車燈反光罩用注射團狀模塑料
1 引 言
隨著汽車工業的飛速發展，自80年代起，國外已成功地將注射團狀模塑料（IBMC）用于轎車前大燈反光罩，并取得很好效果。由于IBMC具有反應速度快、生產效率高、尺寸穩定、表面質量優異，適合于形狀復雜、批量化產品的特點，而受到國內外同行的關注。如法國的CITROEN，德國的VALVO等。據不完全統計，國外轎車反光罩50％左右采用IBMC，且有上升趨勢，其反光罩沖擊強度高、耐熱性好，可達“A級”表面。
我國近年來也已開展了此項研究工作，如我院研制成功的IBMC已形成批量供貨能力，并通過部級鑒定，已應用于夏利轎車上。本文主要研究轎車前大燈反光罩用IBMC的性能。
2 實 驗
2.1 IBMC基本配方
IBMC配方如表1。
2.2 性能測試
?、俅植诙劝碐B1031－83，用德國Hommei Tester T-20型試驗儀測定；
②沖擊強度按GB1451－83，用INSTRON－1185試驗機測定；
?、勐溴N沖擊按法國D42－1235標準，落錘錘重200g,落錘高度50cm；
④濕熱老化按法國D47－1309AF標準，采用BR281/COR濕熱箱、1685－X低溫箱、LC233 鼓風干燥箱測定；
?、轃嶙冃螠囟劝碐B1634－79，用RW－3熱變形試驗儀測定；
?、奘湛s率按ASTM D955－73（79）標準測定。
3 結果與討論
3. 1 表面質量對IBMC的要求
“A級”表面是國外汽車行業用以表征模塑制品和漆膜表面的術語，當LORIA指數在42～110范圍或表面粗糙度＜0.4μm時，即可認為達到“A級”表面。反光罩表面質量的優劣直接影響車燈的光型，因此表面質量是衡量其產品質量的重要指標。
由表2可看出，低收縮劑種類對表面質量影響很大。加入低收縮劑后收縮率呈不同程度的降低，這顯然是收縮劑與不飽和聚酯樹脂在相容性上有本質差異所致。選擇合適的收縮劑是獲得“A級”表面的重要途徑。通常添加酸改性的PVAc，制品表面效果較好。
3.2 增韌劑用量對沖擊強度的影響
反光罩位于汽車的前方，系易受震、撞的受力部件，因此IBMC的沖擊強度是影響其應用于反光罩的主要性能之一。采用橡膠等聚合物對不飽和聚酯樹脂進行增韌，阻止固化過程中微裂紋的擴展，可提高沖擊強度。
表3結果表明，當加入量小于3％時沖擊強度提高不明顯，而在3％～8％的范圍，沖擊強度可有較大的提高。由于本產品對熱變形溫度有一定的要求，因此增韌劑的加入量不宜太多。
3.3 樹脂基體類型對反光罩濕熱老化性能的影響
反光罩作為長期受熱部件，要求該產品熱變形溫度大于240℃。為防止產品形變，延長其使用壽命，選擇高耐熱樹脂十分必要。
經過篩選試驗，采用間苯－新戊二醇型聚酯作為IBMC的基體，并對其注射成型的反光罩產品進行濕熱老化試驗，試驗條件為40℃，相對濕度95％下(16±1)h，－20℃下(3±1)h，85℃下(6±1)h。每次更換設備，室溫穩定30min。此條件下循環五次（稱為5AF試驗）。結果顯示外觀完好無變形龜裂等變化，只是循環85℃下烘烤，有刺鼻味，第二次循環減弱，第五次循環稍有氣味。
3.4 國內外產品性能對比
針對反光罩的具體使用要求，對國內外同類產品的表面粗糙度、沖擊強度等進行對比試驗，結果如表4所示。此外，在進行落錘沖擊試驗時，與國外同類產品具有相似的效果。
4 結 論
國產IBMC制品的表面質量、力學性能及熱性能，達到或接近國外同類產品的水平， 完全可以在前大燈反光罩上應用；而且可拓展至洗衣機、電冰箱、微波爐、塑封電機等家用電器，以及配電盤、控制柜、電器開關等應用領域。
隨著汽車工業的飛速發展，自80年代起，國外已成功地將注射團狀模塑料（IBMC）用于轎車前大燈反光罩，并取得很好效果。由于IBMC具有反應速度快、生產效率高、尺寸穩定、表面質量優異，適合于形狀復雜、批量化產品的特點，而受到國內外同行的關注。如法國的CITROEN，德國的VALVO等。據不完全統計，國外轎車反光罩50％左右采用IBMC，且有上升趨勢，其反光罩沖擊強度高、耐熱性好，可達“A級”表面。
我國近年來也已開展了此項研究工作，如我院研制成功的IBMC已形成批量供貨能力，并通過部級鑒定，已應用于夏利轎車上。本文主要研究轎車前大燈反光罩用IBMC的性能。
2 實 驗
2.1 IBMC基本配方
IBMC配方如表1。
2.2 性能測試
?、俅植诙劝碐B1031－83，用德國Hommei Tester T-20型試驗儀測定；
②沖擊強度按GB1451－83，用INSTRON－1185試驗機測定；
?、勐溴N沖擊按法國D42－1235標準，落錘錘重200g,落錘高度50cm；
④濕熱老化按法國D47－1309AF標準，采用BR281/COR濕熱箱、1685－X低溫箱、LC233 鼓風干燥箱測定；
?、轃嶙冃螠囟劝碐B1634－79，用RW－3熱變形試驗儀測定；
?、奘湛s率按ASTM D955－73（79）標準測定。
3 結果與討論
3. 1 表面質量對IBMC的要求
“A級”表面是國外汽車行業用以表征模塑制品和漆膜表面的術語，當LORIA指數在42～110范圍或表面粗糙度＜0.4μm時，即可認為達到“A級”表面。反光罩表面質量的優劣直接影響車燈的光型，因此表面質量是衡量其產品質量的重要指標。
由表2可看出，低收縮劑種類對表面質量影響很大。加入低收縮劑后收縮率呈不同程度的降低，這顯然是收縮劑與不飽和聚酯樹脂在相容性上有本質差異所致。選擇合適的收縮劑是獲得“A級”表面的重要途徑。通常添加酸改性的PVAc，制品表面效果較好。
3.2 增韌劑用量對沖擊強度的影響
反光罩位于汽車的前方，系易受震、撞的受力部件，因此IBMC的沖擊強度是影響其應用于反光罩的主要性能之一。采用橡膠等聚合物對不飽和聚酯樹脂進行增韌，阻止固化過程中微裂紋的擴展，可提高沖擊強度。
表3結果表明，當加入量小于3％時沖擊強度提高不明顯，而在3％～8％的范圍，沖擊強度可有較大的提高。由于本產品對熱變形溫度有一定的要求，因此增韌劑的加入量不宜太多。
3.3 樹脂基體類型對反光罩濕熱老化性能的影響
反光罩作為長期受熱部件，要求該產品熱變形溫度大于240℃。為防止產品形變，延長其使用壽命，選擇高耐熱樹脂十分必要。
經過篩選試驗，采用間苯－新戊二醇型聚酯作為IBMC的基體，并對其注射成型的反光罩產品進行濕熱老化試驗，試驗條件為40℃，相對濕度95％下(16±1)h，－20℃下(3±1)h，85℃下(6±1)h。每次更換設備，室溫穩定30min。此條件下循環五次（稱為5AF試驗）。結果顯示外觀完好無變形龜裂等變化，只是循環85℃下烘烤，有刺鼻味，第二次循環減弱，第五次循環稍有氣味。
3.4 國內外產品性能對比
針對反光罩的具體使用要求，對國內外同類產品的表面粗糙度、沖擊強度等進行對比試驗，結果如表4所示。此外，在進行落錘沖擊試驗時，與國外同類產品具有相似的效果。
4 結 論
國產IBMC制品的表面質量、力學性能及熱性能，達到或接近國外同類產品的水平， 完全可以在前大燈反光罩上應用；而且可拓展至洗衣機、電冰箱、微波爐、塑封電機等家用電器，以及配電盤、控制柜、電器開關等應用領域。
