隨著家電產(chǎn)業(yè)往更高端發(fā)展，工程塑料在家電產(chǎn)品的應(yīng)用變得越來(lái)越重要。工程塑料相對(duì)通用塑料具有更優(yōu)異的綜合性能，相對(duì)金屬材料具有更廉價(jià)，易成型的優(yōu)勢(shì)，將在未來(lái)的材料舞臺(tái)上更具發(fā)展?jié)摿Α?br/>
With the development of the home appliancesindustry to a higher level, the application of engineering plastics in homeappliances has become more and more important. Engineering plastics havesuperior overall performance compared to general-purpose plastics, and have theadvantage of being cheaper and easier to make than metal. It is expected tohave more development potential in the future.
工程塑料（engineering plastics）是在20世紀(jì)50年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)，在家電產(chǎn)品中得到了大量采用。它具有比通用塑料更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐久性、耐熱性、耐腐蝕性等，同時(shí)又有金屬材料所沒(méi)有的優(yōu)越性能（例如：易于成型、價(jià)格低、美觀、輕量化等）。
工程塑料的類(lèi)別
工程塑料主要包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯(PET，PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯等。
下面筆者將在家電上應(yīng)用的幾種工程塑料，簡(jiǎn)單的分析及各自應(yīng)用上的一些技術(shù)點(diǎn)。
聚碳酸酯PC（聚碳酸酯合金材料PC/ABS）
PC是一類(lèi)玻璃態(tài)非晶聚合物材料,它比通用塑料最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有出色的耐熱和抗沖擊能力。
現(xiàn)在很多家電及汽車(chē)部件，會(huì)使用PC/ABS合金材料，不但能提升外觀的光亮度，同時(shí)還具備優(yōu)良的耐熱和沖擊性。
PC/ABS是以聚碳酸酯(PC)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)為主體材料，加入一些增容劑，通過(guò)熔融混合擠出制得PC/ABS合金。隨著家電產(chǎn)品的智能化、外觀高級(jí)化趨勢(shì)所向，在滿(mǎn)足多樣化的功能以外，用戶(hù)對(duì)外觀美化的追求也越來(lái)越高。目前這一類(lèi)材料已經(jīng)逐步開(kāi)始在電飯煲、吸塵器等小家電的外殼、裝飾件等被廣泛應(yīng)用，用于替代ABS等通用塑料（下表為我們對(duì)PC/ABS與ABS的各項(xiàng)性能進(jìn)行對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，僅供參考），其沖擊性能和耐熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ABS。
同時(shí)PC/ABS也可被稱(chēng)之為免噴涂材料，因?yàn)闊o(wú)需進(jìn)行噴涂PC/ABS材料本身已具有光亮的外觀，可減少?lài)娡繋?lái)的環(huán)境污染，為環(huán)境事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
飽和聚酯PBT/PET
PBT和PET一起統(tǒng)稱(chēng)為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，突出的耐化學(xué)試劑性，耐熱性和優(yōu)良的電性能。在電子電器行業(yè)主要用于：無(wú)熔線(xiàn)斷電器、電磁開(kāi)關(guān)、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等。在家電產(chǎn)品部品中一般加入10%-40%不等的玻纖纖維進(jìn)行增強(qiáng)改性應(yīng)用。
由于PBT（或PET）其優(yōu)異的耐熱性能，并廣泛應(yīng)用于電飯煲中的加熱盤(pán)，這類(lèi)產(chǎn)品往往還需要非常好的阻燃性能。在我們的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，值得注意的是PBT要做到良好的阻燃很容易，但是由于電飯煲類(lèi)家電產(chǎn)品要考慮其阻燃劑在材料中的耐蒸汽性，而這類(lèi)高溫水蒸氣很容易將PBT中的阻燃劑析出，導(dǎo)致表面白化，外觀惡化。類(lèi)似于這種加熱盤(pán)，作為家電產(chǎn)品的二次外觀件，如果客戶(hù)看到表面白化物質(zhì)，難免會(huì)覺(jué)得不適感。所以PBT材料中，這個(gè)問(wèn)題是被忽視的，需要對(duì)阻燃劑體系進(jìn)行改善。以下是關(guān)于PBT材料耐蒸汽實(shí)驗(yàn)后白的具體說(shuō)明及分析：
耐蒸汽試驗(yàn)方法：利用HAST壽命加速老化試驗(yàn)機(jī)，在A廠(chǎng)家（日本）及B廠(chǎng)家（中國(guó)）的材料，在125℃、100RH%的條件下，放置230H，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
白化物質(zhì)分析方法：①量取5ml丙酮溶液，沖洗白色異物的表面3分鐘，量取0.2μml，利用日本島津公司產(chǎn)的氣相質(zhì)譜分析儀GCMS進(jìn)行分析。②量取5ml丙酮溶液，沖洗無(wú)白色異物表面3分鐘，量取0.2μml，利用日本島津公司產(chǎn)的氣相質(zhì)譜分析儀GCMS進(jìn)行分析。
GCMS分析結(jié)果：白色析出物為雙酚A（BPA）。
而其中一種常用阻燃劑四溴雙酚A就是雙酚A的溴化衍生物。BPA物質(zhì)能導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)，威脅著胎兒和兒童的健康。從2011年3月2日起，禁止生產(chǎn)含化學(xué)物質(zhì)雙酚A(BPA)的嬰兒奶瓶。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，四溴雙酚A在2A類(lèi)致癌物清單中。所以這類(lèi)阻燃劑在PBT中的使用需引起重視，預(yù)計(jì)很快就將被列入出口禁止物質(zhì)名單中。
聚苯硫醚PPS
PPS塑料（聚苯硫醚）是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性特種工程塑料，其突出的特點(diǎn)是耐高溫、耐腐蝕和優(yōu)越的機(jī)械性能。通過(guò)添加玻璃纖維或其他增強(qiáng)材料改性后，可以使沖擊強(qiáng)度大為提高，耐熱性和其他機(jī)械性能也有所提高。PPS因其較小的收縮率（0.15-0.25%）及超強(qiáng)的剛性，在家電產(chǎn)品的螺栓、接頭螺口等位置可替代金屬使用。相對(duì)于金屬而言，其易成型、價(jià)格低、加工速度快等優(yōu)勢(shì)十分明顯。
我們對(duì)國(guó)內(nèi)一家改性廠(chǎng)家的玻璃纖維增強(qiáng)PPS的性能進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果如表1 所示。
結(jié)果表明PPS的剛性可達(dá)通用塑料ABS等材料的3-5倍，甚至更強(qiáng)。
這里順便也提下，也有人嘗試使用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍PA6/66替代金屬材料。但是尼龍最大的缺陷在于其吸水性導(dǎo)致部件在長(zhǎng)期使用后尺寸不穩(wěn)定，導(dǎo)致配合不良等發(fā)生。
展望
綜上所述，筆者僅是列舉了3種不同類(lèi)型的典型的工程塑料在家電產(chǎn)品應(yīng)用上的一些關(guān)注點(diǎn)及注意點(diǎn)。
筆者相信隨著將來(lái)更具科技感的家電產(chǎn)品面市，工程塑料的應(yīng)用會(huì)被越來(lái)越重視，訴求也會(huì)越來(lái)越大。
提前開(kāi)發(fā)具有高級(jí)外觀、更高強(qiáng)度、綠色環(huán)保、更多功能化的材料是中國(guó)國(guó)內(nèi)的一些改性廠(chǎng)家打響未來(lái)材料之戰(zhàn)的重中之重。
