塑料材料的案例
塑料/復(fù)合材料如何選擇合適的材料卡片類(lèi)型
仿真精度受很多因素影響，如模型簡(jiǎn)化程度、網(wǎng)格尺寸和質(zhì)量、材料參數(shù)等。其中，材料參數(shù)是影響仿真精度最重要的影響因素之一。采用不同的材料本構(gòu)和失效模型或者同樣的材料本構(gòu)和失效模型采用不同的材料參數(shù)，仿真結(jié)果將大相徑庭。
塑料材料在汽車(chē)、家電、航空航天、電子電器等行業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其力學(xué)性能不同于金屬材料的力學(xué)性能，塑料材料有其獨(dú)特的特點(diǎn)：
彈性模量不是常數(shù)，而是應(yīng)變率的函數(shù)，同時(shí)也是塑性應(yīng)變的函數(shù)；
在大應(yīng)變時(shí)，真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率增加很快；
塑性硬化在拉伸、壓縮、剪切工況各不相同；
材料的失效應(yīng)變與應(yīng)變率相關(guān)；
塑性材料會(huì)產(chǎn)生黏性應(yīng)變。
現(xiàn)在還沒(méi)有一種材料本構(gòu)能夠準(zhǔn)確地模擬塑料材料的所有力學(xué)性能，僅為根據(jù)分析目的模擬塑料的某些特性。市面上常用的仿真軟件，如LS-DYNA用以模擬塑料的材料本構(gòu)如下：
(1) mat_024 / mat_piecewise_linear_plastic;分段線性塑性材料，這表示材料的塑性行為遵循分段線性塑性模型，即在不同的應(yīng)力水平下，材料的剛度（彈性模量）可能發(fā)生變化。
(2) mat_123 / mat_modified_piecewise_linear_plastic;修正的分段線性塑性材料，這種材料模型與mat_024類(lèi)似，但在某些方面進(jìn)行了修正，以更準(zhǔn)確地模擬材料的實(shí)際行為。
(3) mat_124 / mat_plasticity_compression_tension;壓縮-拉伸塑性材料，這種材料模型考慮了材料在壓縮和拉伸狀態(tài)下的不同塑性行為，可能在壓縮時(shí)表現(xiàn)出不同的屈服應(yīng)力。
展開(kāi) 【材料知識(shí)】各種小家電都在用的塑料材料，你知道嗎？
裝飾件主要用材料
? 透明材料：透明ABS、PMMA、PC等
? 電鍍材料：電鍍級(jí)ABS
? 膜材料：PET膜，PC膜
3C關(guān)鍵件核心要求
?主要用材料：阻燃PBT、阻燃PP、阻燃PPO
其它關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的核心要求
?主要用材料：POM、玻纖增強(qiáng)尼龍、PPS、PPA、PEI
?常見(jiàn)小家電塑膠選材
微波爐
微波爐上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、把手、旋鈕等，要求耐熱。
所選用的塑料品種有PBT/PET+GF、PBT+GF、PC/ABS、耐熱ABS、HIPS、耐熱PP、PP。
電飯煲
電飯煲上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、蓋、把手、開(kāi)關(guān)等，要求耐熱。所選用的塑料品種有ABS、高光澤PP、PP。
電熨斗
用于電熨斗零部件的塑料材料的性能要求主要是耐熱性，其次是沖擊強(qiáng)度和外觀。
外殼、把手、水槽底座可用ABS、高光澤PP；
靠近加熱區(qū)的零部件要求耐熱性高，可用PC、PA+GF、PBT/PET+GF、PBT+GF、耐熱ABS；
底座的耐熱性要求更高，可用PBT/PET+GF、PET+GF代替金屬件。
電暖器
電暖器上用的塑料材料要求耐熱，特別是出風(fēng)格柵。
展開(kāi) 塑料齒輪件注射成型工藝及材料解析
在溫度相對(duì)較低、腐蝕性化學(xué)環(huán)境或者高磨損環(huán)境中，聚乙烯、聚丙烯和超高分子量聚乙烯等材料也已被用于齒輪生產(chǎn)。也考慮了其它的聚合材料，但在齒輪應(yīng)用中受到了許多苛刻的限要求限制；
聚碳酸酯潤(rùn)滑性能、耐化學(xué)性和耐疲勞性能不好；ABS和LDPE材料通常不能滿足精密齒輪的潤(rùn)滑性能、耐疲勞性能、尺寸穩(wěn)定性以及耐熱、抗蠕變等性能要求。這樣的聚合物大多數(shù)用于常規(guī)的、低負(fù)荷或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪領(lǐng)域。
使用塑料齒輪的優(yōu)勢(shì)
與同等尺寸的塑料齒輪相比，金屬齒輪運(yùn)行良好，溫度和濕度變化時(shí)的尺寸穩(wěn)定性好。但是與金屬材料相比，塑料在成本、設(shè)計(jì)、加工和性能上具有很多優(yōu)勢(shì)。
與金屬成型相比，塑料成型的固有的設(shè)計(jì)自由度保證了更高效的齒輪制造。可以用塑料成型內(nèi)齒輪、齒輪組、蝸輪等產(chǎn)品，而這很難以一個(gè)合理的價(jià)格使用金屬材料來(lái)成型。塑料齒輪應(yīng)用領(lǐng)域比金屬齒輪寬，因此它們推動(dòng)了齒輪朝著承受更高負(fù)荷、傳送更大動(dòng)力的方向發(fā)展。
塑料齒輪同時(shí)也是一種滿足低靜音運(yùn)行要求的重要材料，這就要求有高精度、新型齒形和潤(rùn)滑性或柔韌性優(yōu)異的材料出現(xiàn)。
塑料制造的齒輪一般不需要二次加工，所以相對(duì)于沖壓件和機(jī)造件金屬齒輪，在成本上保證了50%到90%水平的降低。塑料齒輪比金屬齒輪輕、惰性好，可用在金屬齒輪易腐蝕、退化的環(huán)境中，例如水表和化學(xué)設(shè)備的控制。
和金屬齒輪相比，塑料齒輪可以偏轉(zhuǎn)變形來(lái)吸收沖擊載荷的作用，能較好的分散軸偏斜和錯(cuò)齒造成的局部負(fù)荷變化。許多塑料固有的潤(rùn)滑特征使得它們成了打印機(jī)、玩具和其它低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的理想齒輪材料，這里不包括潤(rùn)滑劑。除了運(yùn)行在干燥的環(huán)境中，齒輪還可用油脂或油來(lái)潤(rùn)滑。
材料的增強(qiáng)作用
齒輪和結(jié)構(gòu)材料的說(shuō)明中，應(yīng)該考慮到纖維和填料對(duì)樹(shù)脂材料性能的重要作用。
展開(kāi) ls-dyna中的塑料材料模型(用于沖擊分析)
前段時(shí)間看到有同學(xué)問(wèn)關(guān)于dyna中塑料材料模型的選擇。
分享一篇文獻(xiàn)給大家。
Material Models for Polymers under Crash Loads Existing LS-DYNA Models and Perspective.pdf
可視化射出成型技術(shù)探討循環(huán)再利用塑料材料成型特性──以聚丙烯材料為例
以本研究所使用之塑料為例，聚丙烯（Polypropylene，簡(jiǎn)稱PP），為熱塑性塑膠材料，是一款可回收的塑料材質(zhì)，美國(guó)塑膠工業(yè)協(xié)會(huì)塑料材質(zhì)回收分類(lèi)編碼為5。對(duì)于熱塑性塑料來(lái)說(shuō)，塑料粒在經(jīng)過(guò)射出機(jī)螺桿的塑化與剪切，其塑料分子鏈會(huì)被剪斷，黏度性質(zhì)或流動(dòng)特性可能產(chǎn)生變化，進(jìn)而影響塑料產(chǎn)品成型。由目前文獻(xiàn)搜集可得知，學(xué)術(shù)上的研究發(fā)表大多在不同回收料添加比例、配方與制程特性上進(jìn)行研究與探討，但對(duì)于塑膠原料經(jīng)重復(fù)射出→粉碎→再射出，且不加入原塑料材料(Raw material)情形下的回收料之成型特性較少探討。
圖1：循環(huán)再利用塑料射出成型實(shí)驗(yàn)流程示意圖
因此，本文章分享塑料在經(jīng)過(guò)多次射出→粉碎→再射出的制程中（如圖1所示），透過(guò)在模穴內(nèi)安裝壓力感測(cè)組件，觀察回收塑料射出成型過(guò)程熔膠流動(dòng)長(zhǎng)度與充填至模穴之壓力變化，并計(jì)算其黏度因子；藉以透過(guò)成型信息實(shí)時(shí)感測(cè)（成型信息可視化）方式了解不同回收次數(shù)之塑膠成型特性。
另一方面，透過(guò)熔融指數(shù)試驗(yàn)機(jī)(Melt flow index tester)以及熱示差掃描分析儀(Differential scanning calorimetry, DSC)針對(duì)不同粉碎次數(shù)之實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行檢測(cè)，觀察塑膠原料回收次數(shù)增加后其熔融流動(dòng)特性與熱性質(zhì)變化。
最后，透過(guò)射出成型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行成型試片機(jī)械性質(zhì)測(cè)試觀察，將試片（ASTM D638拉伸試片）進(jìn)行拉伸測(cè)試，藉由拉伸測(cè)試結(jié)果，并整合模穴壓力變化、黏度因子變化，以及相對(duì)應(yīng)的回收料流動(dòng)特性與熱性質(zhì)變化，進(jìn)行探討。
展開(kāi) Moldex3D模流分析之塑料材料的廣泛應(yīng)用
塑料材料被廣泛的應(yīng)用，各種合成或半合成的產(chǎn)品被轉(zhuǎn)化及成型為我們?nèi)粘５囊徊糠荨＿@些產(chǎn)品含概了消費(fèi)電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個(gè)人護(hù)理用具以及汽車(chē)零件等等。因?yàn)?em>塑料低成本、易于生產(chǎn)且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統(tǒng)材料應(yīng)用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類(lèi)材料。然而，隨著塑料的應(yīng)用越來(lái)越多樣化，加工的復(fù)雜度及多樣性也持續(xù)上升，也因此供貨商必須持續(xù)優(yōu)化其制程，以迎合市場(chǎng)所需的產(chǎn)品性能。
材料供貨商總是需要開(kāi)發(fā)新尖端技術(shù)并且修改現(xiàn)有的技術(shù)以滿足變化快速的市場(chǎng)需求。在這些新的材料被銷(xiāo)售到制造商前，材料供貨商必須確保材料在成型后，經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的成型條件仍具有材料所需的性能，如耐沖擊性、耐久性及抗化學(xué)性等等。因此，為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，材料供貨商需針對(duì)新的材料深入研究其在實(shí)際制程中的各種行為及作用，以便提供其下游客戶更好的服務(wù)。Moldex3D解決方案透過(guò)真實(shí)的3D模擬技術(shù)，提供材料供貨商驗(yàn)證及評(píng)估其材料在復(fù)雜制程中的各種行
熱塑性材料
聚合物的分子量是主要控制塑料機(jī)械性質(zhì)的因素，較重的分子量將導(dǎo)致更多的鏈結(jié)纏繞，也因此提高了材料的機(jī)械性質(zhì)。然后，因?yàn)槠漯ざ壬仙＞邇?nèi)的充填變得更加困難，也影響在成型階段塑料的可加工性。當(dāng)塑料的機(jī)械性質(zhì)超過(guò)了某個(gè)閥值后將趨于穩(wěn)定。因此，如何找到尚未加工過(guò)的聚合物分子量范圍，是至關(guān)重要的一環(huán)。Moldex3D透過(guò)準(zhǔn)確的材料數(shù)據(jù)幫助材料供貨商確認(rèn)塑料成型過(guò)程中的行為，并進(jìn)一步優(yōu)化其配方。此外，許多添加劑如增塑劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑及增強(qiáng)劑等等，也都會(huì)影響其成型及最后的產(chǎn)品性能。舉例來(lái)說(shuō)，著色劑會(huì)對(duì)塑料的成型以及流動(dòng)產(chǎn)生極大的影響，如老虎紋。藉由全新的Moldex3D模擬，實(shí)時(shí)的分析并回饋材料供貨商，對(duì)其材料配方進(jìn)行優(yōu)化有相當(dāng)大的幫助。
展開(kāi) Moldex3D塑料材料產(chǎn)業(yè)解決方案
產(chǎn)業(yè)總覽
塑料材料被廣泛的應(yīng)用，各種合成或半合成的產(chǎn)品被轉(zhuǎn)化及成型為我們?nèi)粘５囊徊糠荨＿@些產(chǎn)品含概了消費(fèi)電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個(gè)人護(hù)理用具以及汽車(chē)零件等等。因?yàn)?em>塑料低成本、易于生產(chǎn)且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統(tǒng)材料應(yīng)用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類(lèi)材料。然而，隨著塑料的應(yīng)用越來(lái)越多樣化，加工的復(fù)雜度及多樣性也持續(xù)上升，也因此供貨商必須持續(xù)優(yōu)化其制程，以迎合市場(chǎng)所需的產(chǎn)品性能。
Moldex3D如何幫助材料供貨商?
材料供貨商總是需要開(kāi)發(fā)新尖端技術(shù)并且修改現(xiàn)有的技術(shù)以滿足變化快速的市場(chǎng)需求。在這些新的材料被銷(xiāo)售到制造商前，材料供貨商必須確保材料在成型后，經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的成型條件仍具有材料所需的性能，如耐沖擊性、耐久性及抗化學(xué)性等等。因此，為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，材料供貨商需針對(duì)新的材料深入研究其在實(shí)際制程中的各種行為及作用，以便提供其下游客戶更好的服務(wù)。Moldex3D解決方案透過(guò)真實(shí)的3D模擬技術(shù)，提供材料供貨商驗(yàn)證及評(píng)估其材料在復(fù)雜制程中的各種行為。Moldex3D提供進(jìn)階的模擬技術(shù)給材料供貨商，模擬當(dāng)材料配方改變時(shí)成型及材料性質(zhì)的各種變化。此外，Moldex3D擁有材料研究中心，可為任何需要了解在成型過(guò)程中之材料計(jì)算及其影響的客戶，包含材料供貨商，提供更全面的材料量測(cè)及服務(wù)。
問(wèn)題挑戰(zhàn)與Moldex3D解決方案
熱塑性材料
挑戰(zhàn)與解決方案
聚合物的分子量是主要控制塑料機(jī)械性質(zhì)的因素，較重的分子量將導(dǎo)致更多的鏈結(jié)纏繞，也因此提高了材料的機(jī)械性質(zhì)。然后，因?yàn)槠漯ざ壬仙＞邇?nèi)的充填變得更加困難，也影響在成型階段塑料的可加工性。當(dāng)塑料的機(jī)械性質(zhì)超過(guò)了某個(gè)閥值后將趨于穩(wěn)定。因此，如何找到尚未加工過(guò)的聚合物分子量范圍，是至關(guān)重要的一環(huán)。Moldex3D透過(guò)準(zhǔn)確的材料數(shù)據(jù)幫助材料供貨商確認(rèn)塑料成型過(guò)程中的行為，并進(jìn)一步優(yōu)化其配方。
展開(kāi) 注塑調(diào)的不僅是機(jī)器，更是材料！塑料性能參數(shù)對(duì)注塑成型工藝的影響
它描述了單位長(zhǎng)度的材料在溫度變化1°C時(shí)的長(zhǎng)度變化量。熱塑性塑料的線性膨脹系數(shù)通常比模具鋼材大一個(gè)數(shù)量級(jí)（例如，PP的線性膨脹系數(shù)約為100-200 × 10??/°C，而POM約為80-100 × 10??/°C，而模具鋼僅為10-15 × 10??/°C）。這意味著從加工溫度冷卻到室溫，塑料的尺寸收縮遠(yuǎn)大于模具的冷縮，其差值即表現(xiàn)為成型收縮率。
常見(jiàn)塑料線性膨脹系數(shù)
TMA測(cè)試不僅能提供室溫附近的線性膨脹系數(shù)，更能描繪材料在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的尺寸變化曲線。這對(duì)于預(yù)測(cè)制品在不同使用環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性至關(guān)重要。例如，在汽車(chē)領(lǐng)域，一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的塑料部件會(huì)經(jīng)歷-40°C到120°C的劇烈溫度循環(huán)。如果該部件的線性膨脹系數(shù)與相鄰的金屬部件差異過(guò)大，就會(huì)在裝配界面產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致連接件松動(dòng)、密封失效或部件自身龜裂。因此，在材料選擇階段，通過(guò)TMA數(shù)據(jù)評(píng)估不同候選材料的熱膨脹行為，是避免此類(lèi)失效的首道防線。
更為復(fù)雜的情況是，注塑制品的收縮并非完全由熱脹冷縮主導(dǎo)。對(duì)于半結(jié)晶材料，結(jié)晶過(guò)程本身伴隨著體積的收縮（晶區(qū)密度高于非晶區(qū)）。此外，分子鏈在流動(dòng)中的取向以及在型腔內(nèi)的松弛情況也極大地影響最終尺寸。這就是為什么同一材料在不同工藝下會(huì)表現(xiàn)出不同收縮率的原因。有趣的是，某些材料如TPV（熱塑性硫化膠），在加工后可能表現(xiàn)出反常的“收縮而非膨脹”行為。這并非熱膨脹系數(shù)的失效，而是其內(nèi)部交聯(lián)的彈性段在加工中儲(chǔ)存了內(nèi)應(yīng)力，在后期的應(yīng)力釋放過(guò)程中，分子鏈的運(yùn)動(dòng)回彈導(dǎo)致了額外的收縮，甚至可能暫時(shí)抵消熱收縮效應(yīng)。TMA測(cè)試可以幫助區(qū)分這兩種不同的收縮機(jī)制。
在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)中，工程師必須將材料的標(biāo)稱收縮率、其線性膨脹系數(shù)以及預(yù)期的工藝條件三者結(jié)合，進(jìn)行綜合計(jì)算。
展開(kāi) 電氣輔材塑料UL94阻燃測(cè)試哪個(gè)等級(jí)=材料具有可控制的燃燒特性？
當(dāng)您為電氣敏感應(yīng)用或安全關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，了解材料接觸到火焰時(shí)的表現(xiàn)至關(guān)重要。UL 94 阻燃等級(jí)是評(píng)估聚合物和泡棉阻燃性能的公認(rèn)基準(zhǔn)，但瀏覽各種測(cè)試、分類(lèi)和認(rèn)證數(shù)據(jù)可能并非易事。
什么是UL94？
UL 94 是由美國(guó)安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室Underwriters Laboratories (UL) 制定的阻燃等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，用于對(duì)塑料和聚合物材料的阻燃性進(jìn)行分類(lèi)。雖然該標(biāo)準(zhǔn)最初是針對(duì)硬質(zhì)塑料而制定的，但它現(xiàn)在廣泛用于彈性體、多孔泡棉和海綿，包括墊圈和密封應(yīng)用中使用的許多材料。
UL 94 測(cè)試有助于工程師評(píng)估材料的著火特性、燃燒速度和自熄性能——這些都是在防火安全和可靠性非常重要的應(yīng)用中的關(guān)鍵因素。
UL94與其它阻燃標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
UL94阻燃等級(jí)劃分
★UL94 是目前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的塑料材料阻燃性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，共有12 種等級(jí)：HB、V-0、V-1、V-2、5VA、5VB、VTM-0、VTM-1、VTM-2、HBF、HF-1、HF-2。其中VTM-0、VTM-1、VTM-2適用于塑料薄膜，HBF、HF1、HF2適用于發(fā)泡材料。
★中國(guó)采用的與之對(duì)等的阻燃等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是GBT2408《塑料燃燒性能的測(cè)試水平法和垂直法》。
★塑料阻燃等級(jí)由HB向V-0逐級(jí)遞增：HB<V-2<V-1<V-0<5VB<5VA。
★實(shí)驗(yàn)樣條為國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)上指定的長(zhǎng)130±3mm，寬13.0±0.3mm，厚3.0±0.2mm。
1. HB是UL 94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Digimat用于碰撞、沖擊模擬熱塑性塑料材料解決方案
這證明Digimat材料卡片能夠使我們的客戶能夠獲得準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。
Envalior是熱塑性材料科學(xué)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，提供全套一流的熱塑性塑料材料解決方案和全球應(yīng)用開(kāi)發(fā)支持。通過(guò)創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)先的可持續(xù)產(chǎn)品，我們讓創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我們推動(dòng)進(jìn)步，建設(shè)一個(gè)更美好、更環(huán)保的世界。這只能通過(guò)與我們的客戶和利益相關(guān)者的深度合作來(lái)實(shí)現(xiàn)，他們對(duì)更美好的未來(lái)有著共同的愿景。我們的產(chǎn)品和創(chuàng)新的新材料通道是可持續(xù)的、有目的的和循環(huán)的，旨在讓世界變得更美好。在不斷變化的環(huán)境中，許多挑戰(zhàn)有待解決，但我們相信，我們的高性能、安全和輕便的解決方案將塑造新移動(dòng)、先進(jìn)電氣和電子以及許多其他行業(yè)的未來(lái)。
展開(kāi) 史上最有可能終結(jié)PET的材料——生物基塑料 PEF
PEF，中文名稱2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯，英文名稱Polyethylene2,5-furandicarboxylate，結(jié)構(gòu)如下圖所示：
PEF由FDCA(2，5-呋喃二甲酸)和MEG(乙二醇)合成而來(lái)，跟普通的聚合物塑料來(lái)自于石油基原料不同的是，合成它的兩種原料FDCA和MEG都可以是來(lái)自于生物質(zhì)原料。我們把這種反應(yīng)原料來(lái)自生物質(zhì)的材料稱為生物基材料，就是常說(shuō)的生物基塑料PEF材料。
過(guò)去生物基PEF生產(chǎn)需要冗長(zhǎng)而能量密集的生產(chǎn)工藝，從而阻礙了批量化生產(chǎn)。ETH蘇黎世研究人員現(xiàn)在開(kāi)發(fā)了一種方法，可能會(huì)最終使得PEF市場(chǎng)化得到可能。
塑料引發(fā)的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重
ETH蘇黎世大學(xué)化學(xué)和應(yīng)用生物科學(xué)系的一個(gè)博士研究生Jan-Georg Rosenboom說(shuō)：
“聚合物和塑料是非常有用的材料，有著寬范圍的日常應(yīng)用，很可能是第一位的應(yīng)用。假如我們沒(méi)有發(fā)明聚合物，更輕的汽車(chē)、智能手機(jī)、現(xiàn)代服裝和許多醫(yī)療設(shè)備都無(wú)從談起。問(wèn)題是，我們?nèi)绾文軠p少塑料對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響而保持其對(duì)于我們社會(huì)的好處。”
生物基塑料或?qū)⑹墙鉀Q方案
一個(gè)答案可能是生物基聚合物，也就是所謂的生物基塑料。這些生物基塑料有著與傳統(tǒng)塑料類(lèi)似的性質(zhì)，但是它們是用植物基原材料而不是原油制造的。一些生物基塑料也是生物降解的，可以更好分解。
Massimo Morbidelli的團(tuán)隊(duì)正在研究這種有希望的生物基塑料：聚呋喃二酸乙二醇酯(PEF)。
PEF在化學(xué)上非常類(lèi)似于PET，但是是由100%可再生的林業(yè)和農(nóng)業(yè)廢棄物原材料構(gòu)成的。
PEF瓶使用較少的材料，比PET更輕更穩(wěn)定，可以使包裝的飲料壽命更長(zhǎng)。
盡管PEF不是生物降解的，但是，它除了可以回收外，還可以以環(huán)境友好的方式被焚燒，而且沒(méi)有額外的CO2排放。
展開(kāi) 
史上最有可能終結(jié)PET的材料——生物基塑料 PEF
PEF，中文名稱2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯，英文名稱Polyethylene2,5-furandicarboxylate，結(jié)構(gòu)如下圖所示：
PEF由FDCA(2，5-呋喃二甲酸)和MEG(乙二醇)合成而來(lái)，跟普通的聚合物塑料來(lái)自于石油基原料不同的是，合成它的兩種原料FDCA和MEG都可以是來(lái)自于生物質(zhì)原料。我們把這種反應(yīng)原料來(lái)自生物質(zhì)的材料稱為生物基材料，就是常說(shuō)的生物基塑料PEF材料。
過(guò)去生物基PEF生產(chǎn)需要冗長(zhǎng)而能量密集的生產(chǎn)工藝，從而阻礙了批量化生產(chǎn)。ETH蘇黎世研究人員現(xiàn)在開(kāi)發(fā)了一種方法，可能會(huì)最終使得PEF市場(chǎng)化得到可能。
塑料引發(fā)的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重
ETH蘇黎世大學(xué)化學(xué)和應(yīng)用生物科學(xué)系的一個(gè)博士研究生Jan-Georg Rosenboom說(shuō)：
“聚合物和塑料是非常有用的材料，有著寬范圍的日常應(yīng)用，很可能是第一位的應(yīng)用。假如我們沒(méi)有發(fā)明聚合物，更輕的汽車(chē)、智能手機(jī)、現(xiàn)代服裝和許多醫(yī)療設(shè)備都無(wú)從談起。問(wèn)題是，我們?nèi)绾文軠p少塑料對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響而保持其對(duì)于我們社會(huì)的好處。”
生物基塑料或?qū)⑹墙鉀Q方案
一個(gè)答案可能是生物基聚合物，也就是所謂的生物基塑料。這些生物基塑料有著與傳統(tǒng)塑料類(lèi)似的性質(zhì)，但是它們是用植物基原材料而不是原油制造的。一些生物基塑料也是生物降解的，可以更好分解。
Massimo Morbidelli的團(tuán)隊(duì)正在研究這種有希望的生物基塑料：聚呋喃二酸乙二醇酯(PEF)。
PEF在化學(xué)上非常類(lèi)似于PET，但是是由100%可再生的林業(yè)和農(nóng)業(yè)廢棄物原材料構(gòu)成的。
PEF瓶使用較少的材料，比PET更輕更穩(wěn)定，可以使包裝的飲料壽命更長(zhǎng)。
盡管PEF不是生物降解的，但是，它除了可以回收外，還可以以環(huán)境友好的方式被焚燒，而且沒(méi)有額外的CO2排放。
展開(kāi) 捷豹路虎合作巴斯夫 回收塑料制成高檔汽車(chē)材料
據(jù)外媒報(bào)道，捷豹路虎(JaguarLandRover)正與化學(xué)公司巴斯夫(BASF)合作，試驗(yàn)創(chuàng)新回收工藝，可將塑料垃圾轉(zhuǎn)變成能夠用于未來(lái)車(chē)輛的新型高檔材料。據(jù)估計(jì)，到2050年，全球塑料垃圾總量將超過(guò)1200萬(wàn)噸。現(xiàn)在，并非所有的塑料垃圾都可回收，以用于汽車(chē)應(yīng)用，特別是有些汽車(chē)零部件需要符合最嚴(yán)格的安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/41973.html
捷豹路虎是“化學(xué)循環(huán)”(ChemCycling)試點(diǎn)項(xiàng)目的成員之一，該項(xiàng)目會(huì)將原來(lái)會(huì)被填埋或棄至焚燒廠的生活塑料垃圾升級(jí)成新型高質(zhì)量材料。
利用熱化學(xué)工藝可將此類(lèi)塑料垃圾轉(zhuǎn)變成熱解油，然后此類(lèi)熱解油作為次生原料成為化石能源的替代品，進(jìn)入巴斯夫的生產(chǎn)鏈，最終能夠生產(chǎn)出新型、高檔，能夠復(fù)制高質(zhì)量和高性能“原始”塑料的新材料。最重要的是，此類(lèi)材料能夠回火著色，成為理想的可持續(xù)解決方案，用于設(shè)計(jì)捷豹路虎車(chē)型的儀表板和外飾。
目前，捷豹路虎和巴斯夫正在捷豹I-Pace原型車(chē)的前端貨架二次成型工藝流程中，測(cè)試該試驗(yàn)階段材料，以驗(yàn)證，與現(xiàn)有的原始部件相比，是否該材料也能符合同樣嚴(yán)格的安全要求。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/41871.html
在將此類(lèi)化學(xué)回收材料推向市場(chǎng)的試驗(yàn)取得成果進(jìn)展之前，采用新型高檔材料意味著捷豹路虎能夠在所有車(chē)型中使用從國(guó)內(nèi)回收而來(lái)的塑料，同時(shí)車(chē)輛的質(zhì)量和安全性能不會(huì)受到任何影響。
捷豹路虎表示，這是該公司致力于應(yīng)對(duì)塑料垃圾挑戰(zhàn)的最新努力。該公司還與丹麥紡織品牌克瓦德拉特(Kvadrat)合作，為顧客提供豪華且可持續(xù)的座椅選擇。
展開(kāi) 復(fù)合材料、工程塑料引領(lǐng)無(wú)人機(jī)輕量化
國(guó)內(nèi)的材料企業(yè)也進(jìn)入該領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)復(fù)合材料有更多優(yōu)勢(shì)，因而更受青睞。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上各種先進(jìn)無(wú)人機(jī)的復(fù)合材料用量一般占機(jī)體結(jié)構(gòu)總重的60%~80%，復(fù)合材料的總用量可達(dá)90%以上。在無(wú)人機(jī)上大量采用復(fù)合材料的益處是多方面的。隨著國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)的提升，將會(huì)使用更多的塑料。
以塑料替代金屬材料在無(wú)人機(jī)制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)：
無(wú)人機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼、護(hù)翼、起落架等部件都可以使用工程塑料，除了可以節(jié)約成本之外，還有金屬不具備的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)金屬材料相比，國(guó)內(nèi)復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比剛度高、熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞能力和抗振能力強(qiáng)的特點(diǎn)，將它應(yīng)用于無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)中可以減重25%~30%。
1、減輕機(jī)身重量，提升續(xù)航能力。
2、降震減噪，提升整機(jī)抗沖性能。
3、減少金屬材料對(duì)遠(yuǎn)程信號(hào)干擾。
4、簡(jiǎn)化成型工藝，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活性。
聚賽龍無(wú)人機(jī)用復(fù)合材料
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高性能富碳材料，其具有：低比重（鋼材的1/4）、高強(qiáng)度（鋼材的7倍）、電導(dǎo)率高、耐磨性好、高溫環(huán)境惰性好等特點(diǎn)，被稱為“材料之王”。
為了滿足無(wú)人機(jī)輕量化的需求，聚賽龍?jiān)O(shè)計(jì)了高強(qiáng)度、地比重、耐磨性好的碳纖維增強(qiáng)PC、PA材料。碳纖維增強(qiáng)PC、PA等材料用于制作機(jī)翼、起落架、機(jī)身等能顯著提高材料強(qiáng)度，降低整機(jī)重量。
展開(kāi) 影響精密注塑故障的主要因素有哪些？
要進(jìn)行精密注塑必須有許多相關(guān)的條件，而最本質(zhì)的是塑料材料、注塑模具、注塑工藝和注塑設(shè)備這四項(xiàng)基本因素。
設(shè)計(jì)塑料制品時(shí)，應(yīng)首先選定工程塑料材料，而能進(jìn)行精密注塑的工程塑料又必須選用那些力學(xué)性能高、尺寸穩(wěn)定、抗蠕變性能好、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的材料。其次應(yīng)根據(jù)所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質(zhì)量要求以及預(yù)想的模具結(jié)構(gòu)選用適用的注塑機(jī)。
在加工過(guò)程中，影響精密注塑制品的因素主要來(lái)自模具的精度、注塑收縮，以及制品的環(huán)境溫度和濕度變化幅度等方面。
在精密注塑中，模具是用以取得符合質(zhì)量要求的精密塑料制品的關(guān)鍵之一，精密注塑用的模具應(yīng)切實(shí)符合制品尺寸、精度及形狀的要求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之實(shí)際尺寸也會(huì)因收縮量差異而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收縮率在精密注塑技術(shù)中就顯得十分重要。
模具設(shè)計(jì)得合理與否會(huì)直接影響塑料制品的收縮率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收縮率求得的，而收縮率則是由塑料生產(chǎn)廠家或工程塑料手冊(cè)推薦的一個(gè)范圍內(nèi)的數(shù)值，它不僅與模具的澆口形式、澆口位置與分布有關(guān)，而且與工程塑料的結(jié)晶取向性(各向異性)、塑料制品的形狀、尺寸、到澆口的距離及位置有關(guān)。
影響塑料收縮率的主要有熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回復(fù)等因素，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或操作條件有關(guān)。
因此，在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮這些影響因素與注塑條件的關(guān)系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充模速度、注射熔體溫度與模具溫度、模具結(jié)構(gòu)及澆口形式與分布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中增強(qiáng)填料的含量、塑料材料的結(jié)晶度與取向性等因素的影響。
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