家电塑料

塑料在家电中应用现况及其发展趋势工程塑料国家工程研究中心季君晖塑料在家电中的使用概况家电发展现况•家电是耐用消费品的主要领域，近年来我国家电工业取得了飞速发展，成为了世界上主要的家电生产国之一，电冰箱、电视机、洗衣机、空调等一大批家电的产量和品质都已名列世界前茅，并大规模地出口国外。2001年我国家用电器出口额达到69.3亿美元，较2000年增加了23.3%，对我国贸易顺差的贡献率高达22.8%。有17家企业出口超过了5000万美元，6家企业出口额超过1.5亿美元。目前我国家电工业正向多功能、高档次、智能化、节能化、健康卫生方向发展。塑料特色•塑料具有质轻、比强度高、不锈蚀、绝缘性好、加工性好、加工成本低、适宜大批量生产等优点，塑料在家电中的应用有着十分重要的作用。•据报道，近年美国家电的塑料消耗量占其总塑料消耗量的4.7%，而日本家电塑料消耗量更占到其总塑料消耗量的12.3%。我国由于是家电大国，比例更好。•家电中应用的塑料绝大部分是热塑性塑料，占90%以上。聚丙烯、PS和ABS是应用最多的品种。家电用塑料的特点•通用塑料为主：ABS、HIPS、GPPS、PP等；•表面要求高：颜色、光洁度、光泽、硬度、印刷性能等；•较好的力学性能、热性能、耐老化性能；•阻燃性能、电绝缘性能；•较好的加工性能、尺寸稳定性；•价格便宜。家电用塑料常用选择方法•对照法：根据已确定塑料件工作环境和使用要求，对照材料参数确定品种；•试验法：根据现有材料或开发新材料试制样品检验后定型；•CAD专家系统：利用CAD专家系统进行筛选、优化、定型，准确率高，但现有软件需根据企业特点二次开发。家电常用塑料：ABS、HIPS•强度和韧性均较好，表面光泽高，耐磨，综合性能优异，是家电中使用量最大的塑料品种；•我国家电行业ABS/HIPS年消耗量在100万吨以上，是家电用塑料中使用量最大的品种；•用于电视机、收音机、录音机、电扇、吸尘器等家电外壳，冰箱内胆、抽屉等等。目前国内常用ABS牌号举例厂家牌号MIISσyεσb奇美7574.530048302400奇美7472．030052302600韩锦湖7504.526048302400大庆750A4.526048302400沪锦湖750V3.729048302400吉化02152018552302850目前国内常用HIPS牌号举例185050231105.0476L扬巴20002000220020002200σb50281284.51300美陶氏70301103.6PH888H镇江奇美40331254.0PH888G镇江奇美40271005.5PH88镇江奇美40301104.0466F扬巴εσyISMI牌号厂家家电常用塑料：PP•强度和韧性均较好，耐热，抗疲劳，品种多，价格低，易改性，是家电中使用量仅次于ABS的的塑料品种；•用于洗衣机内外桶、底座。盖板、开关盒、风扇电机罩、冰箱后盖板、电机托盖板及少量的电扇、电视机外壳，冰箱门衬、抽屉等。目前国内常用PP牌号举例1、高流动性PP：共聚、高抗冲12504002613030EP300R韩大林1270140012201000--Eb500307830AP03B埃克森500307525M1600现代--277825M2600R上石化200206420K9020燕化--≥23≥4524-35K7726燕化εσyISMI牌号厂家目前国内常用PP牌号举例2、中流动性PP：共聚、高抗冲1650146014501400σb10362711H110MF印信诚352310PP520沙特5?298110AP3N埃克森140267516AY564新加坡25026909AW564新加坡εσyISMI牌号厂家家电常用塑料：PS和SAN•透明性好，刚性好，表面硬度大，尺寸稳定，强度和韧性均较好，表面装饰性好，价格低，是家电中使用量最大的透明塑料品种；•用于冰箱果蔬盒、蛋架、托盘、磁带盒等透明部件。家电常用塑料：PVC•来源丰富，价格低，适用性强，适应面广，但目前在家电中使用面窄；•国内主要用于冰箱门封条和各种家电密封套等；•国外用于替代部分PP、ABS和HIPS进行注塑及和ABS合金制备家电壳体。家电常用塑料：尼龙系列•家电中用到的尼龙包括PA6、PA66、PA10102等；•强度高、韧性好、耐磨、摩察系数小、具有自润滑作用；•用于家电中齿轮、轴承、滑动耐磨损零件，2003年我国家电业尼龙总用量超过2万吨。家电常用塑料：PC•韧性最佳的工程塑料，抗蠕变性能好，耐热耐寒性能好，长期使用温度为－60～120℃，耐老化，透明性好；•用于电吹风、电热器外壳，齿轮、齿条、透明罩壳，光盘、洗衣机侧盖板，热水接触部件等冰箱果蔬盒、蛋架、托盘、磁带盒等透明部件。家电常用塑料：聚酯•家电中应用的聚酯主要聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT），具有韧性好、耐蠕变、耐磨耗、耐热性能好等特点；•用于冰箱果蔬盒、蛋架、托盘、磁带盒等透明部件。家电常用塑料:热固性塑料•酚醛树脂：刚性好，电性能好，耐热，尺寸稳定，摩察系数小，用于电扇地盘、开关、开关盒、接线柱、接线板、印刷电路；•氨基树脂：半透明，性能类似酚醛，可用于门把手、旋纽、壳体等；•环氧树脂：力学、电学和耐化学性能良好，尺寸稳定。用于印刷电路、封铸材料。家电常用改性材料和功能塑料•磁性塑料：包括结构型磁性塑料(如日本的PPH『聚双-2,6-吡啶基辛二腈』硫酸铁)和复合型磁性塑料(磁粉和塑料混合物)，用于电机、电器零部件、冰箱密封条等；•电磁屏蔽塑料：包括结构型屏蔽塑料(如聚乙炔)和复合型屏蔽塑料，体积电阻在10－2～10－11Ω.cm,用于电器壳体和电路部件等。家电中塑料具体应用概述冰箱中塑料应用情况•冰箱是使用塑料量较多的家电之一，塑料件的重量约占冰箱总重量的35~50%；•某型号冰箱的总重量为51Kg，其中塑料件的重量为24.0Kg，具体为PVC5.0Kg、PU（隔热泡沫）4.2Kg、PS6.0Kg、ABS0.2Kg、PE0.2Kg、密胺树脂7.4Kg，国内某175L的冰箱中使用了PVC0.5Kg、PU（隔热泡沫）4.0Kg、PS0.9Kg、ABS5.0Kg、PP0.1Kg、AS0.6Kg、PA0.1Kg。冰箱塑料部件明细1外箱体；2风扇罩；3灯罩；4搁物架；5内胆；6果蔬盒；7制冰盒；8冰室；9角轮；10隔热材料；11把手；12门板；13把手定位器；14门胆；15瓶托16冷藏槽洗衣机中塑料应用情况•洗衣机种类较多，可分为波轮洗衣机（又称全自动洗衣机或日式洗衣机）、滚筒洗衣机（又称欧式洗衣机）、搅拌式洗衣机（又称美式洗衣机）、双缸洗衣机、单缸洗衣机等类别。洗衣机是目前使用塑料件最多的家用电器之一，主要包括内桶、底座、波轮等（如下表所示）。一台双缸洗衣机的使用的塑料件一般为7~12kg，全自动洗衣机甚至可达20kg以上，占洗衣机总重量的1/3以上。塑料件名称某牌号双缸洗衣机某牌号全自动洗衣机材料重量/kg材料重量/kg装饰板共聚PP0.30旋钮PP0.03装饰板底座共聚PP0.43内桶PP3.98共聚PP2.50过滤网PP0.12脱水桶共聚PP1.00脉动器共聚PP0.10轴承箱增强PP0.04底座PP1.80盖板PP0.31面板PP0.45PP0.47内盖PP0.07水盒PP0.06PP0.20滤渣器PP0.14PP0.02洗衣桶盖共聚PP0.28脱水桶盖共聚PP0.25窗口总成共聚PP0.16波轮PP0.09排水管PP0.06PP0.15皮带轮PA0.23增强PP0.10外壳PP2.50洗衣蓝共聚PP0.25其他2.311.50总计12.009.70洗衣机塑料部件明细空调中塑料应用情况•空调一般分为室内机和室外机两部分。•室内机塑料件可占到总重量的30%以上，主要料部件有空气过滤器、进气窗、控制板、轴承架、轴流风扇、风道中吹出隔栅、前面板、后壳体、接水槽、水平散热器等。在空调室内机中，使用最为广泛的室ABS或HIPS材料，进气窗、控制板、风道中吹出隔栅、前面板、后壳体、水平散热器等都是由ABS或HIPS制备而成，空气过滤器是由PP纤维（或无纺布）在PP支架上围织，轴承架和轴流风扇由玻纤增强AS制备成，排水管用软质PVC挤出；•空调室外机：进气窗、贯流风机、前控制板等部件，目前室外机壳体已经逐渐采用塑料代替钢板。室外机中，进气窗和控制板采用HIPS制备，贯流风机部件采用玻纤增强ABS，室外机壳体目前采用耐候PP制备。空调塑料部件明细小家电简介•厨用产品：包括电饭煲、电烤箱、微波炉、榨果汁机、饮水机、抽油烟机、消毒碗柜、豆浆机、电煎锅、煮咖啡机、靠面包器等等；浴卫产品：包括热水器、电吹风机、干手机、除臭机等等；居室环境产品：电风扇、除湿机、加湿器、空气净化器、负离子发生器等等；取暖产品：电取暖器、电热毯、电热炉、电热器等等；视听产品：收音机、录音机、随身听、摄象机、游戏机、电子玩具等等；保健产品：美容器、按摩器、电疗仪、健身器等等。我国小家电发展状况•小家电在国外普及较早，目前可达200多种，平均每户在30~40之间。我国小家电的发展晚得多，在90年代初小家电还被作为现代生活的时尚设备，是高收入家庭的象征。•现在我国的小家电的发展也进入了黄金时期，生产小家电的企业已经达数千家，广东顺德就超过1000家。海尔、美的等家电巨头也巨资进入小家电生产领域。•目前我国生产和销售的小家电种类数量已超过100种，城镇居民户均小家电数已达5、6种；•近年我国饮水机、消毒柜等小家电的生产和销售年增长率均在40%以上。2001年我国小家电出口额达50多亿美元。预计2005年我国小家电销售额将超过650亿元人民币，2007年将达800亿元人民币。我国小家电生产情况产量/万台、套较上年增长率/%销售量/万台产销率电扇809214.98090100吸尘器107428.2105498.3微波炉181841.8179698.8电饭锅144230.3133795.8洗碗机1.2-29.40.975.0抽油烟机3657.935497.9燃气灶115923.9107392.6燃气热水器2068.319896.1电热水器132-8.512897.0塑料在小家电中的应用情况•在各种小家电中，塑料件的使用非常广泛；•电扇中塑料件一般占总重量的70%左右，使用量一般在7kg左右，主要有风扇叶片、叶片罩、壳体罩及旋钮板等，主要的塑料品种有ABS、AS、GPPS和PP等；•吸尘器中除电机外其他部件都采用塑料件，一般采用ABS，档次较低的也采用HIPS或改性PP，内部构件如电机支架、轮子、附件等采用改性PP或尼龙。把手和软管则采用PVC材料；•微波炉和电饭煲的塑料件主要应用于外部件中，如外壳、底座、盖、把手、电气开关、旋钮等，常用ABS和改性PP，微波炉内部还可能应用一些耐热性好的工程塑料，如炉腔中旋转轮，采用PPS或LCP等；•饮水机、煮咖啡器、加湿器和电热水壶等除了部分控温（加热或制冷）部件外，基本是塑料件，在这些小家电中，常用的是ABS和改性PP；•热水容器一般是由高光PP注塑而成；•抽油烟机的风叶和排气管道是塑料制备而成。家电中塑料件加工工艺简介塑料制品加工工艺1、注塑成型：•最普遍采用的加工方法，占塑料制品总量的30%左右，适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料；•加工过程：塑化、注射、定型三个阶段；•注射机：柱塞式、移动螺杆式；立式、卧式、角式、转盘式；注射、合模、液压、电控四个系统；•成型周期短、产品种类多、制品尺寸精确等，可加工小到几克、大到几十公斤的制品；•设备、模具投入较高。塑料制品加工工艺2、挤出成型：•最早的成型方法之一，产量30%以上。适用于大多数热塑性塑料和部分热固性塑料；•塑化、成型、定型三个阶段；•设备、模具投入少、生产效率高；不能生产高精度产品；•主机（挤压、加热、传动）、辅机（口模、定型、冷却、牵引、切割或卷曲装置等）、控制系统；•可生产薄膜、管、板、片、棒、丝、带、网、瓶、电缆电线包覆、异型材、纸张涂覆等。塑料制品加工工艺3、压延成型：•与