塑料零件在受到挤压摩擦时,容易发生粘滑欢娱,从而产生异响,当今汽车行业大宗接纳的涂抹润滑油、消音水、粘贴无纺布类毛毡等活动加多了居品的分娩周期与老本。
针对上述情况,并基于祥瑞汽车圭臬,通过添加热塑性聚酯弹性体(TPEE)与聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PC/ABS)共混改性,研发出了一款具有优异降噪功能的PC/ABS材料,对比了降噪PC/ABS与普通PC/ABS的惯例性能和降噪性能。
结束标明,与普通PC/ABS比较,降噪PC/ABS的力学性能略有镌汰但保捏了邃密的耐刮擦性能、耐化学药品质以及耐光老化性能,而且具有更低的响度、更小的振动加快度以及更低的异响风险扫数值,最终收效诓骗在多个车型的仪容板部件上,竣事国产降噪材料的收效量产。
降噪PC/ABS的真理真理
聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)合金具有易加工、韧性好、耐应力开裂、耐候性好等优点,正常诓骗于汽车偏激它行业。
然则,使用PC/ABS材料的零件在发动机行驶振动或受到外力挤压作用时,容易产生“吱吱”的异响声。这种异响声可能来自于塑料制件之间的摩擦,也可能来自塑料件与皮革件、电镀件等之间的摩擦。
张开剩余90%零件受到外力时,发生了粘滑欢娱,塑料件由相粘的静摩擦景况盘曲为滑动构兵,而况此经过有能量开释,粘滑轮回发生导致材料振动产生异响。
阻尼性能是指固体机械振动能盘曲为热能的智商,主要用于振动和噪声适度。材料的阻尼性能越好,讲明摩擦功滚动为内能越多,材料异响越小。
高分子材料的阻尼作用机理与其自己的动态轻松性质联系。当高分子材料受到交变应力的作用时,由于链段畅通时受到内摩擦作用,形变常常逾期于应力的变化,产生一个相位差滞后角,这种欢娱称为滞后欢娱。
由阻尼产生的机理可知,不祥增大分子内摩擦的身分便可晋升材料的阻尼性能。
祥瑞汽车通过易产生异响的零部件测度发现,容易产生异响的主要原因见表1。
现阶段,主机厂主如若通过在构兵部位加多毛毡停止、涂覆润滑油、使用橡胶衬垫等活动惩办制件的摩擦异响,然则这不仅加多了东谈主工老本,而且延迟了居品的分娩周期。因此,降噪改性成为了塑料改性厂商慈祥的焦点。
余朦山等通过引入马来酸酐接枝的聚氨酯树脂对ABS进行共混改性获取了高阻尼降噪材料;J.Rojsatean等发现乙撑双硬脂酰胺(EBS)和乙烯–辛烯共聚物(POE)的加入也不祥有用地改善ABS的粘滑倾向。
卢焕青发现热塑性聚酯弹性体(TPEE)兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性及邃密的声阻性能。然则,当今国内还莫得能竣事褂讪量产的TPEE改性PC/ABS降噪材料。
基于此,祥瑞汽车与锦湖日丽联接从改善材料阻尼性能和摩擦扫数角度启航,通过材料研发与零件考证,最终将降噪PC/ABS合金收效诓骗于祥瑞多款车型的仪容板上。
推行部分
1 主要原料
PC:7025J,日本三菱化学公司;
ABS:8434,中国石化高桥石化公司;
抗氧剂1010、抗氧剂168:瑞士汽巴(Ciba)轮廓化工有限公司;
季戊四醇硬脂酸酯(PETS):意大利FACI公司;
TPEE:TX506,中国石化仪征化纤股份有限公司。
2 主要仪器与开导
双螺杆挤出机:CET35型,长径比为44∶1,科倍隆(南京)机械有限公司;
塑料打针成型机:JM138–AI–SVP/2型,震雄机械(深圳)有限公司;
密度仪:GR–200型,日本A&D公司;
电子全能拉伸历练机:Z010型,德国ZwickRoell集团;
摆锤冲击历练机:HIT25P型,德国ZwickRoell集团;
热变形维卡历练机:IC6+型,德国Coesfeld公司;
刮擦仪:ERICHSEN430P型,德国仪力信公司;
氙灯老化历练机:Ci3000型,好意思国Atlas有限公司。
3 试样制备
降噪PC/ABS:将PC,ABS,TPEE及抗氧剂和润滑剂PETS按照质料比65/27/8/0.5/0.5进行混杂(抗氧剂1010与168质料比为1/1,下同;
小试推行中,当TPEE用量低于8份时其对材料的降噪后果不大,而当TPEE用量高于8份时会影响相容性从而影响材料冲击性能),然后在双螺杆挤出机上进行熔融挤出造粒。挤出机的温度为200~250℃,螺杆转速为350r/min,相对真空度为–0.09MPa;将所制得材料在100℃下干燥4h,然后注塑成样板(140mm×90mm×3mm),其中注塑温度为250℃,注塑压力为80MPa,成型周期为50s。
普通PC/ABS:将PC,ABS,抗氧剂和润滑剂按照质料比65/35/0.5/0.5混杂,其余要领同上。
4 性能测试
(1)惯例性能测试
密度按GB/T1033.1–2008测试;
拉伸强度按GB/T1040.1–2018测试,拉伸速率为50mm/min;
迂曲强度与迂曲弹性模量按GB/T9341–2018测试,迂曲速率为2mm/min;
悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843–2008测试,摆锤能量为4J;
维卡软化温度(B50法)按GB/T1633–2000测试;
耐化学药品质按Q/JLYJ711028E–2019测试;
耐刮擦性能按Q/JLYJ7110536C–2019测试;
耐光老化性能按Q/JLYJ7110279B–2014测试。
(2)摩擦异响历练
摩擦异响历练开导为锦湖日丽自行搭建,具体推行条目及参数见文件,策画的工装结构如图1所示。
压头和样板之间摩擦时易产生典型的粘滑欢娱从而产生振动和杂音。将振动传感器粘贴在摩擦压头上齐集摩擦经过中产生的振动参数,即振动加快度;声息传感器距待测样板5cm齐集声息参数,即东谈主耳响度。
(3)异响测试
凭证圭臬VDA230–206–2005测试异响的风险扫数(RPN)。待测样品与摩擦副的构兵面积为1250mm2,滑动距离固定为50mm,滑动速率为1mm/s和4mm/s,负载为10N和40N。测试前将样品在温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%环境中盘曲24h以上。
(4)零部件历练
用普通PC/ABS和降噪PC/ABS分袂注塑成如表2中的部件进行异响对比考证,由7东谈主进行评级取众数。其中评级为1级代表无异响,2级代表轻微异响,3级代表异响较重,4级代表异响严重。
结束与有计划
1 降噪PC/ABS与普通PC/ABS的惯例性能对比
表3列出降噪PC/ABS与普通PC/ABS惯例性能的对比。
由表3不错看出,降噪改性后的PC/ABS在刚性方面(拉伸强度、迂曲强度和迂曲弹性模量)略有下跌,这是因为TPEE弹性体分子链的柔性链段不错有用增大分子内摩擦,从而镌汰材料刚性、增强材料的阻尼性能。
缺口冲击强度的小幅减小可能归因于TPEE的加入一定进度镌汰了PC与ABS之间的相容性。另外,改性后的PC/ABS在耐化学药品质、耐刮擦性能、耐光老化性能等方面与普通PC/ABS相忘形,均能达到汽车内饰的行业圭臬。
总体来看,两种材料的惯例性能离别较小。
2 东谈主耳响度结束分析
响度又称音量,单元为宋,它是东谈主对声息大小的主不雅嗅觉量。其大小决定于声息接管处的波幅,示意东谈主耳对声息的直不雅感受。图2是不同PC/ABS材料的响度随摩擦技能的变化弧线,不错看出,降噪改性的PC/ABS在摩擦经过中产生的响度(30宋)远低于普通PC/ABS(62宋),这体现出了其优异的降噪后果。
3 振动加快度分析
声息伴跟着振动,频率越高,振动越剧烈,意味着制件构兵时产生异响的风险越大。图3是不同PC/ABS材料的振动加快度跟着摩擦技能的变化弧线,不错看出降噪PC/ABS在摩擦经过中的加快度远低于惯例PC/ABS,进一步考证了改性PC/ABS优异的降噪性能。
4 异响RPN结束分析
RPN是事件发生的频率、严重进度和检测等局外人的乘积,被称为风险扫数或风险章程数,其数值越大讲明潜在问题越严重。一般觉得,当RPN=1~3,材料发生异响的风险较小;当RPN=4~5,材料存在中等异响的风险;当RPN=6~10,材料存在较高的异响风险。不同PC/ABS材料的异响RPN数据见表4。由表4不错看出,不管测试压力或者滑动速率怎么,降噪改性PC/ABS皆展示出极低的异响RPN值,该结束讲明材料发生异响的风险较低。
5 零件历练结束
通过表2的零部件异响考证,得到普通PC/ABS和降噪PC/ABS的异响结束,见表5。由表5不错看出,降噪改性的PC/ABS在太阳暴晒下资历按压或者开空调操作均无任何异响。在侘傺谈路与降速带考证环节,与普通PC/ABS比较,改性PC/ABS也弘扬出了愈加优异的降噪后果。
论断
塑料零件在受到外力挤压时,容易发生粘滑欢娱,从而产生异响。通过共混改性神志研发出了一款降噪性能优异的PC/ABS合金材料。与传统的PC/ABS合金比较,它的拉伸强度、迂曲强度、迂曲弹性模量以及缺口冲击强度略有镌汰,然则皆能得志仪容板部件的圭臬要求。
值得慈祥的是足球投注app,TPEE的加入使得PC/ABS合金具有更低的响度、更小的振动加快度以及更低的异响RPN值,从而具有优异的降噪后果,最终诓骗在多个车型的仪容板部件上,竣事国产降噪材料的收效量产。
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