环保型改性塑料在家电上的应用

一、前 言

中国已成为家用电器生产和消费大国。而在家电及其他电子电器产品用材料之中，塑料的用量所占的比重又较大。如吸尘器、冰箱所含塑料重量的百分比为总重量的一半左右，因而塑料材料在家电产品中的用量也就相当大。

1、开发生产环保型家电用改性塑料的背景

大家知道，欧盟的RoHS指令早在2006年7月1日生效，我国第一部有关电子产品污染防治的法律规范性文件--《电子信息产品污染控制管理办法》（中国版RoHS）也于2007年3月1日生效。随着欧盟RoHS指令与中国版RoHS指令的先后生效，对中国家电业的影响是深远的。对家电产产品生产供应链中的任何一环都将产生影响，包括原材料供应商、零部件供应商、生产商等。因此，不管是金属材料如铜、铝，亦或是塑料材料都必须符合各种环保要求，这是所有中国家电企业及其产业链企业都必须正视和面对的问题。

2、开发环保型家电用改性塑料的意义

随着各种环保法规的实施,“中国制造”的家电产品要想出口顺利地进入欧洲市场就必须符合欧盟ROHS指令的要求，而在国内销售也必须符合中国版ROHS法规的要求，况且除了欧盟、中国之外，美国和日本等其它国家也都有其相应的环保法规要求。另外一些大的跨国公司如索尼、佳能等50家电机、精密仪器制造企业参照欧盟颁布的RoHS指令，组成了“绿色采购调查共通化协议会JGPSSI）”，有270家企业、社团参加的日本化学工业协会接受了上述倡议。70～80%的台资企业也开始接受绿色采购倡议，要求他们的供货商提供六种有害物质成分检测报告。

二、环保型改性塑料在家电上的应用 1、塑料所具有的优点

1)塑料的密度小。一般塑料的密度在0.～1. g/cm3之间，纤维增强复合材料密度通常也不会超过2. g/cm3，是除木材外较为轻质的材料，当将其制成泡沫时，其密度更低，可在0.010-0.050 g/cm3 之间，而金属材料的密度如钢为7. g/cm3、黄铜为8. g/cm3、铝为2. g/crn3。每100 kg的塑料可替代其它材料200～300g，可减少家电产品的重量，从而实现产品的轻量化。

2)塑料的抗冲击性好、手感好、耐磨、避震、吸音，对电、热、声都有良好的隔绝性能，可被广泛地用来制造电绝缘材料、绝缘保温材料以及隔热、吸音材料等。

3) 塑料加工性能好，成型容易，可使形状复杂的部件加工简单化。复杂的制品可一次成型，能采用各种成型法大批量生产，生产效率高、成本较低、经济效益显著，如果以单位体积计算，生产塑料制件的费用仅为有色金属的l/10。 4) 塑料设计自由度大，塑料材料可给予家电产品的外观设计灵活性。

5)塑料耐化学腐蚀性强，由于塑料对酸、碱、盐等化学物质的腐蚀均有抵抗能力，因此局部受损不会像金属材料那样易产生腐蚀。 6)塑料可回收利用性、环保性好，可满足循环和可持续发展要求。

由于塑料材料具有如上所述的：质轻、耐腐蚀、易成形加工和易回收等特点，使其在家电产品中的应用比例不断增加。 2、 家电用塑料选材原则

（1）环保原则，所选的塑料材料必须满足各种环保法规的要求，如ROHS法规的要求等。 （2）物理原则，塑料材料的力学性能、热性能等应满足电器制品的使用要求。 （3）化学原则 ，塑料材料的化学稳定性应满足家电产品的使用要求。

（4）经济原则，选择材料时应该考虑最大限度地降低塑料制品的成本，以达到最优化的经济效果。具体家电产品对塑料的要求例举见表4：

表2 部分家电产品对塑料材料的要求

家电产品 电饭煲 电磁炉 空调器 电视机 冰箱 对塑料材料的要求 高光泽、耐热、力学性能好和无毒环保等 耐热、力学性能好、环保和阻燃等 耐候性好、刚性好、环保、抗冲击、耐寒，同时要求材料具有优良的流动性、尺寸稳定性、超声波焊接性等。 耐热、阻燃、耐电压、耐电晕、耐电孤、环保及力学性能好等 耐低温、耐龟裂、耐食用油、耐发泡剂、绝热效果、力学性能好，还要求环保无毒、无霉、无臭、不粘食品等； 耐热性好，耐化学药品性优良，能耐洗涤剂、润滑油、油腻等的腐蚀作用，耐冲击性要高，以满足洗涤衣物时洗衣机 所产生的冲击力，材料成本要低及环保等。 电熨斗 吸尘器 耐热、外观、力学性能好和环保等。 抗静电以避免吸灰，电性能好、刚性好、抗冲击、耐刮痕、染色性好、有光泽等

3、家用电器用塑料主要品种

用于家电的塑料大部分是热塑性塑料，约占90%，其中大部分为通用塑料，主要有如下几类。

（1）通用塑料 聚丙烯（PP）、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三元共聚物（ABS）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等。

（2）工程塑料 聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPO）等。

（3）热固性塑料 聚氨脂树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。

不同品种的塑料，由于其力学性能、加工工艺的不同，在家电工业中的应用范围各异。不同类型塑料在家用电器上的应用见表3。

表3：常用塑料用于家用电器实例

塑料品种 PP 应 用 实 例 电饭煲壳体、空调器外壳、电磁炉底座、电熨斗外壳、微波炉门盖板、 电风扇风叶、电风扇的电机罩、洗衣机内桶、甩干桶、脱水桶、面盖、箱体、控制盘、电冰箱门内胆、冰箱抽屉等。 PA PC PBT PE ABS PS PVC POM PPO PET PUR 齿轮、轴承及滑动耐磨零件，电器零部件如小型断路器具外壳、绝缘板、线圈架等。 要求耐热及强度高的结构部件、绝缘螺栓、螺母、线圈架、耐热的盖壳，如电吹风、电热器外壳、齿轮、齿条、透明罩壳、光盘等。 电视机零部件、线圈骨架、变压器外壳、磁带盒等。 电线外皮、高频部件、容器、包装材料、绝缘套、热收缩套管、配管、干电池壳等。 电视机、收音机、录音机、电风扇、吸尘器等的外壳和部件，电冰箱内衬等。 电视机、录音机、录音带盒、收音机等壳体，冰箱门内胆、电风扇的电机罩、冰箱抽屉、器皿类、旋钮等。 电冰箱门框嵌条、门密封塑料套、电视机后盖，电风扇、吹风机、吸尘器等部件。 齿轮、轴套、滑动部件等。 电视机、收音机外壳及零部件，插座、绝缘支承体、绕线架等。 录音带、录像带等。 电冰箱隔热的硬质泡沫塑料制品等。