车灯饰圈相关材料 免底涂PBT材料解析

　　基于优良的流动性和耐热性、极高的表面光泽度以及良好的环保性和回收性，使得免底涂PBT材料成为车灯饰圈应用的新宠。本文对该材料的优越性能做了详细论述，并特别介绍了采用专利技术的SUNNY®HEB4010PBT材料。

　　作为一种兼具功能性的外饰件，目前汽车车灯装饰圈已成为汽车个性化设计的重要组成部分。根据车灯饰圈的使用环境、长期使用性、配光、壁厚和装配等方面的特殊性，通常要求材料必须具有高耐热(≥160℃)、低雾值、高表面光泽、高刚性和韧性等属性。因此，目前被用作饰圈的材料主要有：耐热聚碳酸酯(PC)、PBT/PET+MD和免底涂PBT等，图1对这3种材料的性能做了比较。

　　相比之下，免底涂PBT材料在车灯饰圈的应用方面具有独特的性能优势，主要表现在：

　　1.免底涂PBT可提供良好的环保性能。该材料具有极高的表面光泽度，完全可以达到直接蒸镀铝层表面的要求，因而无需底漆处理，避免了底漆溶剂挥发造成的环境污染。此外，涂覆有热固性底漆的车灯饰圈，由于底漆与基体树脂之间的相容性问题，还会引起回收难度的增大。相比之下，免底涂PBT材料则完全避免了这种相容性问题，具有100%的可回收性。

　　2.免底涂PBT提高了车灯的设计自由度。作为汽车整体个性化的主要表现手段之一，目前各主机厂越来越重视车灯的多样化设计，除了造型设计外，还包括车灯的皮纹化设计。显然，这种设计的多样化对材料的流动性提出了很好的要求。与PBT/PET+MD材料相比，在102～1041/s(1/s是剪切速率)这一较宽泛的范围内，免底涂PBT具有更优异的流动性能(如图2所示)，从而提高了材料的模具复制性。由于免底涂PBT材料具有高的表面光泽度，可直接蒸镀铝层，因此可将模具型腔的高光表面和皮纹表面完美地呈现在车灯产品上，从而实现了车灯设计的多样性和美观性。目前，车灯皮纹设计效果已成为免底涂PBT车灯的标志性特征(如图3所示)。不仅如此，良好的流动性还使得免底涂PBT材料能满足更薄制品的设计要求，其生产周期更短，且加工工艺窗口更为宽泛。

　　3.免底涂PBT可有效地降低车灯产品的制造成本。众所周知，为产品喷涂底漆会引发多方面的问题，如：生产成本增加、单位制件的生产时间延长、生产效率低下、生产环节工艺复杂以及不良品率增大等。而使用免底涂PBT材料则能够有效地避免上述问题。图4对由耐热PC、PBT/PET+MD和免底涂PBT3种材料制成的车灯饰圈的成本做了比较，由此可以看出，免底涂PBT可有效地降低产品的生产成本：与耐热PC相比，其成本降低了60%;与PBT/PET+MD相比，其成本降低了10%。

　　在开发免底涂PBT材料的早期阶段，锦湖日丽就对小分子的挥发量问题给予了高度重视。利用专利技术，该公司确保了SUNNY®HEB4010的小分子挥发量保持在极低的水平。按照SKGY-0013标准(测试材料雾化性能)，将该材料的制品连续24h置于160℃的高温下，成雾后玻璃板光透过变化率在5%以内，这意味着更高的良品率和更长的模具清理周期。图7所示为SUNNY®HEB4010的小分子挥发量表述。

　　利用自有专利技术，目前上海锦湖日丽塑料有限公司(以下简称“锦湖日丽”)已成功地开发出了免喷涂车灯饰圈用PBT材料SUNNY®HEB4010，其特点是：

　　1.高温下极低的小分子挥发量。通常，高分子材料在注塑加工和高温使用环境下会出现小分子的挥发。对于免底涂PBT材料在车灯饰圈上的应用而言，则要求将小分子的挥发量控制在极低的水平。这是因为，如果小分子的挥发量较大，会造成如下缺陷：(1)模垢(如图5所示)，即在材料加工的过程中，小分子挥发物会粘附在模具上，不仅会污染素材表面，影响电镀后产品的表面质量，而且会影响素材与铝层的粘附力。(2)镀铝制品表面不光亮或出现五彩现象。由于无热固性底漆对素材和铝层进行隔离，因此材料中的小分子会直接迁移至铝层，造成铝层表面光泽下降或引起五彩缺陷。(3)发雾(如图6所示)。在车灯高温工作条件下，小分子会继续挥发，粘附在车灯透明灯罩上，造成灯罩发雾及透光率下降。由此可见，控制小分子的挥发量对免底涂PBT材料在车灯饰圈上的应用至关重要。

　　2. 优异的表面效果。参照ASTM D523标准，采用KONICA MINOLTA®Multi Gloss 268分别测试SUNNY®HEB4010板、PBT/PET+20%MD板和漆面PBT/PET+20%MD，测试结果见表所示。由表中数据可知，SUNNY®HEB4010的表面光泽完全可以满足直接蒸镀铝层的表面要求。 表 光泽度测试结果 入射角单位HEB4010PBT/PET+20%MD漆面PBT/PET+20%MD

　　20°

　　%10290103

　　60°10398105

　　85°10096100

　　3. 优良的脱模性能。由于高镜面模具及PBT材料本质的特性，造成免底涂PBT 材料易粘膜。图8所示为SUNNY®HEB4010的脱模性比较，由此可见，SUNNY®HEB4010具备优良的脱模性能，可保证注塑加工的顺利进行。

　　4.更高的耐热温度。由于车灯的长期点亮会导致内部温度的上升(≥160℃)，因此要求饰圈材料必须具有较高的长期使用温度。图9反映了各种车灯用材料的耐热温度，其中SUNNY®HEB4010的耐热温度高达185℃，这使其适用性大为提高。

　　5.良好的回收性能。为满足汽车用材料回收法案(如ELV)的要求，锦湖日丽一直致力于开发具备良好回收性的材料，SUNNY®HEB4010就是一种可回收的材料。图10所示为向SUNNY®HEB4010中添加不同比例的破碎料后的性能比较，结果发现，在添加了20%的一次性回收料后，SUNNY®HEB4010的关键性能仍保持较高的水平。