车灯反光罩用注射团状模塑料
1 引 言
随着汽车工业的飞速发展，自80年代起，国外已成功地将注射团状模塑料（IBMC）用于轿车前大灯反光罩，并取得很好效果。由于IBMC具有反应速度快、生产效率高、尺寸稳定、表面质量优异，适合于形状复杂、批量化产品的特点，而受到国内外同行的关注。如法国的CITROEN，德国的VALVO等。据不完全统计，国外轿车反光罩50％左右采用IBMC，且有上升趋势，其反光罩冲击强度高、耐热性好，可达“A级”表面。
我国近年来也已开展了此项研究工作，如我院研制成功的IBMC已形成批量供货能力，并通过部级鉴定，已应用于夏利轿车上。本文主要研究轿车前大灯反光罩用IBMC的性能。
2 实 验
2.1 IBMC基本配方
IBMC配方如表1。
2.2 性能测试
①粗糙度按GB1031－83，用德国Hommei Tester T-20型试验仪测定；
②冲击强度按GB1451－83，用INSTRON－1185试验机测定；
③落锤冲击按法国D42－1235标准，落锤锤重200g,落锤高度50cm；
④湿热老化按法国D47－1309AF标准，采用BR281/COR湿热箱、1685－X低温箱、LC233 鼓风干燥箱测定；
⑤热变形温度按GB1634－79，用RW－3热变形试验仪测定；
⑥收缩率按ASTM D955－73（79）标准测定。
3 结果与讨论
3. 1 表面质量对IBMC的要求
“A级”表面是国外汽车行业用以表征模塑制品和漆膜表面的术语，当LORIA指数在42～110范围或表面粗糙度＜0.4μm时，即可认为达到“A级”表面。反光罩表面质量的优劣直接影响车灯的光型，因此表面质量是衡量其产品质量的重要指标。
由表2可看出，低收缩剂种类对表面质量影响很大。加入低收缩剂后收缩率呈不同程度的降低，这显然是收缩剂与不饱和聚酯树脂在相容性上有本质差异所致。选择合适的收缩剂是获得“A级”表面的重要途径。通常添加酸改性的PVAc，制品表面效果较好。
3.2 增韧剂用量对冲击强度的影响
反光罩位于汽车的前方，系易受震、撞的受力部件，因此IBMC的冲击强度是影响其应用于反光罩的主要性能之一。采用橡胶等聚合物对不饱和聚酯树脂进行增韧，阻止固化过程中微裂纹的扩展，可提高冲击强度。
表3结果表明，当加入量小于3％时冲击强度提高不明显，而在3％～8％的范围，冲击强度可有较大的提高。由于本产品对热变形温度有一定的要求，因此增韧剂的加入量不宜太多。
3.3 树脂基体类型对反光罩湿热老化性能的影响
反光罩作为长期受热部件，要求该产品热变形温度大于240℃。为防止产品形变，延长其使用寿命，选择高耐热树脂十分必要。
经过筛选试验，采用间苯－新戊二醇型聚酯作为IBMC的基体，并对其注射成型的反光罩产品进行湿热老化试验，试验条件为40℃，相对湿度95％下(16±1)h，－20℃下(3±1)h，85℃下(6±1)h。每次更换设备，室温稳定30min。此条件下循环五次（称为5AF试验）。结果显示外观完好无变形龟裂等变化，只是循环85℃下烘烤，有刺鼻味，第二次循环减弱，第五次循环稍有气味。
3.4 国内外产品性能对比
针对反光罩的具体使用要求，对国内外同类产品的表面粗糙度、冲击强度等进行对比试验，结果如表4所示。此外，在进行落锤冲击试验时，与国外同类产品具有相似的效果。
4 结 论
国产IBMC制品的表面质量、力学性能及热性能，达到或接近国外同类产品的水平， 完全可以在前大灯反光罩上应用；而且可拓展至洗衣机、电冰箱、微波炉、塑封电机等家用电器，以及配电盘、控制柜、电器开关等应用领域。
随着汽车工业的飞速发展，自80年代起，国外已成功地将注射团状模塑料（IBMC）用于轿车前大灯反光罩，并取得很好效果。由于IBMC具有反应速度快、生产效率高、尺寸稳定、表面质量优异，适合于形状复杂、批量化产品的特点，而受到国内外同行的关注。如法国的CITROEN，德国的VALVO等。据不完全统计，国外轿车反光罩50％左右采用IBMC，且有上升趋势，其反光罩冲击强度高、耐热性好，可达“A级”表面。
我国近年来也已开展了此项研究工作，如我院研制成功的IBMC已形成批量供货能力，并通过部级鉴定，已应用于夏利轿车上。本文主要研究轿车前大灯反光罩用IBMC的性能。
2 实 验
2.1 IBMC基本配方
IBMC配方如表1。
2.2 性能测试
①粗糙度按GB1031－83，用德国Hommei Tester T-20型试验仪测定；
②冲击强度按GB1451－83，用INSTRON－1185试验机测定；
③落锤冲击按法国D42－1235标准，落锤锤重200g,落锤高度50cm；
④湿热老化按法国D47－1309AF标准，采用BR281/COR湿热箱、1685－X低温箱、LC233 鼓风干燥箱测定；
⑤热变形温度按GB1634－79，用RW－3热变形试验仪测定；
⑥收缩率按ASTM D955－73（79）标准测定。
3 结果与讨论
3. 1 表面质量对IBMC的要求
“A级”表面是国外汽车行业用以表征模塑制品和漆膜表面的术语，当LORIA指数在42～110范围或表面粗糙度＜0.4μm时，即可认为达到“A级”表面。反光罩表面质量的优劣直接影响车灯的光型，因此表面质量是衡量其产品质量的重要指标。
由表2可看出，低收缩剂种类对表面质量影响很大。加入低收缩剂后收缩率呈不同程度的降低，这显然是收缩剂与不饱和聚酯树脂在相容性上有本质差异所致。选择合适的收缩剂是获得“A级”表面的重要途径。通常添加酸改性的PVAc，制品表面效果较好。
3.2 增韧剂用量对冲击强度的影响
反光罩位于汽车的前方，系易受震、撞的受力部件，因此IBMC的冲击强度是影响其应用于反光罩的主要性能之一。采用橡胶等聚合物对不饱和聚酯树脂进行增韧，阻止固化过程中微裂纹的扩展，可提高冲击强度。
表3结果表明，当加入量小于3％时冲击强度提高不明显，而在3％～8％的范围，冲击强度可有较大的提高。由于本产品对热变形温度有一定的要求，因此增韧剂的加入量不宜太多。
3.3 树脂基体类型对反光罩湿热老化性能的影响
反光罩作为长期受热部件，要求该产品热变形温度大于240℃。为防止产品形变，延长其使用寿命，选择高耐热树脂十分必要。
经过筛选试验，采用间苯－新戊二醇型聚酯作为IBMC的基体，并对其注射成型的反光罩产品进行湿热老化试验，试验条件为40℃，相对湿度95％下(16±1)h，－20℃下(3±1)h，85℃下(6±1)h。每次更换设备，室温稳定30min。此条件下循环五次（称为5AF试验）。结果显示外观完好无变形龟裂等变化，只是循环85℃下烘烤，有刺鼻味，第二次循环减弱，第五次循环稍有气味。
3.4 国内外产品性能对比
针对反光罩的具体使用要求，对国内外同类产品的表面粗糙度、冲击强度等进行对比试验，结果如表4所示。此外，在进行落锤冲击试验时，与国外同类产品具有相似的效果。
4 结 论
国产IBMC制品的表面质量、力学性能及热性能，达到或接近国外同类产品的水平， 完全可以在前大灯反光罩上应用；而且可拓展至洗衣机、电冰箱、微波炉、塑封电机等家用电器，以及配电盘、控制柜、电器开关等应用领域。
