去除塑料制件的“吱吱吱”聲 就是這么簡單！

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圖1生活中的粘滑現(xiàn)象　　從本質(zhì)上來看，粘滑現(xiàn)象是相對滑動物體之間的一種自激跳躍運動，這是由于物體表面的動靜摩擦系數(shù)差異過大，并且動摩擦系數(shù)隨運動速度增加而降低的負阻尼現(xiàn)象，導(dǎo)致物體在相對滑動中速度隨時間呈現(xiàn)鋸齒狀的波動(圖2)，從而產(chǎn)生了擾人的“吱吱吱”的噪音?！　D2粘滑現(xiàn)象的運動特征　　那么，該如何去除這個吱吱吱?　　長期以來，為降低塑料制件在裝配和使用過程的噪音風(fēng)險需要制件裝配前在制件表面涂覆硅油、無紡布、潤滑脂等，通過降低制件表面的摩擦系數(shù)，來降低塑料制件發(fā)生噪音的風(fēng)險，但是這種方法一來增加了裝配工序及成本，二來也不能保持長期使用的穩(wěn)定性。　　因此，從材料的角度出發(fā)來解決此類問題受到越來越多的關(guān)注?！　》椒ㄒ唬鹤詽櫥牧稀　≌郴F(xiàn)象的最常見原因在于材料表面摩擦系數(shù)的負阻尼現(xiàn)象，因此降低高分子材料的表面的摩擦系數(shù)是解決塑料制件“吱吱吱”聲音有效手段之一?！　【酆衔锬Σ料禂?shù)與自身的結(jié)構(gòu)、分子量等有著較為復(fù)雜的關(guān)系，不同塑料之間的摩擦系數(shù)也有較大差異(圖3)。一些高分子材料天生就是自潤滑的小能手，比如聚四氟乙烯(PTFE)、超高分量聚乙烯(UHMWPE)等，此類聚合物摩擦系數(shù)很低，PTFE是目前摩擦系數(shù)最低的聚合物，其摩擦系數(shù)低至0.04。　　圖3不同塑料的摩擦系數(shù)　　對于摩擦系數(shù)較高的材料如ABS，PC/ABS等，需要達到自潤滑效果則需要進行深入地改造。通常可以通過共混改性來降低摩擦系數(shù)，從而達到降噪消音的目的。通常加入較為常見的潤滑劑有硅油、PTFE、UHMWPE、石墨、MoS2等，其中PTFE被認為是非常有效的潤滑劑，也經(jīng)常用來制備自潤滑的高分子材料合金但是PTFE作為潤滑劑添加到塑料基材中時，與基材相容性很差，很難獲得令人滿意的結(jié)果。以降噪PC/ABS為例，將PTFE直接添加在PC/ABS合金中時，雖然可以降低合金材料的表面摩擦系數(shù)，但同樣存在諸多問題：不僅在擠出造粒時存在擠出脹大等不良，產(chǎn)品外觀也難以保證。因此利用添加PTFE的方式對PC/ABS合金的摩擦系數(shù)改性并不是簡單共混，而是需要對潤滑劑的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計，添加最適合PC/ABS體系的潤滑劑，在降低表面摩擦系數(shù)的同時，獲得良好的產(chǎn)品外觀?！　》椒ǘ鹤枘峤翟搿　∨c自潤滑降噪消音做足“表面工作”不同，阻尼降噪從材料“內(nèi)部”來解決噪音問題?！　「叻肿硬牧戏肿恿看螅肿渔湺屋^長，易卷曲和相互纏結(jié)，受到外部能量(應(yīng)力或振動)作用時，分子鏈段通過主鏈中單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)不斷改變構(gòu)象，運動滑移、解纏而產(chǎn)生內(nèi)摩擦，從而將外加能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒍虞d能量消失后，高分子會因為彈性而部分或全部地恢復(fù)到以前的狀態(tài)，材料宏觀性能得以恢復(fù)。阻尼降噪正是利用材料的粘彈性能達到將振動和噪音的機械能轉(zhuǎn)化為熱能的方式而實現(xiàn)降噪消音的?！　〔牧系恼硰椞匦钥梢酝ㄟ^才來的損耗值tanδ來表現(xiàn)，損耗值與模量的關(guān)系如如下：　　其中E’為貯能模量，E’’為損耗模量，當(dāng)tanδ值在較寬的溫度范圍內(nèi)時，材料表現(xiàn)良好的阻尼特性。　　阻尼高分子通?？梢酝ㄟ^共聚、共混以及形成互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)來實現(xiàn)?！　⊥ㄟ^接枝聚合或嵌段聚合的方式，實現(xiàn)軟-硬的結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成更強的鏈段纏結(jié)，或者鏈段間的相互作用力，增大損耗因子，改善阻尼特性，如聚醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸脂就是一類較好的降噪材料?！　⊥ㄟ^共混的方式也可以實現(xiàn)高分子阻尼化，利用部分互溶的兩種高分子，兩者Tg存在明顯不同，并且通過共混可以形成較寬的玻璃化轉(zhuǎn)變平臺，實現(xiàn)阻尼化;亦或是通過添加一些特殊填料如片狀石墨、云母等增加片層與高分子間的摩擦并轉(zhuǎn)化為熱，從而產(chǎn)生很好的阻尼性能。　　IPN是兩種以上聚合物網(wǎng)絡(luò)相互貫穿的結(jié)構(gòu)，形成永久性纏結(jié)或鏈結(jié)，此類結(jié)構(gòu)通?？梢詭磔^為優(yōu)良的阻尼特性，一直以來也是阻尼高分子的研究熱點?！　〗翟隤C/ABS亦可以從阻尼思路出發(fā)，通過添加具有阻尼特性的橡膠或嵌段共聚物等方式實現(xiàn)的降噪效果?！　″\湖日麗開發(fā)的降噪PC/ABS正是基于以上兩點，通過重新設(shè)計潤滑劑結(jié)構(gòu)，同時改變體系橡膠狀態(tài)，實現(xiàn)“內(nèi)外兼修”，從源頭到過程實現(xiàn)降噪消音?！　￡P(guān)于錦湖日麗　　錦湖日麗，于2000年由錦湖石化與上海日之升共同投資組建，是中國第一家在PC/ABS、ABS領(lǐng)域擁有原料和相容劑聚合技術(shù)的塑料改性企業(yè)。持續(xù)專注于PC/ABS、ABS品類，從原料聚合開始進行深度改性，超越了普通共混，使材料性能大幅提升。　　錦湖日麗，堅持將研發(fā)做到極致，推出多項創(chuàng)新產(chǎn)品打破國外壟斷，填補國內(nèi)空白，成為該領(lǐng)域獲國家發(fā)明專利數(shù)第一，高端定制化產(chǎn)品市場占有率第一的企業(yè)，并成為PC/ABS、ABS改性塑料專家與代表供應(yīng)商?！　∧壳皳碛猩虾ｉh行、廣東佛山、上海金山三大生產(chǎn)基地，年銷售額已突破17億元人民幣，總生產(chǎn)能力達27萬噸。成立至今，通過多項質(zhì)量體系及環(huán)境管理體系認證，并獲得CNAS國家實驗室認可資質(zhì)。　　公司以更專業(yè)的PC/ABS、ABS服務(wù)于汽車、家電、OA設(shè)備以及高端消費電子行業(yè)，獲得眾多跨國龍頭企業(yè)的一致認可，并成為其戰(zhàn)略供方。　　錦湖日麗，專注于PC/ABS、ABS，　　從原料聚合開始的深度改性，超越業(yè)內(nèi)的普通共混，在該領(lǐng)域銷量領(lǐng)先?！　″\湖日麗—&mdashC/ABS、ABS改性塑料專家與代表供應(yīng)商