1、家用國(guó)內(nèi)abs材料增加備選供應(yīng)商技術(shù)項(xiàng)目可行性報(bào)告制冷家電集團(tuán)塑料工程中心2008年9月30日一：項(xiàng)目背景1.1 引言隨著家電企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越演越烈，低成本已經(jīng)成為企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)地位的有力保障，家電企業(yè)必須持續(xù)進(jìn)行降成本的工作，而最快速的辦法就是材料替代。塑料工程中心與家用空調(diào)事業(yè)部武漢工廠、集團(tuán)采購中心對(duì)塑料原材料采購現(xiàn)狀進(jìn)行會(huì)商，探討塑料材料降成本的方法，發(fā)現(xiàn)abs塑料采購量大，主要采購寧波lg甬興hi-121h，該材料價(jià)格較高，而且材料性能有富余。通過各方對(duì)其它abs材料的性能、市場(chǎng)價(jià)格、供應(yīng)商信息的了解，判斷上海高橋的abs 8391市場(chǎng)價(jià)格低，材料性能可達(dá)到空調(diào)產(chǎn)品的要求，即組織相關(guān)人員

2、對(duì)上海高橋abs 8391進(jìn)行測(cè)試，探討8391替代hi-121h的可行性。1.2 項(xiàng)目思路abs 樹脂是由丙烯腈（a）、丁二烯（b）和苯乙烯（s）三種單體共聚而成的熱塑性聚合物，它是介于通用塑料和工程塑料之間的一種高分子材料。其微觀結(jié)構(gòu)是聚丁二烯（pb）橡膠微粒分散在苯乙烯-丙烯腈共聚物（san）樹脂連續(xù)相中的“海島”型兩相結(jié)構(gòu)。abs 樹脂兼具有pb 橡膠的韌性和低溫抗沖擊性，聚丙烯腈（pan）樹脂的耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性及聚苯乙烯（ps）樹脂的剛性和光澤性，因而具有耐沖擊、耐熱、耐低溫、耐化學(xué)品、易加工成型和表面光澤性好等優(yōu)異的綜合性能，廣泛用于汽車工業(yè)、電子、電器、紡織、器具和建材等領(lǐng)域。目

3、前，abs 樹脂生產(chǎn)方法最主要有乳液接枝-本體san 摻混法和連續(xù)本體法這兩條技術(shù)路線。寧波lg甬興hi-121h使用乳液接枝-本體san 摻混法合成，8391則采用連續(xù)本體法合成。連續(xù)本體法工藝簡(jiǎn)單、能耗少、成本低及無廢水，這些優(yōu)勢(shì)決定連續(xù)本體法未來abs樹脂合成的發(fā)展趨勢(shì)。連續(xù)本體法abs 樹脂生產(chǎn)工藝過程是：將增韌橡膠溶于單體和少量溶劑中進(jìn)行接枝聚合，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，形成溶解于單體中的接枝橡膠和san 兩個(gè)獨(dú)立相溶液。由于聚合反應(yīng)的進(jìn)一步加深，發(fā)生相轉(zhuǎn)變，san 成為連續(xù)相，橡膠粒子形成并分離出來，分散在san 相中。通過相轉(zhuǎn)變獲得適當(dāng)?shù)南鹉z粒徑和界面相容性。反應(yīng)后期，進(jìn)行適度交聯(lián)以

4、增加橡膠粒子的強(qiáng)度，然后脫揮、造粒，得到abs 樹脂產(chǎn)品。連續(xù)本體法在聚合物得到方式上較乳液接枝-本體san 摻混法簡(jiǎn)單得多，且無“三廢”排放，環(huán)境影響小得多。但連續(xù)本體法由于單體對(duì)聚丁二烯橡膠的溶解度的限制，該法所生產(chǎn)的產(chǎn)品橡膠含量較低，粒徑較大，在產(chǎn)品多樣化方面具有局限性。乳液接枝-本體san 摻混法和連續(xù)本體法abs 樹脂經(jīng)濟(jì)性比較，連續(xù)本體法除原料成本略高于乳液接枝-本體san摻混法（主要由于使用外購聚丁二烯橡膠而不直接使用丁二烯）而使得總直接成本略高外，其余單耗、總制造成本均低于乳液接枝-本體san 摻混法，勞動(dòng)生產(chǎn)率高于乳液接枝-本體san 摻混法。所以8391成本相應(yīng)也會(huì)較hi-

5、121h為低。對(duì)比8391材料與hi-121h材料的性能，其力學(xué)性能差異不大，并且均符合空調(diào)用abs材料的采購標(biāo)準(zhǔn)。兩種材料的主要區(qū)別在于光澤度，因?yàn)楸倔w聚合法單體對(duì)聚丁二烯橡膠的溶解度的限制，導(dǎo)致聚丁二烯橡膠的粒徑較大，8391材料的光澤度也較hi-121h要低。改善其制品光澤度可從生產(chǎn)工藝及模具設(shè)計(jì)兩個(gè)途徑進(jìn)行改善，包括提高注塑溫度、對(duì)模具光面再打磨。目前很多家電企業(yè)和注塑工廠應(yīng)用8391材料主要采用以下兩種方式： 使用8391材料與高光澤度abs材料摻混注塑，既可降低成本，又可以保證光澤度； 使用8391材料直接注塑；而因?yàn)槌杀緣毫υ絹碓街?，越來越多工廠采用第二種方式。綜上所述，8391

6、材料完全有可能替代hi-121h，其力學(xué)性能與hi-121h差異不大，光澤度稍差，可以通過注塑工藝及模具設(shè)計(jì)兩種途徑進(jìn)行改善；其生產(chǎn)制造成本較hi-121h低，有較為明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。下面將從材料的物理性能、加工性能、力學(xué)性能及模擬整機(jī)等幾個(gè)方面進(jìn)行比較。二、項(xiàng)目驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)2.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案使用材料： 純hi-121h、純8391、hi-121h和8391混合材料（11）驗(yàn)證方案： 具體驗(yàn)證方案如下表所示表1、項(xiàng)目驗(yàn)證方案序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具體指標(biāo)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)方法1物理性能對(duì)比光澤度比較光澤度色板光面測(cè)試光澤度黃變指數(shù)對(duì)比材料耐老化性能紫外下連續(xù)光照96小時(shí)，每隔24小時(shí)測(cè)量一次labe；觀察四個(gè)值的

7、變化，特別是b、y值2加工性能對(duì)比融指對(duì)比材料流動(dòng)性試驗(yàn)條件：220，10kg流變性能對(duì)比材料加工性能測(cè)試軟化點(diǎn)溫度、熔融流出溫度、1/2溫度及對(duì)應(yīng)粘度、對(duì)應(yīng)流速3力學(xué)性能對(duì)比力學(xué)性能對(duì)比材料剛性、韌性、強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度（缺口、無缺口）、彎曲性能dma對(duì)比材料剛性、韌性溫度范圍：30140；升溫速率：3k/min；動(dòng)態(tài)力：6n；振幅：5um頻率：5hz。電鏡掃描對(duì)比材料斷面粗糙度通過比較斷面粗糙程度，感性認(rèn)識(shí)材料韌性，同一放大倍數(shù)下，斷面越粗糙，材料主要表現(xiàn)為韌性斷裂，則韌性越好；反之，斷面越平整，材料主要表現(xiàn)為脆性斷裂，則剛性越好4模擬跌落對(duì)比落錘沖擊模擬整機(jī)跌落、對(duì)比材料

8、韌性起始沖擊高度為1400mm，每次遞增50mm，直至樣板沖裂為止2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程驗(yàn)證地點(diǎn)：制冷家電集團(tuán)塑料工程中心驗(yàn)證時(shí)間：2008年9月26日到2008年9月30日驗(yàn)證人員：黎文聰、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證流程技術(shù)探討物料準(zhǔn)備力學(xué)性能試驗(yàn)零部件性能檢測(cè)整機(jī)、零部件試驗(yàn)三、項(xiàng)目驗(yàn)證結(jié)果及分析3.1 項(xiàng)目驗(yàn)證結(jié)果3.1.1 物理性能對(duì)比一、光澤度對(duì)比結(jié)果 對(duì)比三種材料的光澤度，hi-121h最高，混合材料次之，8391最低，具體如下表所述。表2、光澤度對(duì)比結(jié)果材料hi-121hhi-121h+83918391光澤度90.50 87.90 72.20 試驗(yàn)結(jié)果： hi-121h材料光澤度

9、較8391高；主要是因?yàn)楸倔w聚合的8391橡膠粒徑較hi-121h大，光面較為粗糙，光澤度較差； hi-121h材料光澤度較共混材料光澤度高，但是兩者差異不明顯；主要是因?yàn)楣不觳牧蟽?nèi)部?jī)煞N不同粒徑的橡膠共存，光面產(chǎn)生漫反射，以至于共混材料光澤度對(duì)比純8391有明顯改善，但其光面也比純hi-121h粗糙，光澤度較純hi-121h要低。二、黃變對(duì)比結(jié)果黃變對(duì)比試驗(yàn)正在進(jìn)行，結(jié)果稍后對(duì)比。abs材料丁二烯橡膠相存在雙鍵，雙鍵容易氧化，制品容易發(fā)黃。3.1.2 加工性能對(duì)比 三種材料加工性能差異很小，具體性能如下所述。一、融指測(cè)試結(jié)果表3、融指測(cè)試結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)條件：220，10kg項(xiàng)目hi-121hh

10、i-121h+83918391熔融指數(shù)(g/10min，220，10kg )23.10 22.68 23.66 試驗(yàn)結(jié)果：三種材料融指結(jié)果差異小，即三種材料加工性能差異不大。二、毛細(xì)管流變儀測(cè)試結(jié)果表4、毛細(xì)管流變儀測(cè)試結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)條件：升溫法，5kg毛細(xì)管流變儀測(cè)試項(xiàng)目hi-121hhi-121h+83918391軟化點(diǎn)溫度（)137.00 133.30 135.00 熔融流出溫度（)168.50 165.90 166.20 1/2溫度（)216.40 214.30 214.40 1/2溫度對(duì)應(yīng)粘度（pa·s）3438.00 3467.00 2980.00 1/2溫度對(duì)應(yīng)流速(cm

11、3/s)0.00350 0.00347 0.00404 圖1、毛細(xì)管流變儀測(cè)試結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)條件：升溫法，5kg試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料軟化點(diǎn)溫度、熔融流出溫度、1/2溫度及對(duì)應(yīng)粘度、對(duì)應(yīng)流速結(jié)果差異不大，即三種材料加工性能差異不大。 8391加工性能較hi-121h及混合材料稍好。3.1.3 力學(xué)性能對(duì)比一、力學(xué)性能對(duì)比數(shù)據(jù)項(xiàng)目hi-121h50%hi-121h+50%83918391采購標(biāo)準(zhǔn)拉伸強(qiáng)度(mpa)45.12 41.98 43.28 40斷裂伸長(zhǎng)率(%)28.633.230.310彎曲強(qiáng)度(mpa)73.664.2561.9858彎曲模量(mpa)2565.82212.262045.6

12、2000常溫缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)19.222.4619.1618常溫?zé)o缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)37.4483.2983.8nb表5、材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)表1、 拉伸強(qiáng)度對(duì)比圖2、拉伸強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比，拉伸強(qiáng)度hi-121h最高，8391次之，混合材料再次； 三種材料拉伸數(shù)值都是40mpa以上，均符合采購標(biāo)準(zhǔn)要求。2、 斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比圖3、斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比，斷裂伸長(zhǎng)率混合材料最高，8391次之，hi-121h再次； 三種材料斷裂伸長(zhǎng)率均在10%以上，均符合采購標(biāo)準(zhǔn)要求。3、 彎曲強(qiáng)度對(duì)比圖4、彎曲強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比，彎曲強(qiáng)度hi-121h最

13、高，混合材料次之，8391再次； 三種材料彎曲強(qiáng)度均在58 mpa以上，均符合采購標(biāo)準(zhǔn)要求。4、彎曲模量對(duì)比圖5、彎曲模量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比，彎曲模量hi-121h最高，混合材料次之，8391再次； 三種材料彎曲模量均在2000 mpa以上，均符合采購標(biāo)準(zhǔn)要求。4、 常溫缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比圖6、常溫缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比，常溫缺口沖擊強(qiáng)度混合材料最高，hi-121h次之，8391再次，并且hi-121h與8391差異很?。?三種材料常溫缺口沖擊強(qiáng)度均在18kj/m2以上，均符合采購標(biāo)準(zhǔn)要求。6、常溫?zé)o缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比圖7、常溫?zé)o缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料相比

14、，常溫?zé)o缺口沖擊強(qiáng)度混合材料與8391差異不大最高，且比hi-121h有很大的提高。 采購標(biāo)準(zhǔn)以hi-121h為參考，混合材料與8391常溫?zé)o缺口沖擊可達(dá)到采購標(biāo)準(zhǔn)要求7、電鏡掃描對(duì)比圖8、三種材料缺口沖擊斷面電鏡圖hi-121hhi-121h+83918391材料斷面越粗糙，材料韌性越好；材料斷面越光滑，材料韌性越差。試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料，混合材料斷面最粗糙，韌性最好； hi-121h及8391材料沖擊斷面粗糙程度差異較??；8、dma數(shù)據(jù)對(duì)比圖9、儲(chǔ)能模量數(shù)據(jù)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果：在低溫區(qū)（30-80），hi-121h的儲(chǔ)能模量最高，8391及混合材料差異不大；即hi-121h的剛性最好，8391及

15、混合材料剛性差異不大。二、性能對(duì)比綜述三種材料相比較，hi-121h強(qiáng)度及剛性最好，而hi-121h和8391混合材料（11）強(qiáng)度及剛性次之，8391再次，即三種材料制品的強(qiáng)度和抗形變的能力hi-121h最好，混合材料及8391稍差。但是高剛性也限制了hi-121h材料的韌性表現(xiàn)：對(duì)比三種材料的缺口沖擊強(qiáng)度及無缺口沖擊強(qiáng)度，混合材料在缺口沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)最好，因?yàn)榛旌喜牧侠锩婢哂袃煞N不同粒徑大小的橡膠，沖擊時(shí)同時(shí)引起空穴及剪切帶，以吸收沖擊能量；無缺口沖擊試驗(yàn)中，8391因?yàn)閯傂暂^低，樣品容易形變吸收能量，常溫?zé)o缺口沖擊強(qiáng)度很大。3.2 模擬整機(jī)跌落分析表5、材料落錘沖擊試驗(yàn)對(duì)比落錘沖擊高度(m

16、m)hi-121h50%hi-121h+50%839183911500-×1500-×1500-1400-1400-1500-1400-×1400-×1550-1400-×1400-1600-1400-×1400-1700-1350-1350-1900-1350-1350-2000-×1300-1350-×1300-×1300-1300-試驗(yàn)結(jié)果： 三種材料對(duì)比，8391落錘沖擊性能最好，其制品變形較大其他兩種材料大； 純hi-121h與混合材料落錘沖擊性能相差不大。3.2 驗(yàn)證結(jié)果1、8391材料光澤度

17、較hi-121h低，混合材料與hi-121h相差不大；2、8391、hi-121h及混合材料的加工性能差異??；3、8391材料力學(xué)性能完全達(dá)到采購標(biāo)準(zhǔn)要求；4、8391材料強(qiáng)度及剛性較hi-121h差，產(chǎn)品抗形變能力較差，堆碼性能稍差；5、8391材料與hi-121h相比，質(zhì)軟易變形，制品抗沖擊能力更佳；6、hi-121h與8391混合材料（11）強(qiáng)度及剛性介于兩種純料之間，韌性高于兩者。四、效益分析4.1 長(zhǎng)期價(jià)格對(duì)比分析圖10、2008年大客戶銷售價(jià)格對(duì)比圖由上表可得出以下幾點(diǎn)：1、abs材料價(jià)格受原油價(jià)格和市場(chǎng)供需的因素影響，價(jià)格波動(dòng)較大；2、寧波lg甬興材料121h作為市場(chǎng)中端價(jià)位材料

18、，相比市場(chǎng)低端材料上海高橋8391材料，長(zhǎng)期保持相當(dāng)?shù)膬r(jià)格差異；3、上海高橋材料8391與寧波lg甬興材料121h相比，價(jià)格優(yōu)勢(shì)在250元到850元之間波動(dòng)；4、計(jì)算本項(xiàng)目效益時(shí)，以全年平均價(jià)格優(yōu)勢(shì)500元/噸計(jì)算。4.2 材料用量統(tǒng)計(jì)2009年冷凍年度整個(gè)家用空調(diào)國(guó)內(nèi)事業(yè)部abs材料使用量約為20000噸，包括各地工廠生產(chǎn)制造、發(fā)外加工及注塑件外購三種方式。4.3 項(xiàng)目效益分析以全年平均價(jià)格優(yōu)勢(shì)500元/噸計(jì)算，需求量20000噸，可替代量10000噸計(jì)算，本項(xiàng)目可為家用空調(diào)國(guó)內(nèi)事業(yè)部節(jié)約材料成本約為500萬元。五、結(jié)論1、8391材料力學(xué)性能完全達(dá)到采購標(biāo)準(zhǔn)要求；2、8391與hi-121

19、h的加工性能差異??；3、8391材料強(qiáng)度及剛性較hi-121h差，產(chǎn)品抗形變能力較差，堆碼性能稍差；4、8391材料與hi-121h相比，質(zhì)軟易變形，制品抗沖擊能力更佳；5、8391材料光澤度較hi-121h低，可以提高注塑溫度改善；6、hi-121h與8391混合材料（11）光澤度與hi-121h差異不大；7、hi-121h與8391混合材料（11）強(qiáng)度及剛性介于兩種純料之間，韌性高于兩者；8、如果可以接受8391材料光澤度，則8391有望可以全面替hi-121h；反之可以使用hi-121h與8391混合材料（11）替代hi-121h；9、8391材料替代hi-121h，尚需進(jìn)行整機(jī)跌落等性

20、能測(cè)試，以驗(yàn)證其整機(jī)性能；10、使用8391材料替代hi-121h，一年可以材料成本約500萬元。equipment, components, equipment, temporary construction facilities, processed with strict compliance with provisions of construction floor plans, smooth roads and drainage, site formation. -3, the site looks dignified and elegant and tidy, advertisin

21、g slogans to write eye-catching appearance, walls to be clean and tidy. 4, "six-second figure"-cards to complete, custom, eye-catching, hanging in the obvious place. management-5, district administration, "launch of qing dynasty" focuses on managing the "cleaning, recycling, use," four central bank; the work is finished, clean, clear, work product protection in al