我國SMC/BMC企業的現狀

    2008年10月~11月,筆者以電話采訪為主、資料查閱為輔的調查方式,調查了北京、上海、天津、重慶、河北、山東、黑龍江、吉林、陜西、四川、江蘇、浙江、廣東等13個省、直轄市和德州、常州、界牌、無錫、樂清、柳市、寧波等8個重點地區的80余家較大的SMC/BMC(模壓材料)企業。調查涉及估計占SMC/BMC企業總數的60%,而產量約占80%。在調查中,筆者發現了如下情況:
    1.據不完全統計,國內2008年SMC/BMC產量為246140噸,考慮到未計入企業的情況,總產量約為30萬噸,比2007年的20萬噸有較大幅度的增長。
    2.被調查的企業中(不包括僅成型制品的企業),年產量小于1000噸的有16家(不包括年產量≤300噸的企業),年產量1000噸~2000噸的41家,年產量2000噸~3000噸的8家,年產量3000噸~4000噸的5家,年產量4000噸~5000噸的4家,年產量6000噸~10000噸的7家,年產量達到或超過10000噸的2家.
    3.國內已有4~5家企業在向國內市場提供質量水平已有較大提高的SMC生產設備,機組規格分別為36英寸、48英寸和60英寸。到2008年,國內大約有140余臺SMC機組和千余臺BMC捏合機,其中SMC機組含進口機組24臺,國產機組約120臺(2000年~2008年期間安裝90余臺,2000年以前安裝且仍在使用的20余臺)。
    4.由于2008年上半年各企業業績超常,所以金融危機對大多數SMC/BMC企業2008年全年的效益影響較小,個別企業由于其他原因產量有較大滑坡。
    SMC/BMC在范圍內的電氣應用
    據JEC報道,2007年復合材料總產量為750萬噸,產值410億歐元;2008年分別為860萬噸和600億歐元;預計年增長率4%,到2013年,可達1000萬噸和800億~850億歐元。其驅動力主要來自“金磚四國”,尤其是。
    2007年歐洲SMC/BMC產量28.5萬噸,E&E應用36%,約10.26萬噸。據ACMA報道,美國2005年復合材料產量186萬噸,電氣應用約7.44萬噸,2008年產量降到138萬噸,電氣應用約4.14萬噸。日本2007年復合材料產量34.11萬噸,SMC/BMC占48%(16.4萬噸),2008年降到31.2萬噸,SMC/BMC占50%(15.6萬噸),其電氣制品加上工業用管、外殼產量分別為2007年的4.3萬噸和2008年的3.63萬噸。2008年我國SMC/BMC產量約30萬噸,電氣應用約11.4萬噸。
    SMC/BMC在電氣工業中通常應用在動力柜、計量柜、接線柜、防護燈罩、開關裝置和小家電零件等方面。其中歐洲每年使用800多萬個防潮燈用于停車場、工業、公園和街道的照明,材料年用量約10000噸;已有1200多萬臺接線柜和水、氣、電計量柜、開關裝置在使用,材料年用量約6000噸;通話設備、小家電年用材4000噸;衛星天線的生產年用材500噸;全每年生產數百萬臺BMC低壓開關。[-page-] 
    SMC/BMC材料的基本性能要求
    一、電氣用SMC/BMC材料的基本性能要求
    二、SMC/BMC有優良的耐候性
    在戶外各種氣候條件下,SMC/BMC的使用壽命均超過40年,能經受UV輻射、吸水、冷熱交變、風和沙塵磨蝕及細菌和動植物環境的影響。在陽光暴曬區,每10年材料的表面被腐蝕的深度大約0.1mm,材料本體沒有變化。
    三、SMC/BMC材料有良好的耐化學性能
    很多電器柜和燈罩都緊靠在路邊、樹旁、交通燈或機器控制系統附近,每天都會經受各種化學物質的侵蝕。SMC/BMC在常溫普通環境下的耐化學性能見表2。
    四、SMC/BMC與塑料材料的性能比較
    1.絕緣性能【IEC60093:1980-01(VDE0303part4)】。SMC/BMC的體積電阻在1E+12Ωcm和1E+14Ωcm之間,也可以調整到<1E+6Ωcm,而塑料難以實現。
    2.介電損耗、介電常數(IEC60250;1969-1)。SMC/BMC的介電損耗為0.01,該值在廣泛的溫度和頻率范圍內穩定。在1MHz試驗頻率時,其相對介電常數較低。
    3.介電強度[IEC60243-1(VDE0303part2)]。SMC/BMC的電氣強度一般在17kV/mm~19kV/mm之間,而PC、PA、PBT分別為28、30、32。
    4.相對起痕指數[IEC60112(VDE0303part1):1984-06]。SMC/BMC的起痕指數為600V,比塑料好很多,PC、PBT、PA分別為150、410、460。
    5.耐熱(溫)性能(DINENISO75-3)。SMC/BMC比工程塑料有更好的耐熱性(220℃),而PC、PA、PBT分別為150℃、175℃、180℃。
    6.相對溫度指數(RTI)(UL746A)。SMC的RTI為150℃級,尚有達160級的潛力,而ABS、PC、PA分別為82、82、120。
    7.熱穩定性(ISO75)和恒定溫度下耐溫性(IEC216)。SMC分別為220/150,而ABS、PC、PA分別為110/75、130/125、220/130。
    8.拉伸強度(ISO527)和彎曲強度(ISO178)。SMC分別為80/200MPa,而ABS、PC、PA分別為55/60、60/100、180/275。
    9.拉伸模量(ISO527)。SMC的拉伸模量為11GPa,而ABS、PC、PA分別為2.8、2.5、8.4。
    10.蠕變性能和拉伸疲勞性能。在10MPa機械應力下1000小時,SMC/BMC的蠕變性能和鋁合金一樣低,而塑料的蠕變伸長是它的3~7倍。SMC的疲勞強度也優于塑料。
    11.極限氧指數(DINENISO4589)。SMC/BMC的極限氧指數遠高于工程塑料,可達100,更不易點燃也不利于火焰的蔓延,而且更環保,PC、PBT、PA分別為28、30、40。
    12.收縮率和線膨脹系數。SMC/BMC有極低的收縮率和與金屬相近的線膨脹系數,從而與金屬嵌件比塑料有更好的結合。[-page-] 
    13.ABB公司用不同材料制成的MCCB開關殼體進行對比試驗表明:過載試驗中,塑料零件由于過熱和熱的積累而破壞,SMC/BMC零件無此問題。
    14.SMC/BMC的著火和發煙等級遠優于工程塑料。它既不易燃而且煙氣無毒,也不會熔化、滴落。
    15.SMC/BMC有優良的耐候性能。
    SMC/BMC材料具有可回收再生性
    在考慮材料的再生利用時,SMC/BMC往往很容易被人誤解,因為它會產生交聯反應而使其本身具有優良的熱性能,這意味著它不會像塑料那樣再熔化,因而人們認為它是一種不可再生利用的材料。實際上,在上世紀90年代,它已經被再生利用。方法非常簡單,只需將SMC/BMC廢料破碎、分離、研磨、分級就可以進行再生利用。回收后的產品經中轉分發到SMC/BMC生產廠或其他用戶。至此SMC/BMC產品鏈形成了一個完整的循環系統。因此,SMC/BMC是可回收利用的環保友好型材料。