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PP、PA、POM等通用塑料、工程塑料和特種塑料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用一覽表

 時(shí)間:2019-02-28 00:00:00    瀏覽次數(shù):3299    作者:
??塑料種類繁多,在汽車上的應(yīng)用分為內(nèi)飾件、外裝件和功能件。根據(jù)名種塑料不同的使用特性,通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。通用塑料一般是指生產(chǎn)量大、成型性好、價(jià)格便宜、廣泛使用的塑料。通用塑料包含五大品種,聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),都是熱塑性塑料。01PP聚

塑料種類繁多,在汽車上的應(yīng)用分為內(nèi)飾件、外裝件功能件。根據(jù)名種塑料不同的使用特性,通常將塑料分為通用塑料工程塑料特種塑料三種類型。

汽車常用PP、PA、POM等通用塑料、工程塑料和特種塑料一覽

通用塑料

一般是指生產(chǎn)量大、成型性好、價(jià)格便宜、廣泛使用的塑料。通用塑料包含五大品種,聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),都是熱塑性塑料。

01 PP

聚丙烯,俗稱百折膠,類似白色蠟狀,透明、質(zhì)輕,注塑時(shí)流動(dòng)性好,吸水性低于0.02%。PP收縮率為1.0-3.5%,合適的薄厚為1.5-2.5mm。

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PP在汽車領(lǐng)域的廣泛使用主要存在兩個(gè)問題:易燃燒(會(huì)滴落燃燒物)和低溫環(huán)境呈脆性。針對這兩個(gè)問題,在工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中摻加合適的添加劑,做PP改性。

易燃燒會(huì)添加阻燃劑:低溫環(huán)境下呈脆性,主要采用加入其它韌性材料、剛性粒子或彈性體進(jìn)行各種改性增韌,如橡膠(EPDM)、滑石粉(TD)、玻纖(GF)等。

用PP樹脂制造的汽車用制品很多,有各種儀表板、門護(hù)板、立柱護(hù)板、保險(xiǎn)杠、水箱、裝飾板,PP在汽車上的應(yīng)用有越來越多的趨勢。

02 PE

聚乙烯,最輕的塑料之一,半透明白色臘狀材料,耐水性好,耐酸堿,耐有機(jī)溶劑,電絕緣性優(yōu)良 。收縮率1.5~4.0% ,合適的薄厚1.0-2.5mm。

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PE作為汽車材料最大的缺點(diǎn)是容易燃燒,最簡單、常用的方法是加入合適的阻燃劑來改善PE的燃燒性能。

用PE制造的汽車制品主要有油箱、風(fēng)管,前座椅裝飾蓋 ,風(fēng)道總成(HDPE)、左右通風(fēng)管總成、上下風(fēng)向葉片連接杠、左右腳通風(fēng)口總成等。

03 PVC

聚氯乙烯,常用PVC是多組份的塑料,因?yàn)楦鹘M份的含量不同,就形成了各種機(jī)械性能差異很大的不同硬度的PVC顆粒,一般分為軟PVC和硬PVC兩大類。

收縮率:硬質(zhì)PVC為1-1.5% ,軟質(zhì)PVC為2-2.3% ,合適的薄厚2-3.5mm。

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汽車塑料制品中最常用的塑料原材料當(dāng)屬聚氯乙烯,用PVC塑料制造的汽車塑料制品隨處可見,PVC儀表板蒙皮、PVC塑料方向盤、PVC塑料襯板、PVC塑料汽車鋪地材料。這不僅是因?yàn)镻VC樹脂價(jià)格經(jīng)濟(jì),而且加工性能和綜合力學(xué)性能都比較好。

04 PS

聚苯乙烯,俗稱硬膠,透明的仿玻璃狀的材料,流動(dòng)性好,不吸水。

由于PS脆性,常將其與其它物質(zhì)一起接枝共聚,如與丁二烯接枝共聚形成HIPS,成分中含橡膠后抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度都大大提高。收縮率0.4-0.7% ,合適的薄厚2-3mm。

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PS在汽車上的主要應(yīng)用在儀表外殼、燈罩、照明制品上。

聚苯乙烯還可通過發(fā)泡成型制備包裝材料及絕熱保溫材料,用于生產(chǎn)頂棚,還有就是與其它材料接枝共聚和改性,得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品種,如SMA用在制造汽車儀表板骨架。

05 ABS

丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚體,俗稱超不碎膠,本體呈白色。收縮率為0.4-0.7% ,合適的壁厚1.8-3mm。

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由于ABS種類多,表面處理效果好,價(jià)格低,被廣泛使用與汽車領(lǐng)域。鑒于ABS的耐候性差,目前商用車中已經(jīng)廣泛使用高耐候的AES、ASA等材料補(bǔ)充ABS。

當(dāng)產(chǎn)品需要做表面處理時(shí)(例如水轉(zhuǎn)印膜、噴涂)時(shí),采用ABS;不需要表面處理時(shí)選用ASA、AES。

汽車產(chǎn)品中最典型就是裝飾亮條、換擋手柄頭、內(nèi)開拉手、牌照裝飾板、后擾流板總成、后視鏡本體、散熱器隔柵本體、扶手等。

工程類塑料

工程類塑料由于擁有較好的綜合機(jī)械性能,在汽車領(lǐng)域也得到廣泛使用,在本文中主要介紹聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PU)、聚碳酸酯(PC)。

01 PA

聚酰胺,俗稱尼龍,工業(yè)使用上PA種類較多,常用的有PA6、PA66和PA610。

由于熱膨脹和吸水性的影響,制件尺寸穩(wěn)定性差,收縮率1~2%,需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率100% ,相對吸濕飽和時(shí)能吸8%,合適壁厚:2~3.5mm。

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PA在汽車領(lǐng)域主要用于制造軟管(制動(dòng)軟管、燃油管)、燃燒油過濾器、空氣過濾器、機(jī)油過濾器、水泵殼、水泵葉輪、風(fēng)扇、制動(dòng)液罐、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗、前大燈殼、安全帶。

02 PMMA

聚甲基丙烯酸酯,俗稱有機(jī)玻璃,耐室外老化,有極好的透光性合適的塑料產(chǎn)品:有一定強(qiáng)度要求的透明結(jié)構(gòu)件。

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PMMA由于其良好的透光性能,廣泛用在汽車照明標(biāo)志牌、車門玻璃和燈玻璃罩上。

03 POM

聚甲醛,俗稱塑鋼,收縮率2-3.5% 合適壁厚:1.5-2.5mm。

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POM在汽車上用與制造儀表板手套箱附件、各種閥門(排水閥門、空調(diào)器閥門等)、各種葉輪(水泵葉輪、暖風(fēng)器葉輪、油泵輪等)、各種電器開關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門銷等。

04 PC

聚碳酸酯,具有突出的沖擊韌性和抗蠕變性能,耐熱性好,耐寒性也很好。收縮率0.5-0.7% ,合適的壁厚為2-3.5mm。

PC加入玻纖可改善其收縮率,機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性,在100℃左右長期使用鋼性會(huì)增加,可用退火改善內(nèi)應(yīng)力。

主要合成體PC-ABS簡介:

PC-ABS是PC與ABS的共混材料,通常以共混造料后,以粒料形狀供應(yīng)。

如果只把兩種料簡單的混合后,直接注塑,效果很差,會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

PC的優(yōu)點(diǎn)是剛而韌,缺點(diǎn)是應(yīng)力開裂,粘度大;ABS的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)性好,但表面硬度低;這樣共混后的材料PC-ABS即保留了兩者的優(yōu)點(diǎn)。

PC-ABS具有較高的表面硬度,較高的剛性和韌性,也有較高的抗應(yīng)力開裂能力;它的機(jī)械性能介于兩者之間。

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PC在汽車領(lǐng)域主要用在制造燈罩,左右輪罩護(hù)板,儀表擋板本體(PC+ABS)、左右風(fēng)框蓋、中間風(fēng)框蓋(PC+ABS)、后保險(xiǎn)杠緩沖墊。

05 PU

聚氨酯,根據(jù)聚合反應(yīng)生成物的不同,常用的分為硬質(zhì)聚氨酯和軟質(zhì)聚氨酯。

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聚氨酯泡沫塑料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾和吸收振動(dòng)的零部件上,如涂覆材料、聚氨酯硬質(zhì)塑料板材、聚氨酯彈性體、座椅軟泡沫材料、裝飾件、沙發(fā)革、車頂飾品;應(yīng)用最多的是各種軟質(zhì)和硬質(zhì)的聚氨酯泡沫材料。

它有隔振、隔音、降噪、保溫隔熱;PU還可制成車用聚氨酯涂料、粘結(jié)劑、密封劑等。

汽車上的PU代表制件有儀表板、后視鏡、保險(xiǎn)杠、座椅軟墊、頭枕、轉(zhuǎn)向盤、儀表板防振墊、支柱裝飾件、前頂襯里、窗框架、頂棚與側(cè)頂架裝飾、門襯板、遮陽板、后頂架裝飾等。

特種塑料

01玻璃纖維增強(qiáng)塑料

玻纖增強(qiáng)塑料是在原有純塑料的基礎(chǔ)上,加入玻璃纖維和其它助劑,從而提高材料的使用范圍。

一般的來說,大部分的玻纖增強(qiáng)材料多用在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件上,是一種結(jié)構(gòu)工程材料。如:PP, ABS ,PA66 ,PA6 ,PC, POM 。

優(yōu)點(diǎn):

①玻纖增強(qiáng)以后,玻纖是耐高溫材料,因此增強(qiáng)塑料的耐熱溫度比不加玻纖以前提高很多,尤其是尼龍類塑料;

②限制了塑料的高分子鏈間的相互移動(dòng),因此增強(qiáng)塑料的收縮率下降很多,剛性也大大提高;

③增強(qiáng)塑料不會(huì)應(yīng)力開裂,同時(shí)塑料的抗沖性能提高很多;

④玻纖是高強(qiáng)度材料,從而也大提了塑料的強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度都提高了很多)

⑤由于玻纖和其它助劑的加入,增強(qiáng)塑料的燃燒性能下降很多,大部分材料不能點(diǎn)燃。

缺點(diǎn):

①不加玻纖前是透明,都會(huì)變成不透明的;

②塑料的韌性降低,而脆性增加;

③所有材料的熔融粘度增大,流動(dòng)性變差,注塑壓力比不加玻纖的要增加很多;

④流動(dòng)性差,為了正常注塑,所有增強(qiáng)塑料的注塑溫度要比不加玻纖以前提高10℃-30℃;

⑤增強(qiáng)塑料的吸濕性能大加強(qiáng),原來純塑料不吸水的也會(huì)變得吸水,因此,注塑時(shí)都要進(jìn)烘干;

⑥在注塑過程中,玻纖能進(jìn)入塑料制品的表面,使得制品表面變得很粗糙,斑斑點(diǎn)點(diǎn)(為了取得較高的表面質(zhì)量,最好注塑時(shí)使用模溫機(jī)加熱模具,使得塑料高分子進(jìn)入制品表面,但不能達(dá)到純塑料的外觀質(zhì)量);

⑦玻纖是硬度很高的材料,助劑高溫?fù)]發(fā)后是腐蝕性很大的氣體,對注塑機(jī)的螺桿和注塑模具的磨損和腐蝕很大,因此,生產(chǎn)使用這類材料的模具和注塑機(jī)時(shí),要注意設(shè)備的表面防腐處理和表面硬度處理。

常用的加玻纖的縮水率:

PP+玻纖:0.2-0.8%

ABS+玻纖:0.1-0.2%

PA66+玻纖:0.5%

PA6+玻纖:0.4%

PC+玻纖:0.1-0.3%

POM+玻纖:0.9-1.2%

玻璃纖維增強(qiáng)的代表材料,玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車工業(yè)上的應(yīng)用:

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車身部件:

包括車身殼體、車蓬硬頂、天窗、車門、散熱器護(hù)柵板、大燈反光板、前后保險(xiǎn)杠等以及車內(nèi)飾件。這是玻璃鋼/復(fù)合材料在汽車中應(yīng)用的主要方向,主要針對適應(yīng)車身流線型設(shè)計(jì)和外觀高品質(zhì)要求的需要,目前開發(fā)應(yīng)用潛力巨大。

該部件材料主要以玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料為主,典型成型工藝有:SMC/BMC、RTM和手糊/噴射等。

結(jié)構(gòu)件:

包括前端支架、保險(xiǎn)杠骨架、座椅骨架、地板等,其目的在于提高制件的設(shè)計(jì)自由度、多功能性和完整性。

主要使用高強(qiáng)SMC、GMT、LFT等材料。

功能件:

其主要特點(diǎn)是要求耐高溫、耐油腐蝕,以發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件為主。如:發(fā)動(dòng)機(jī)氣門罩蓋、進(jìn)氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管護(hù)板、風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板等。

主要工藝材料為:SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強(qiáng)尼龍等。

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