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工程塑料用於汽車的主要作(zuò)用是使汽車輕量(liàng)化,從而(ér)達到節油高速的目的。發達國家將汽車用塑料量作(zuò)為衡量汽車設計和(hé)製(zhì)造水平高低的一個重要標誌(zhì),世界上汽車塑料單用量最大(dà)的是德國,塑料用量占整體材料的15%。
近(jìn)年來(lái)我國汽車(chē)產業發展迅速,目前汽車年產量超過400萬輛,按照國外塑料用量預測,汽車行業(yè)年用改性塑料在50萬噸(dūn)以上,這其中工程塑料占了(le)很大(dà)一部分比例,五(wǔ)大工程塑料性能特性(xìng)各不相同,在汽車上的(de)用途也各有偏重。
一(yī)、尼龍
尼龍主要用於汽車發動機及發動機周邊部件,主要品種是GFPA6、GFPA66、增(zēng)強阻燃PA6等產品。
(1)在汽車發動機周邊部件上的應用由於發動機周(zhōu)邊部件主要是發熱和振(zhèn)動部件,其部件所用材料大多數是玻纖增強尼龍。這是因為(wéi)尼龍具有較(jiào)好的綜合性能,用玻纖改性後的尼(ní)龍,主要(yào)性能得到很大的提高,如強度、製(zhì)品精度、尺寸穩定性等均(jun1)有很大的提高。
另外,尼龍的品種多,較易回(huí)收循環利用,價格相對便宜等,這些因素促成尼龍成為(wéi)發動機周邊部件的理想選擇(zé)材料。進氣歧管是改(gǎi)性尼龍在汽車中最為典型的應用,1990年德國寶馬(mǎ)汽車公司,首(shǒu)先將以玻纖增強尼龍為原料製(zhì)造的進(jìn)氣歧管應用在六汽缸發動機上;以後美國福特與杜邦公司合作,共同用(yòng)玻纖增強PA66製造(zào)的進氣歧管應用在V6發動機上,以後世界各大汽車公(gōng)司紛紛跟進(jìn),改性尼龍(lóng)進氣歧管得到廣泛的應用。
(2)在汽車發動機部件上的應用(yòng)。發動機蓋,發動機裝飾蓋,汽(qì)缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首選(xuǎn)材料,與金屬材質相比,以汽缸頭蓋為例質量減輕 50%,成本降低30%。除(chú)了發(fā)動機(jī)部件外,汽車的(de)其他受力部件也可(kě)使用增強尼龍,如機油濾清器,刮雨器,散熱器格柵等。
二、聚酯
在汽車製造領域,PBT廣泛地用(yòng)於生(shēng)產保險杠、化(huà)油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油(yóu)係統(tǒng)零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及(jí)離合器踏板等部件。PBT與增強PA、PC、POM在汽車製(zhì)造業中的競爭十分(fèn)激烈,PA易吸水,PC的耐熱(rè)性耐藥性不(bú)及PBT;在(zài)汽車用途接管方麵,由(yóu)於PBT的抗吸水性優於PA,將會(huì)逐漸(jiàn)取代PA。
在相對濕度較高、十分潮濕的情況下,由於潮濕易引起塑性降低,電器節點處容易引起腐蝕,常可(kě)使(shǐ)用改性(xìng)PBT。在80℃、 90%相對濕度下,PBT仍能正常使用,並且效果很好。
GE公司的PBT/PC合金,商品名為Xenoy1731,在高級轎車中應(yīng)用最為廣泛;它的耐熱性好,耐(nài)應力開(kāi)裂,具有優良的耐磨,耐化學腐蝕性,低溫衝擊強度高,易加工和塗飾性好,主要應用於高檔轎車保險杠,車底板,麵板和摩托車護板等。
三(sān)、聚甲醛
汽(qì)車行業飾POM最大的潛在市場。POM質輕,加工成型簡便,生產成本低廉,材料性能與金屬相近。改性POM的耐磨係數很低,剛性很強;非常適合製造汽車(chē)用(yòng)的汽車泵(bèng)、汽化器部件、輸油管、動力(lì)閥、萬上節軸承(chéng)、馬(mǎ)達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等。製造軸(zhóu)套、齒輪、滑塊等耐(nài)磨(mó)零件是改性POM的強項,這些部件對金屬磨耗小,減少了潤滑油用量,增強(qiáng)了部件的使用壽命。
因此可以廣泛替代銅(tóng)、鋅等金屬生產軸承、齒輪、拉(lā)杆等。 POM生產的(de)汽(qì)車部件質輕,噪聲低,成型裝配(pèi)簡便(biàn),因此在(zài)汽車製造業獲得越來越廣泛的應用。
四、聚碳酸酯
改性PC由於具有高機械性能和良好的外觀,在汽車上主要用於外裝件和內裝件,用途最為廣泛的(de)是PC/ABS合金和PC/PBT合金。
(1)汽車內裝件 PC/ABS合金是最適合用於汽車內裝件的材料。這是(shì)因為PC/ABS合(hé)金具有優異的(de)耐熱性、耐衝擊性和剛(gāng)性(xìng),良好的(de)加(jiā)工(gōng)流動性。也是(shì)製造汽車儀表板的理想材(cái)料。PC/ABS合金的熱變形溫度為110℃~135℃,完全可以滿足熱帶國家炎(yán)熱的夏天中午汽車在室外停放的受熱要求。PC/ABS合金有良好的塗飾(shì)性和對覆(fù)蓋膜(mó)的黏附性,因此用PC/ABS合金製成的儀表板無需進行(háng)表麵預處理,可以直接噴塗軟質麵漆或覆塗PVC膜。
PC/ABS合金還用來製造汽車儀表板周圍部件、防(fáng)凍板、車門把手、陰流板、托架、轉向柱護套(tào)、裝飾板、空調係(xì)統配件等汽(qì)車零部件。
(2)汽車外裝(zhuāng)件 PC/PBT合(hé)金和PC/PET合金既具有PC的高耐熱性(xìng)和高衝(chōng)擊性,又具有(yǒu)PBT和(hé)PET的耐化學藥品性、耐磨性和成(chéng)型加工性,因此是製造汽車外裝件的理想材料。PC/PBT汽車(chē)保(bǎo)險杠可耐-30℃以下的低溫(wēn)衝(chōng)擊,保險杠斷裂時(shí)為韌性斷裂而無(wú)碎片產生。彈性體增韌PC/PBT合金(jīn)和PC/PET合金更適合製作汽車(chē)車(chē)身板、汽車側麵護(hù)板、擋泥板、汽車門框等。高耐熱型PC/PBT合金和PC/PET合金(jīn)的注射成型外裝件可(kě)以不用塗漆。PC/PET合金可製作汽車排氣口和牌(pái)照套。
PC/ABS合金也可以(yǐ)製作(zuò)汽車外裝件,如汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩等。PC/ABS具有良好的成型性,可加(jiā)工汽車大(dà)型部件,如汽車擋泥板。
五、聚苯醚
改性PPO在汽車上主要用作對耐熱性、阻燃性、電(diàn)性能、衝擊性能、尺寸穩定(dìng)性、機械強度要求較高的零部件。如PPO/PS合金適用於潮濕、有負荷和對(duì)電絕緣要求高、尺寸穩定性好的場合,適合製造汽車輪罩、前燈玻璃(lí)嵌槽、尾燈殼等零部(bù)件,也適合製造連接盒、保險絲盒、斷路開關外殼(ké)等汽車電氣元(yuán)件。
PPO/PA合金由於具有優異的力學性能、尺寸穩定性、耐油性、電絕緣性、抗(kàng)衝擊性。可用於(yú)製(zhì)作汽車外部件,如大型擋板(bǎn)、緩衝墊、後阻流板等。對玻璃化轉變溫度要求較高的發動機罩時PPO/PA合金今後的應用方向。
PPO/PBT合金的熱變(biàn)形溫度高,對水分敏感度小,是製造(zào)汽車外板的理想材料。
汽車(chē)行業的發展的方向是(shì)高檔次(cì)、微型化、輕質化(huà)和多元化,以塑代鋼在汽車應用中的研究也變的十分活躍。目前國內汽車用塑料平均占總材料的7%,德國的這一比例在15%;我們需要(yào)加大研發工作,做到配件結構的設計、塑料材質的選擇和行業同步發展。
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