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工程塑料用於汽車的主要作用是(shì)使汽車輕量化,從而達到節(jiē)油高速的目的。發(fā)達(dá)國家(jiā)將汽車用塑料量作為(wéi)衡量汽車設計和製造水(shuǐ)平(píng)高低的一個(gè)重(chóng)要標誌,世界上汽車塑料單用量最大的是德國,塑料用量占整體材料的15%。
近年來我國汽車產業發展(zhǎn)迅速,目前汽車年產量超過400萬輛,按照國外塑料用(yòng)量預測,汽車行業年用改性塑料在50萬噸以上,這其中工程塑料占了很大一部分(fèn)比例,五(wǔ)大工程塑料性能特性各不相同,在汽車上的用途也各有偏重。
一(yī)、尼龍
尼龍主要用於汽車發動(dòng)機及發動機周(zhōu)邊部件,主要品種是GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6等產品。
(1)在汽車發動機周邊部件上的(de)應用由於發動機周邊部(bù)件主要(yào)是發熱和振動部件,其(qí)部件所用材料大多數是玻纖增強尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合(hé)性能,用玻纖改性後的尼龍,主要性能得到很(hěn)大的(de)提高,如強度(dù)、製品精度、尺寸穩定性等均有很大的提高。
另外,尼龍的品種多,較易回收循環(huán)利用,價格相對便宜等,這些因素促成尼龍成為發動(dòng)機(jī)周邊部件的理(lǐ)想選擇材料。進氣歧管是改性尼龍在汽(qì)車中最為典型的應用,1990年德國寶馬汽(qì)車公司,首(shǒu)先將以玻纖(xiān)增強尼龍為(wéi)原料製造的進氣歧管應用在六汽缸發動機上;以後美國福特與杜邦公(gōng)司合作,共同用玻纖增(zēng)強PA66製造的進(jìn)氣歧管應用在V6發動機上,以後世界各(gè)大(dà)汽車公司紛紛跟進,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。發動機蓋,發動機裝飾蓋,汽缸頭(tóu)蓋等(děng)部件一般都用改性尼龍作(zuò)為首選材料(liào),與金屬材質相(xiàng)比,以汽缸頭蓋為例質量減輕 50%,成本降低30%。除了發動機(jī)部件外,汽車的其他受力部件也可使用增強(qiáng)尼龍(lóng),如機油濾清器,刮雨器,散熱器(qì)格柵等。
二、聚酯
在汽車製造領域,PBT廣(guǎng)泛地(dì)用於生產保(bǎo)險杠、化油器(qì)組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油係統零(líng)件(jiàn)、儀(yí)表(biǎo)盤、汽車點火器、加速器及離(lí)合器踏板等部件(jiàn)。PBT與增強PA、PC、POM在汽車製造業(yè)中(zhōng)的競爭十分激烈,PA易吸水,PC的耐熱性耐藥性不(bú)及PBT;在(zài)汽車用途接(jiē)管方(fāng)麵,由於PBT的抗吸水性優於(yú)PA,將會逐漸取代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,常可使用改性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,在高級轎車中應用最為廣泛;它的耐熱性好,耐應(yīng)力開裂,具有優良(liáng)的耐磨,耐化學腐蝕性,低溫衝擊強度高,易加工(gōng)和塗(tú)飾性好,主要應(yīng)用於高檔轎車保險杠,車底板,麵板和摩托車護板等。
三、聚甲醛
汽車行業飾POM最大的潛在市(shì)場。POM質輕,加(jiā)工成型簡(jiǎn)便,生產成本低(dī)廉,材料性能與金屬相近。改性POM的耐磨係數很低,剛性很強;非常適合製造汽車用(yòng)的汽車泵、汽化器部件、輸(shū)油管、動力閥、萬上節軸承、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(quán)帶(dài)扣等。製(zhì)造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性POM的強項,這些部件對金(jīn)屬磨耗小,減少了潤滑油用量,增強了部件的使用壽命。
因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生產軸承、齒輪、拉(lā)杆等。 POM生產的(de)汽車部件質輕,噪聲低,成型裝配簡便,因此在汽車製(zhì)造業獲得越來越廣泛的應用。
四、聚碳酸酯
改性(xìng)PC由於具有高機械性能和(hé)良好的外觀(guān),在汽車上主要用於外裝件和內裝件,用(yòng)途最為廣泛的是PC/ABS合(hé)金(jīn)和PC/PBT合金(jīn)。
(1)汽車內裝件 PC/ABS合(hé)金是最適合用於汽車內裝件的材(cái)料。這是因為PC/ABS合金具有優異的耐熱性(xìng)、耐衝擊性和剛性,良好的加工流動性。也是製造汽車儀表板的理想材料。PC/ABS合金的(de)熱(rè)變形溫度為110℃~135℃,完全可以滿足熱帶國家炎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(hǎo)的塗飾性和(hé)對覆蓋膜的黏附(fù)性,因此用PC/ABS合金製成的儀表板無需進行表麵(miàn)預處理,可以(yǐ)直接噴塗軟(ruǎn)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、防凍板、車門把手、陰(yīn)流板、托架(jià)、轉向柱(zhù)護套、裝飾板、空調係統配件等(děng)汽車零部件。
(2)汽車外裝件 PC/PBT合金和PC/PET合金既具有PC的高(gāo)耐熱性和高衝擊性,又具(jù)有PBT和PET的耐化學藥品性、耐磨性和成型加工性,因(yīn)此是製造汽車外裝件的理想材料。PC/PBT汽(qì)車保險杠(gàng)可耐-30℃以下的低溫衝擊,保險杠斷裂時為韌性斷裂而無碎片產生。彈性體(tǐ)增韌PC/PBT合金和PC/PET合(hé)金更適合製作汽車(chē)車身板、汽車側麵護板、擋泥(ní)板、汽車門(mén)框等。高(gāo)耐熱型PC/PBT合金(jīn)和PC/PET合金的注射成型外裝件可以不用塗漆。PC/PET合金可(kě)製作汽車排(pái)氣口和牌照套。
PC/ABS合金也可以製作汽車外(wài)裝件,如汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾(wěi)燈罩等。PC/ABS具有良(liáng)好的成型(xíng)性,可加工汽車大型部(bù)件,如汽車擋泥板。
五(wǔ)、聚苯醚
改性PPO在汽車上主要用(yòng)作對耐熱性、阻燃性、電性能、衝擊性能、尺(chǐ)寸穩定性、機械強度要求較(jiào)高的零部件。如PPO/PS合(hé)金適(shì)用於潮濕、有(yǒu)負荷和對電絕緣要求高、尺寸穩定性好的場合,適合製造汽車輪罩、前(qián)燈玻璃嵌槽、尾(wěi)燈殼等零部件,也適合(hé)製造(zào)連(lián)接盒、保險絲盒、斷路開關外殼(ké)等汽車電氣元件。
PPO/PA合金由於具有優異(yì)的力學(xué)性能(néng)、尺寸穩定性、耐油性、電(diàn)絕緣性、抗衝擊性。可用於(yú)製作汽車外部件,如大型擋板、緩衝墊、後阻流板(bǎn)等。對玻璃化轉變溫度要(yào)求較高的發動機罩時PPO/PA合金今後的應用方向。
PPO/PBT合金的熱變形溫度高,對水分(fèn)敏感度小,是製造汽車(chē)外板的理想材料(liào)。
汽車行業的發展的方向是高檔次、微(wēi)型化、輕質化和多元化,以(yǐ)塑代鋼在汽車應用中的研(yán)究(jiū)也變的十分活躍。目(mù)前國內汽車用塑料平均占總(zǒng)材料的7%,德國的這一比例(lì)在15%;我們需要加大研發工作,做到配件結構的設計(jì)、塑料材質的選擇和行業同步發(fā)展。
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