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汽车用塑胶材料及初步性能设计技术

汽车用塑胶材料及初步性能设计技术
1）形成完全相容状态（化学共聚合金） ； 在界面层 形成宏观上均 中两组分 相、 部分相 2）形成部分相容状态（物理共混合金） ； 部分相容 单体浓度 容状态 微观上分相的 呈梯度分 3）形成不相容状态。 结构 布 关键词：附录6 合金化状态及其特征 形成宏观/微观 不相容 明显的分 都为 不相容 状态 相结构 分相结构 实现最有利 2～3个 的结合， Tg 使合金性能 超越两者 无 无实用价值
结晶程度
结晶 结晶 无定型 无定型 无定型 无定型 结晶 无定型 高结晶 无定型 结晶 结晶 结晶 无定型 无定型 无定型 结晶 无定型 无定型 无定型 结晶 无定型
说 明
未经工程化改性的通用 塑料，物理力学性能和 热性能较低。
二、塑料和橡胶的分类
通用塑料 工程化 通 用 工 热 关键词：附录2 程 塑 塑 性 料 塑 工 料 程 高 塑 性 料 能 工 材料名称 程 聚丙烯 塑 聚氨酯 料 聚氯乙稀
5.添加剂：

填充剂、增强剂、增韧剂、增塑剂。 热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、抗氧剂、抗静电剂、抑烟剂。 发泡剂、成核剂、着色剂等。 交联剂、偶联剂、相容剂。
9
二、塑料和橡胶的分类
1. 塑料分类 1）按加工成型重复性分类


热塑性塑料：受热时熔融，可进行加工成型，冷却时固化，具有 多次重复加工性。 热固性塑料：在受热熔融成型的同时，发生固化反应形成立体网 状结构，再加热时不再熔融，而在化学溶剂中也不溶解，当加热 温度超过分解温度时将分解破坏，不具备重复加工性。
3.橡胶：

具有高弹性的有机高分子材料。 生胶：未经硫化处理，属于线性分子链结构的橡胶。 硫化橡胶：生胶经过硫化处理（加压、加热处理），形成网状分 子链结构，具有高弹性的高分子制品。

汽车塑料零部件材料通用课件

汽车塑料零部件材料通用课件

高密度聚乙烯(HDPE)
总结词
高密度聚乙烯是一种坚韧且具有弹性的材料，广泛用于汽车 零部件的制造。
详细描述
高密度聚乙烯是一种热塑性塑料，具有高结晶度、高密度和 良好的耐化学性。在汽车制造中，高密度聚乙烯主要用于制 造结构件、容器和管道等。其优点包括高强度、高耐热性、 良好的耐磨性和抗冲击性，以及低成本。
03
汽车塑料零部件设计原则与案例 分析
汽车塑料件的设计应满足 其特定的功能要求，如强度、 刚度、耐磨性等。
安全性原则
汽车塑料零部件的设计应确保 在正常使用和潜在事故中不会 对乘员造成伤害。
耐久性原则
汽车塑料零部件的设计应保证 其在使用寿命内保持良好状态， 不出现明显的磨损、老化等现象。
聚氯乙烯(PVC)
总结词
聚氯乙烯在汽车塑料零部件制造中应用广泛，因其具有良好的电绝缘性和耐化学 性。
详细描述
聚氯乙烯是一种热塑性塑料，具有多种不同的物理和化学性质，因此在汽车制造 中有多种应用。它可用于制造车内外饰件、电线绝缘层、防水材料等。其优点包 括良好的电绝缘性、耐化学性和加工性能，以及低成本。
成所需厚度的薄膜。
02
汽车塑料零部件材料
聚丙烯(PP)
总结词
聚丙烯是汽车塑料零部件最常用的材料之一，具有优异的耐热性、强度和加工性能。
详细描述
聚丙烯是一种热塑性塑料，具有低密度、高结晶度和良好的化学稳定性。在汽车制造中，聚丙烯主要用于制造轻 量化零部件，如仪表盘、发动机罩、车门饰条等。其优点包括低成本、高耐热性、高强度、良好的加工性能和环 保可回收性。
经济性原则
汽车塑料零部件的设计应考虑 到成本和价格因素，选择合适 的材料、工艺和设计，以降低
制造成本。

汽车工程塑料PPT资料40页

汽车工程塑料PPT资料40页

450
20
700
21500
5
105
ABS / PC
20
General
( -30℃ ) 600
100
800
23000
30
105
ABS / PC
40
High impact ( -30℃ ) 550
100
750
21000
30
105
ABS / PC
30
High impact ( -30℃ ) 550
100
750
34
具体部件的材料选择
仪表板总成
1 2 5
6
标
部件
材料
号 1
除雾格栅
耐热ABS
PC/ABS
PP+Talc
2
仪表板 耐热ABS
PC/ABS
PP+Talc
耐热ABS
3
仪表盘 PC/ABS
PP+EPDM+Talc
特性
高耐热，高冲击， 低光泽
高耐热，高冲击， 低光泽，尺寸稳定 性
高耐热，高冲击， 低光泽，
汽车内饰件的材料要求
耐热性：因夏季长时间光照，车厢内温度比较高， 要求内饰件材料具有高耐热性；
耐老化性：包括热氧老化和光老化，防止部件老 化变色、劣化；
气味性：为了驾乘人员的身体健康，材料应确保 低挥发性、低气味；
哑光性：为确保驾驶安全，选用哑光材料或哑光 皮纹；
耐刮伤性：要求材料具有一定的表面硬度和较低 的摩擦系数，以防止刮伤起毛。
汽车外饰件的材料要求
耐候性：对于不涂装或电镀的部件应选用耐候 材料，如AES、ASA（AAS）、PC/PBT（PET）等；

汽车用塑胶材料及初步性能设计技术

汽车用塑胶材料及初步性能设计技术
5.添加剂：
填充剂、增强剂、增韧剂、增塑剂。 热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、抗氧剂、抗静电剂、抑烟剂。 发泡剂、成核剂、着色剂等。 交联剂、偶联剂、相容剂。
二、塑料和橡胶的分类
1. 塑料分类
1）按加工成型重复性分类
热塑性塑料：受热时熔融，可进行加工成型，冷却时固化，具有 多次重复加工性。
热固性塑料：在受热熔融成型的同时，发生固化反应形成立体网 状结构，再加热时不再熔融，而在化学溶剂中也不溶解，当加热 温度超过分解温度时将分解破坏，不具备重复加工性。
无定型 无定型
缩写 PE
聚氨料酯
聚醚PU砜
19.6
PES 聚碳酸脂无定型
PC
料
聚氯乙稀
液晶聚合物
LCP
结晶
酚醛PV树C脂
12.2
PF 聚苯醚 无定型 立体网PP状O结构
比例％ 6.0 2.6 1.9
热固性复合材料
环S氧M树C脂等
10.4
丙稀腈热 固－丁二烯－苯乙烯
脲醛树脂
聚A氨B酯S
8.0
性 聚酰胺
外装在2饰）～最汽件塑1多车5胶已0中k材达g应内（料3用装7德的饰5向k国件特g纵汽）性深车，和发塑零汽展结料件车构件品轻件量化要空求调、，暖促风使塑仪胶表材、料电器 种达800～1200个；而每辆 汽关车键词橡：胶五用大量类约50～100kg 3左4）0右0汽个，车。零用件塑品胶种材达料到的3比00例～逐步扩大
3.橡胶：
具有高弹性的有机高分子材料。 生胶：未经硫化处理，属于线性分子链结构的橡胶。 硫化橡胶：生胶经过硫化处理（加压、加热处理），形成网状分
子链结构，具有高弹性的高分子制品。
一、塑料和橡胶简介
4.热塑性弹性体：

《塑胶料性能》PPT课件

《塑胶料性能》PPT课件
14
&塑料的性能與應用
2019/5/14
通用塑料
作為一般性材料使用，產量大，價格低，性 能一般，生產商多。可加入穩定劑，玻纖等材料 將通用塑料改性，加強應用性能，但還遠不及工 程塑料的性能優良。
工程塑料
具優異的綜合性能：機械，電性能，耐熱性 能，耐化學性能，尺寸穩定性能，加工性能高， 并可在較寬的溫度范圍和較長時間良好的保持這 些性能，并在承受機械應力和較為苛刻的化學， 物理環境中長期使用。產量少，價格較貴，生產 廠家少。
合適的塑料產品：裝飾品，照明指示
牌，燈罩，文具，透明玩具，日
用品，儀表鏡片，冷藏庫和冰箱
內絕熱層(發泡后)。
18
3-1通用塑料
2019/5/14
PSHI 高沖擊聚苯乙烯
成分中含橡膠后抗沖擊強度大大提高， 制品上可設計扣位和柱位而柱位 亦可用自攻螺絲，在85度下長時 間使用，老化加速壽命減少。
合適的塑料產品：各類家電外殼，文 具，玩具，電子零件，電子儀表 殼，冷藏庫和冰箱內殼，電話機。
成型，宜澆鑄大型零件。應用：高載荷，高使用溫度(低于120)無潤滑或少潤滑的情況下。乳白色
2019/5/14
26
3-2工程塑料
POM 聚甲醛 塑鋼
抗拉強度，沖擊韌性.剛性.疲勞強度，抗蠕變性能很高，尺寸穩定性好，吸水性小， 摩擦系數小，具優良的耐摩擦磨損性能，在高溫和水中仍有很大的剛性，耐化 學腐蝕，性能同于PA，但價格較低，耐反復扭曲，有突出的回彈能力。成型比 尼龍困難，加熱易分解。
加工成 型
塑膠材 料可用 多種不 同的方 法加工
不同的
加工成
型工藝
注塑成
8
塑料成型方法，特點及應用
壓制成

2021塑胶材料性能与应用.完整资料PPT

2021塑胶材料性能与应用.完整资料PPT
無定型塑料
分子形狀和分子排列不呈晶體結構而呈無序狀的塑料 (如ABS,PC,PSU,PMMA,PS)
2021/5/20
5
1-2-3按受熱呈現根本行為分類
熱塑性塑料
在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化。
熱固性塑料
受熱后成為不熔的物質，再次受熱不再具有可 塑性 。如蜜胺-甲醛樹脂(MF) 尿-甲醛樹脂 (UF)及(PF)
真空成型 將塑料片加熱到軟化，借真空作用使其貼在模具上，冷卻得制件。用 于聚碳酸酯，聚楓，聚碌乙烯，ABS等熱塑性塑料。可制薄壁的杯，盤罩，殼， 盒等敞口制品。
2021/5/20
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&塑膠材料應用性能參數
2-1塑膠材料的物理性能
比重
塑料的比重是在一定溫度條件下，試樣密
度與水密度的比值。
吸水性 規定尺寸的樣品浸入一定溫度的水中，經 24小時所吸收的水分，吸水后尺寸及形狀會受到影響。
輔助設備
加5m工m管材乳，白棒色材，片材溢。邊值0熱. 固性
彈性體
機械分類
標准模具
熱模機
吸PC水参性加玻緘規可定改尺善寸其的收樣縮品率浸，入熱機一塑械定性強溫度度，的耐水溫中性，，經在241小00時度所左吸右收長的期水分使，用吸鋼水性后會尺增寸加及，形制狀品會可受用到退影火響改。善內應力。
應用：中等載荷，使用溫度<100-120度無潤滑或少潤滑條件下工作液的壓耐分磨類受力傳動零層件疊。模具
工程塑料
可以作為結構材料，具有優Байду номын сангаас的綜合性能(包
括機械，電性能，耐熱性能，耐化學性能，尺
寸穩定性能，加工性能高)并可在較寬闊的溫
2021/5/20
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1-3塑料的成型工藝
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LFT-PP 30M120 30 1.12 110 250 260 150 6500 155 0.4-0.5
PC/ABS MAC-601 0 1.13 50 550 490 82 2200 106 0.5-0.7
PC/ABS+GF SMA+GF
JH-R2G10 SMA-G15
10
15
1.26
1.18
PP+EPDM+GB25
硬质仪表板材料组分
PP:
共聚聚丙烯，高结晶聚丙烯
滑石粉：
超细滑石粉,提供刚性和耐热性
EPDM/POE:提供韧性 助剂：耐候，耐划伤，长期热稳定
聚丙烯仪表板材料典型性能
性能
单位
MFR 密度 拉伸强度 伸长率
g/10min g/cm3 MPa ％
缺口冲击强度 KJ/m2
保险杠：
欧洲保护行人的要求
选材要求－环保
便于回收
取消不可回收材料的使用 减少材料种类，便于回收
采用生物合成材料
降低材料的CO2排放－生物材料不计入排放
整车减重－节约燃油
更多的塑料替代金属
选材要求－成本
材料替代
用聚丙烯替代其他材料如ABS
新型材料的使用
LFT-PP替代金属，传统工程材料
2000
年
第二部分
内饰－仪表板材料
仪表板的类型
项目
制造方法
使用材料 外观 手感 制造成本 适用车型
硬质仪表板
注塑成型， 表面可以喷漆处理
PP+TALC, PC/ABS
外观良好 手感差 低 经济型
软质仪表板
骨架
表皮
注塑成型
(1)搪塑(2)吸塑
(1)PVC搪塑粉 PC/ABS. PPO, (2)PVC/ABS片材
90
80
120
100
70
70
110
130
3600
3500
115
115
0.2-0.4
0.2-0.4
仪表板附件
杂物盒
PP，或者ABS
副仪表板
PP+EPDM+TALC
出风口－耐冷热交变
ABS, PC/ABS
饰框－电镀，仿木处理
ABS, PC/ABS
仪表板特殊要求
HDT温度高（1.8MPa） ≥100℃
外饰件材料要求
装饰性 安全性 耐气候性 高低温循环 韧性
内饰件
仪表板：主体，表皮，手套箱，附件 副仪表板：主体，侧板 立柱：前、后 、 中上、中下 门板：主体，扶手，地图袋，喇叭罩 座椅部件：护板，旋钮，头枕导管
内饰件
材料要求：
装饰性 耐划伤 耐气候性 有机挥发物低 安全性：燃烧性能，破碎性能
可冷凝挥发物含量低(SAE J1756) ≤2mg
低光泽
光泽度≤4 （60°）
第三部分 其他内饰材料
立柱
前立柱，中立柱上部，后立柱
PP, PP+TALC
中立柱下部
韧性要求高，与仪表板材料一致
其他要求
落锤冲击韧性断裂
门板
主体－PP+TALC，ABS
有的需要包布、皮革 韧性高
扶手：ABS，PC/ABS，PP+TALC
装饰处理：喷漆，仿木
地图袋：同主体 喇叭罩：同主体
座椅部件
护板
PP，与立柱相同材料
旋钮：ABS 头枕导管
PP，韧性高一些
经济型轿车内饰材料推荐
零件名称 金发材料 材料组成
应用举例
仪表板上体 API-10D53 PP+EPDM+10％TALC POLO
仪表板下体 AIP-2015 PP+20％TALC
座椅
AIP-2015 PP+20％TALC
CIABS
CITRON,FORD
第四部分 外饰件
保险杠表皮
美国：
FORD嘉年华——PP+EPDM FORD蒙的欧——TPO+10%TALC GM赛欧——PP+EPDM + 10%CaCO3
弯曲模量
MPa
弯曲强度
MPa
HDT(0.45 MPa) ℃
范围
含义
7-20
流动性
1.0-1.18
15－25％矿物填充
>19
强度
40
15-30(23℃) 韧性
1500-2500 刚性
>25
>105
耐热性能
软质仪表板制作过程
注塑
GMT,木粉压制
搪塑成型 吸塑成型
骨架 表皮
浇注 PU发 泡层 骨架 表皮 结合
TEANA, CITRON
付仪表板 API-10D53 PP+EPDM+10％TALC POLO,FORD
转向柱盖板 AIP-2015 PP+20％TALC /护板
FORD, NISSAN
门板
AIP-2015 PP+20％TALC
FORD,TEANA
立柱
AIP-2015 PP+20％TALC
HONDA
汽车材料的性能与选择
第一部分
汽车塑料件综述
前罩装饰件
前立柱
前端组件
散热器格栅
中立柱
后立柱
行李箱 饰件
后保险杠
前保险杠
轮盖装饰件
发动机罩盖
仪表板组件 副仪表板
座椅件
侧裙板饰件
空调塑件
后视镜 门槛饰件 门板饰件
汽车塑料件分类
外饰件 内饰件 发动机周围件
外饰件
保险杠：前后，内衬 车身侧裙板：四个车门 防擦条 轮罩 轮盖装饰件 门槛 散热器格栅 牌照板
外观良好
外观良好
手感良好
手感较好
高
中高级轿车
硬质仪表板车型
VW: POLO, CADDY,GOL PP+EPDM+T10, PP+EPDM+T20
CITRON: ELYSEE,富康 PP+EPDM+T15 NISSAN: SUNNY
PP+EPDM+T20 FORD: 嘉年华
PP+EPDM+T25 GM: SAIL
材料统一整合
减少材料种类，减少材料规格
选材要求－成型
保险杠材料
4400
门内板材料
100
ＭMＦFＲR MFR
300
2200
100
4.5t
00
1980
150
MFR 2.7t
80
成形周期(sec)
100
60
成型周期
50
40
1990
2000
年
20 1980
高流动性改性PP
复杂曲面化
形状大型化 一般形状
1990
仪表板
仪表板骨架
热固性材料－木粉板，SMC/BMC
VW车型，卡车，大中型客车
热塑性材料－PC-GF，SMA-GF，PPO
目前多数轿车采用
LFT-PP
新型材料，性价比高 FORD福克斯，VW斯柯达
仪表板骨架材料性能
性能
玻璃纤维含量，％ 密度，g/cm3 拉伸强度 缺口冲击 23℃ 强度，J/m -40℃ 弯曲强度，MPa 弯曲模量，MPa HDT(1.8MPa),℃ 收缩率，％
发动机周围件
前端组件：风扇，框架 发动机罩盖 进气歧管 空调组件：风机壳体，通风管道 容器：防冻液，刹车液，清洗液 燃油系统：油箱，油管
发动机周围件材料要求
长期耐热 长期尺寸稳定 高强度、耐蠕变 耐汽油、溶剂
选材要求－符合相关法规
内饰件：
燃烧特性 驾驶室内空气质量 材料碎裂特性