汽车用塑料的研究进展
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当今,汽车的开展方向是:节约能源、防止环境恶化、改善安全性能。
作为汽车的重要材料之一,汽车用塑料的开展也以这三方面为目标。
随着研究的深入,汽车塑料的品种和应用范围不断扩大。
由于塑料的优越特性,在汽车设计中大量采用塑料,不仅可以实现汽车结构轻量化设计,而且可以综合地反映对汽车设计性能的要求,即轻量化、平安、防腐、造型和舒适性等。
此外,还有利于降低本钱,节约材料资源。
塑料在汽车上的应用主要分为三类:内饰件、外装件、功能结构件。
外装件:以塑代钢,可减轻汽车分量,到达节能的目的;内饰件:以安全、环保、舒适为应用特徵,用可吸收冲击能量和震动能量的弹性体和发泡塑料创造仪表板、座椅、头枕等制品,以减轻碰撞时对人体的伤害,提高汽车的安全系数;功能结构件:多采用高强度工程塑料,减轻分量,降低本钱,简化工艺,如用塑料燃油箱、发动机和底盘上的一些零件。
汽车塑料材料与制品的开展趋势随着塑料新材料的不断开辟,塑料在汽车应用的领域不断扩大,主要表现在纳米复合材料、可喷涂和免喷涂塑料、塑件镜片和塑料玻璃、纤维增强热塑性塑料等的应用。
纳米复合材料的应用TPO 基纳米复合材料,应用于汽车内、外装饰件,优点是质轻、尺寸稳定性提高、强度更高、低温抗冲击性能更好。
TPO 系纳米复合材料做汽车踏脚板,已用于GM 公司轿车,其具有较高的硬度、质量轻、低温下不发脆,而且容易回收。
丰田公司将纳米PP 复合材料用于汽车先后保险杠,使原保险杠厚度由4mm 减至3mm,分量减轻约1/3。
丰田公司又相继推出了用于汽车内饰件的PP 纳米复合材料。
纳米粒子的介入,不仅改善了聚合物的强度、刚性、韧性,而且还有利于提高聚合物的透光性、阻隔性、耐热性及防紫外性等。
由于加工简便,效果明显,业内对聚合物纳米复合材料的巿场前景持乐观态度。
可喷涂和免喷涂塑料美国通用电器公司开辟的可导电PPO/PA 材料使车身塑料件能与金属冲压件一起进行阴极电泳〔即可实现全在线喷涂〕,从而消除汽车车身非金属件与金属件的色差问题。
汽车用聚氨酯材料的应用与研究进展首先,聚氨酯材料在汽车制动系统中的应用得到了广泛关注。
制动系统是汽车行驶和停车的关键部件之一,要求具有较高的耐热性、耐久性和耐磨性。
聚氨酯材料具有优异的耐热性和耐磨性,可用于制动鼓、制动片、制动盘等制动系统零部件的制造,提高了制动系统的性能和寿命。
其次,聚氨酯材料在汽车悬挂系统中的应用也越来越普遍。
悬挂系统对汽车行驶的平稳性和舒适性有着重要影响,聚氨酯材料因其良好的弹性和吸震性能,可用于制造悬挂系统的减震器、悬挂弹簧等零部件,提高了汽车的悬挂性能和乘坐舒适性。
此外,聚氨酯材料还广泛应用于汽车密封件的制造。
汽车的密封件主要用于防止水汽、尘埃、噪音和振动进入车内,聚氨酯材料因其优异的密封性能和耐候性,可用于制造汽车门窗密封条、发动机密封件、排气系统密封件等,提高了汽车的密封性和安全性。
此外,聚氨酯材料在汽车隔音材料中的应用也越来越多。
随着人们对汽车乘坐舒适性的不断追求,汽车的隔音性能也变得越来越重要。
聚氨酯材料因其良好的吸音性能和阻尼性能,可用于制造汽车隔音板、隔音垫等,提高了车内的静音效果,提升了汽车乘坐的舒适性。
最后,聚氨酯复合材料的研究进展也为汽车工业带来了新的发展机遇。
聚氨酯复合材料是将聚氨酯与其他增强材料(如碳纤维、玻璃纤维等)复合制备而成的材料,在强度、刚度和耐腐蚀性等方面表现出了更优异的性能。
因此,聚氨酯复合材料在汽车车身结构件和底盘部件中得到了广泛应用,能够显著降低汽车的重量,提高其安全性和燃油经济性。
综上所述,汽车用聚氨酯材料在汽车工业中具有广泛的应用前景。
随着汽车技术的不断进步和人们对汽车性能和舒适性的要求不断提高,聚氨酯材料的应用将会进一步拓展,为汽车工业带来更多的创新和发展机遇。
2024年EPP材料市场发展现状简介EPP(Expanded Polypropylene)材料是一种聚丙烯基础塑料,在市场上被广泛应用于各种领域。
该材料具有轻质、环保、耐冲击、吸能性能优异等特点,因此在汽车、电子、包装等行业得到了广泛的应用。
本文将就2024年EPP材料市场发展现状进行详细分析。
EPP材料在汽车行业的应用EPP材料在汽车行业的应用日益增多。
首先,在汽车保险杠和内饰件方面,EPP材料的轻质和吸能性能使得汽车在碰撞时能够有效吸收撞击能量,从而保护乘客的安全。
其次,在车门和车顶等部件中使用EPP材料可以有效地降低噪音和振动,提高乘坐舒适性。
此外,EPP材料还被用于汽车座椅和头枕等部件的制造,以提供更好的支撑和舒适性。
随着汽车行业的不断发展,对EPP材料的需求将会持续增加。
EPP材料在电子行业的应用在电子行业中,EPP材料被广泛用于保护和包装电子产品。
EPP材料的抗冲击性能使得它成为电子产品的理想包装材料,可以有效地保护电子设备免受外部撞击造成的损坏。
此外,EPP材料还具有优异的绝缘性能,可以防止电子设备因静电而受损。
在电子产品的运输和储存过程中,EPP材料的轻质和耐久性也能够降低损坏的风险。
EPP材料在包装行业的应用作为一种理想的包装材料,EPP材料在包装行业中得到了广泛的应用。
首先,EPP材料能够有效地缓冲和保护包装物,防止在运输和储存过程中发生损坏。
其次,EPP材料具有优异的耐压性能和阻燃性能,可以保证包装物在受到外部冲击时不会被压碎或引燃。
此外,EPP材料还具有良好的耐化学性能,可以防止包装物受到化学物质的侵蚀。
随着电子商务的兴起,对EPP材料的需求将会持续增加。
市场发展现状当前,全球EPP材料市场正在稳步增长。
据统计,EPP材料的市场规模预计将在未来几年内以平均年增长率超过10%的速度增长。
这主要得益于EPP材料在汽车、电子、包装等行业中的广泛应用。
同时,EPP材料的环保特性也是其市场增长的重要因素,越来越多的企业和消费者开始关注环境保护和可持续发展。
汽车用再生聚丙烯材料性能研究摘要:PP是一种性能优良的热塑性树脂,具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度力学性能、加工性能良好等优点,在国民生产生活的各个领域广泛应用。
近些年来我国PP产量不断增大,随之而来的废旧PP也越来越多,如何将其高质化利用,是日益严峻的环境和社会问题,也是亟待革新和提升的关键技术问题。
区别于传统焚烧、填埋等处理方式,将废旧PP改性再生后循环利用,不仅绿色环保,还能够有效提高材料性能,充分利用废旧PP的剩余价值。
关键词:汽车;生聚丙烯;材料性能引言现如今,我国环境保护工作已经提上日程,在各个行业领域都有十分直观的体现。
如燃油汽车厂商在产品生产、研发等方面的油耗降低指标也面临一定压力。
在这一环境下,实现整车材料轻量化成为非常重要的目标。
整车材料中包括改性塑料,尽管这一材料占比较小,但实际上也是非常必要的结构、装饰零件。
塑料材料轻量化需要采用薄壁材料、低密度材料、微发泡材料,其中,微发泡材料需要掺加物理、化学发泡剂,提高材料表层质量和里层泡孔结构均匀性。
经过生产实践探究发现,发泡剂会对聚丙烯材料性能产生直接影响。
1实验部分1.1主要原料RPP,PP/EPDM,佳施加德士(苏州)塑料有限公司;新料PP,PP/EPDM、PP/EPDM⁃TD10、PP/EP⁃DM⁃TD30,佳施加德士(苏州)塑料有限公司。
1.2仪器与设备摆锤冲击试验机:HIT5.5P,测量能量范围为0~4J,德国ZWICK公司;电动铣缺口机:HIOK-L,缺口类型A型,美国TiniusOlsen公司;二次元影像测量仪:YVM30200,测量精度为0.0001mm,上海界限公司;差示扫描量热仪:DSC200F3,温度范围为-100~700℃,德国耐驰公司;150T阿博格注塑机:470C,最大吨位150t,德国阿博格公司。
1.3主要设备及仪器电子天平,XSE205DU,梅特勒⁃托利多(中国)有限公司;塑料摆锤冲击试验机,HIT25P,兹韦克(中国)有限公司;微机控制电子万能试验机,Z010TNProline,兹韦克(中国)有限公司;高温恒温干燥箱,SET⁃151H,埃斯佩克环境仪器(上海)有限公司;扫描电子显微镜(SEM),Supra55,卡尔蔡司(上海)管理有限公司。
我国汽车材料的应用及未来发展趋势随着我国经济不断发展,汽车产业也稳步增长,成为国民经济中一个重要的支柱产业。
而作为汽车制造的重要组成部分,汽车材料的应用和发展趋势备受关注。
本文将从我国汽车材料的现状及应用、未来发展趋势等方面展开阐述。
一、我国汽车材料的现状及应用1. 金属材料金属材料一直是汽车制造的主要原材料之一,包括钢铁、铝合金、镁合金等,广泛应用于汽车车身、发动机、底盘及其他部件的制造中。
高强度钢材是近年来的研究热点,具有重量轻、强度高的特点,能够满足汽车节能、环保的需求。
2. 塑料材料随着汽车轻量化的趋势,塑料材料在汽车制造中的应用也逐渐增多。
如聚丙烯、聚氨酯等塑料材料在汽车内饰、外饰、发动机罩等部件中得到广泛应用,具有重量轻、耐腐蚀、成型性好等优点。
3. 复合材料复合材料由不同性质的材料组成,具有高强度、轻质、耐磨损等特点,广泛应用于汽车的车身结构、车轮、燃油箱等部件中。
我国复合材料行业发展迅速,为汽车制造提供了更多选择。
4. 其他材料除了上述材料外,玻璃、橡胶、陶瓷等材料也在汽车制造中得到广泛应用。
汽车玻璃在安全、节能方面发挥了重要作用,橡胶密封件在汽车减震、密封等方面发挥了重要作用。
二、未来发展趋势1. 轻量化材料的应用将继续增加随着汽车节能、环保的要求日益提高,轻量化材料在汽车制造中的应用将继续增加。
在金属材料方面,高强度钢材、铝合金、镁合金等将得到更广泛的应用;在非金属材料方面,各类复合材料、塑料材料的应用也会得到进一步推广。
2. 材料多样化发展未来,汽车材料的发展趋势将是多样化的。
传统材料的改进和新材料的开发将是今后的发展方向。
具有自愈合功能的新型涂料、具有自我修复能力的新型材料等将逐渐应用于汽车制造中。
3. 绿色环保材料将受到更多关注随着绿色环保理念的日益普及,绿色环保材料将受到更多关注。
在汽车制造中,可降解材料、再生材料等将成为未来的发展趋势,符合节能减排、循环利用的要求。
工程材料在汽车中的应用2000字论文随着汽车工业的发展,我国的汽车产量稳步增长,汽车消费规模日趋庞大。
据中国汽车工业协会发布数据显示,2008年我国产量达到934.51万辆,汽车销量达到938.05万辆。
虽然目前全球经济危机对各国的汽车产业带来了严重影响,但国内汽车厂家积极应对,加上政府政策的支持,近两月来中国的汽车销量开始回升,从整体趋势上看,我国的汽车工业仍将保持一个持续高速增长态势。
浅谈工程塑料在汽车轻量化中的应用进展论文在汽车及相关行业的进步带来巨大机遇的同时,汽车工业也面临着巨大的挑战。
汽车及相关行业的发展对社会能源供给、环境保护等方面的影响日益明显,因此要承受的节能减排的压力也日趋增大。
汽车结构的轻量化和轻量化材料的使用等汽车轻量化技术,可以有目的地减轻汽车自身的重量,又能保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性,同时满足汽车本身的经济性要求。
汽车轻量化已经成为汽车材料发展的主要方向,节能和环保则是汽车行业的两大课题。
以工程塑料件代替各种昂贵的有色金属及合金材料部件,不仅能减轻车重,降低燃油消耗和碳氢化合物排放,还可提高动力,适应恶劣环境,增加安全性,而且塑料可回收,从而节约了制造过程中的资源消耗,最终使汽车在安全和成本两个方面获得更多的突破。
汽车造型更为美观和设计更为灵活,是降低零部件加工、装配和维修费用的有效途径。
汽车用塑料的使用已经成为衡量汽车工业发展水平的标志之一。
工程塑料作为工程材料,是电子信息、交通运输、航空航天、机械制造业的上游产业,在国民经济中占据着重要的地位,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑的作用,同时也推进传统产业改造和产品结构的调整。
近年来,随着我国制造业的迅速发展,工程塑料的应用领域日趋广泛,用量从2000年的39.4万t上升到2007年的182万t,其中汽车行业2007年消费的工程塑料占国内工程塑料市场消耗比例的11.89%。
工程塑料,尤其是高性能工程塑料,因其具有良好的机械性能、综合力学性能,而且耐热性、耐酸、寿命长、可靠性好等特点而越来越广泛地用于汽车工业,其前景非常好,例如发动机上的一些零部件如调速阀、机动盘、气流盘、水泵、输油管、皮带轮罩、冷却风扇、油门踏板等已开始使用PA、PPS、PBT等注塑或吹塑成型。
聚苯乙烯的应用及研究发展情况聚苯乙烯是一种重要的塑料材料,具有质轻、强度高、绝缘性好等优点,因此在各个领域都有广泛的应用。
本文将分析聚苯乙烯的应用领域及研究发展情况。
一、聚苯乙烯的应用领域1.包装行业:聚苯乙烯具有优异的机械性能和耐候性,常用于制作各种包装材料,如塑料袋、泡沫箱等。
聚苯乙烯泡沫物料也被广泛用于电子产品的保护包装。
2.建筑行业:聚苯乙烯可以制作保温材料和隔音材料,如保温板、保温管等,用于建筑物的保温和隔音工程。
3.汽车工业:聚苯乙烯是制作汽车零部件的重要材料,其轻质和耐用性使其成为汽车工业的首选材料。
例如,制动系统中的制动垫、车身保险杠以及干燥器等。
4.医疗行业:聚苯乙烯具有良好的生物相容性,因此广泛应用于医疗器械制造,比如注射器、输液器等。
5.电子行业:聚苯乙烯被广泛应用于电子设备的外壳制造,比如手机壳、电视机壳等。
聚苯乙烯还可以用于制作电子元件的绝缘材料。
6.家居用品:聚苯乙烯制成的家居用品如椅子、桌子、盆栽等在市场上非常常见,因为聚苯乙烯材料经久耐用易于清洗,并且价格相对较低。
1.成千上万的科学家和研究机构致力于聚苯乙烯的研究,主要目标是改善其性能和扩大应用领域。
2.合成方法的改进:目前聚苯乙烯主要是通过自由基聚合反应合成,但该方法存在一些问题,如反应条件较苛刻、催化剂需要使用特定稀土金属等。
因此研究人员正在寻找新的合成方法,以改善聚苯乙烯的生产效率和质量。
3.功能改性:研究人员通过添加不同的添加剂或改变聚苯乙烯的结构,可以使其具有不同的功能,如增强材料、阻燃材料等。
这种功能改性的研究对于聚苯乙烯的应用领域的扩展非常重要。
4.循环利用:由于聚苯乙烯具有较长的分解周期,环境污染成为一个严重的问题。
因此,研究人员开始研究聚苯乙烯的循环利用方法,如催化降解、回收再利用等,以减少对环境的影响。
总结:聚苯乙烯作为一种重要的塑料材料,在包装、建筑、汽车、医疗、电子、家居等行业都有广泛的应用。
汽车工业是发达国家工程塑料应用最为广泛、使用量最大的工业门类,也是中国工程塑料最有发展潜力的领域之一。
每辆汽车塑料的用量是衡量汽车生产技术水平的标志之一。
日本、美国和德国等发达国家的每辆轿车平均使用塑料已超过100千克,平均占汽车总重量的8%。
目前,中国每辆汽车平均塑料用量为70千克,平均占汽车总重量的6%左右。
工程塑料在全部汽车用塑料中只占10%左右的比例。
尼龙是最重要的汽车工业用工程塑料。
汽车零部件也是PA6工程塑料最大的消费市场,超过总消费量的三分之一。
随着人们对汽车性能要求的不断提高和PA6工程塑料自身的发展,汽车用PA6正呈逐年上升的趋势。
汽车上可使用PA6(包括改性产品)制作的部件有空气滤清器、外壳、风扇、车轮罩、导流板、车内装饰、储水器材盖、线卡、各种车内电气接插件等。
PA6/ABS 具有密度低,流动性好的特点,并有良好的噪声阻尼性和良好的耐热性、耐化学性和机械性能,可用於汽车内饰件;玻纤增强PA/ABS可替代ABS做汽车排风格栅,并有可能成为汽车排空气和除霜器护栅及车门组件,以及用於摩托车档板的制作。
现在PA9T也已在日本汽车工业上应用,如动力换向装置(齿轮结构)、滚动轴承架。
PA9T耐燃油性强,适用於做汽车燃油系统部件。
此外还可用於制造中间冷却器罐、发动机支架和要求低摩擦系数的滑动部件。
改性PPO主要用於制作一些薄壁的复杂硬质结构件,如仪表盘骨架等。
GE公司推出的热固性PPO,具有高强、高韧性和良好的电性能,吸湿小,可用做汽车阀罩、燃油箱导电板、变压器和风力发动机叶片等。
而PPO/PS合金加工性良好,可用做流体加工部件、汽车机罩下部件和电子接插件。
PC在汽车上也有广泛应用。
PC的高透明性使之成为车灯罩的主要生产材料。
硅橡胶/PC也可以用做汽车保险槓。
而PC 的另外一大用途是以合金的形式充当汽车内饰材料。
PC/ABS外观好,容易着色,广泛用於汽车内饰件如仪表板等。
PBT加工性能和绝缘性能较好。
车用聚丙烯研究报告车用聚丙烯是一种广泛应用于汽车制造行业的高性能材料。
它具有重量轻、强度高、耐化学腐蚀、耐热性好等优异的物理化学性质。
本篇文章旨在对车用聚丙烯的特性、应用、发展趋势等方面进行探讨。
一、车用聚丙烯的特点。
1.重量轻。
车用聚丙烯的密度为0.90g/cm3,比一般钢材轻很多,大大降低了汽车整车重量,有利于提高汽车燃油经济性和降低二氧化碳排放。
2.强度高。
车用聚丙烯的强度和刚度高于一些传统材料,如聚乙烯和聚氨酯等。
并且聚丙烯的拉伸强度、接触强度和耐冲击性也很好,具有良好的抗暴力碰撞能力。
3.耐化学腐蚀。
车用聚丙烯材料具有很好的耐碱、耐酸和耐化学物质侵蚀的性能,对汽车底盘及零部件的耐腐蚀性能有很好的提升。
4.耐热性好。
车用聚丙烯具有优良的耐热性能,可在温度范围内长时间使用,温度范围可达-40℃~120℃,在氧气限制条件下可达-80℃~140℃。
二、车用聚丙烯的应用。
1.汽车外壳。
车用聚丙烯可以用于汽车外壳的制造,如车门、引擎盖、保险杠等。
它具有重量轻、强度高、抗震性强等优点,可以改善汽车的安全性和燃油效率。
2.底盘及悬架系统。
车用聚丙烯还可以用于汽车底盘的制造,如汽车防护板、车轮护罩等。
同时还可以用于汽车悬架系统,如减震器等零部件的制造。
3.内饰件。
车用聚丙烯可以制成一些汽车内饰件,如仪表板、门板、座椅等。
它的优点是重量轻、可塑性好、颜色鲜艳,可以增加汽车的时尚和舒适感。
三、车用聚丙烯的发展趋势。
1.技术提升。
车用聚丙烯制造技术将继续提高,生产成本将进一步降低,车用聚丙烯的应用将更加广泛。
2.绿色环保。
车用聚丙烯的绿色环保特性将成为未来的主流发展趋势。
在汽车制造行业中,将越来越注重环保和低碳减排方案,车用聚丙烯作为一种轻量化高性能材料,将扮演重要角色。
3.多元化精细化。
未来的车用聚丙烯将更加多元化和精细化,以满足不同汽车材料需求和性能要求。
同时,随着4.0工业革命和智能化技术的发展,车用聚丙烯材料的应用将更加广泛和精细化。
汽车用塑料的研究进展王斌戴芳张振英(上海大众汽车有限公司,上海201805)(中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031)摘要介绍聚丙烯、尼龙、聚氨酯等几种主要塑料和其它塑料在汽车上的应用和研究进展。
简述汽车用塑料的国内外应用发展状况,指出了汽车用塑料的发展趋势和今后的研究重点。
关键词汽车塑料改性研究应用进展随着人们对汽车轻质化、抗冲击、低油耗、安全等要求的不断提高,质轻、耐腐蚀、减振、成型加工方便的塑料正越来越多地应用于汽车工业,其应用部件已由普通装饰件发展到结构件、功能件,而使用的塑料也由通用塑料扩展到强度高、冲击性能好的高性能增强工程塑料。
目前,国内外都非常重视汽车用塑料的研发,现已推出多种综合性能优良的塑料品种供汽车工业使用。
1汽车用塑料的应用研究1.1汽车用主要塑料的应用研究1.1.1聚丙烯(PP)PP是汽车用塑料的主要品种,目前国内外汽车用PP的使用量在稳步增长。
日本汽车用塑料以PP为主,20世纪90年代初,日本平均每辆汽车用PP为2kg,到90年代末已增加到37kg,PP在汽车用塑料中的比例由过去的28.8%上升到37%,占世界首位[1~3]。
PP也是美国汽车用塑料中消费量最大(约占20%)的品种。
美国目前每辆汽车用PP为24 kg,并以15%的速度增长[4]。
欧洲汽车用主要塑料的构成与日本相似,即PP占首位,其用量占汽车用塑料总量的28.1%,并以10%的速度增长。
2005年,全世界汽车用PP 的消费量达到280万t[5]。
汽车用PP一般都是改性品级。
目前的改性途径主要是通过加入增韧剂和填充剂来提高PP的性能。
通过调整PP 基体、增韧剂、填充剂三者的配比可制造出一系列不同性能的材料,满足汽车不同部件的功能要求。
改性PP可用于汽车保险杠、仪表板、发动机冷却风扇等。
(1)保险杠保险杠是最具代表性的PP汽车零部件[6,7],20世纪90年代以来,日本和欧洲80%以上的保险杠是采用PP注射成型的。
目前,国外多采用弹性体改性PP 生产保险杠,这种保险杠已占汽车保险杠总用量的70%[8,9]。
国外广泛应用的汽车保险杠PP专用料的生产方法是在反应釜中共聚合,同时进行PP与乙丙橡胶等的共混。
用这种方法生产的PP专用料性能优异[10,11]。
国内采用机械共混改性材料,其生产方法是采用双螺杆挤出机等将PP、聚乙烯(PE)、橡胶、无机填料等共混造粒[12~14]。
BASF公司、IC I公司和Quan t u m公司联合开发的气相PP技术可直接用于生产乙丙橡胶为50%的PP共聚物,该材料抗冲击性能优良,熔体流动性好,适于薄壁长流道注射成型,可用于制作汽车保险杠外罩、阻流板和汽车防护器等。
Do w化学公司采用U-n i polt m聚合工艺技术及特种催化剂制备的抗冲共聚PP,其橡胶含量达到40%,具有良好的刚性与韧性,耐低温冲击性能优异,在汽车领域得到广泛应用。
近年来,国内外出现了采用B晶型成核剂增韧改性PP 的新方法。
通过使PP中耐冲击性能较差的A晶型向耐冲击性能极好的B晶型发生转变来达到增韧的目的。
在不明显降低其它性能的情况下,能大大提高PP的耐冲击性能,是今后PP增韧改性的发展方向之一。
(2)仪表板仪表板是汽车的主要内饰件,其形状较为复杂。
目前使用的仪表板有硬质仪表板和软质仪表板两种,硬质仪表板是整体一次注射成型,所用材料为增韧增强PP;软质仪表板由表皮、骨架、缓冲材料构成。
一般采用金属或改性PP或(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等注塑件作骨架,聚氨酯(PUR)泡沫作缓冲材料,聚氯乙烯(PVC)作软质表皮。
硬质仪表板主要用于轻、小型客车,软质仪表板用于轿车[15]。
2003年国内生产仪表板消费PP为10kt, 2004年为12k t,2005年为14kt。
(3)发动机冷却风扇[16]汽车发动机冷却风扇一般采用玻纤(GF)增强PP。
该类PP的刚性强,韧性和耐热性高,成型加工性好。
其改性方法主要采用GF和弹性体协同增强增韧。
随着发动机功率的不断提升,对冷却效果提出了更高要求,风扇材料的耐热性也需要相应提高。
如何进一步提高GF增强PP的刚性、强度和耐热性,成为PP风扇材料发展的关键。
一般短GF增强PP可通过增加纤维长度来提高材料的强度。
由于长GF增强PP的刚性、强度和耐热性均优于短GF增强PP,因此长GF增强PP将是增强型PP的发展趋势。
近年来,国外一些大型企业推出了长GF增强PP,国内则缺少相应的产品。
(4)其它部件使用改性PP制作耐化学介质的容器,如蓄电池外壳、盛装各类溶剂的容器等已经较普遍。
吹塑部件用高熔体强度PP取代传统PE后,耐热性能明显提高。
车身顶盖内饰板材要求有较好的隔热、吸音性能,同时还要收稿日期:2006201226求在潮湿条件下具有抗微生物、高温下尺寸稳定、低分子挥发物少等性能,一般采用泡孔结构材料,如交联PE泡沫、PUR泡沫、瓦楞纸板等。
现在开始使用高熔体强度PP生产的PP发泡板材和蜂窝PP板材,特别是物理发泡的PP板材,具有较好的隔热性、吸音性、耐高温性和环保回收性,但PP发泡成型较为困难,今后需进行发泡PP的基础树脂、配方、工艺与设备等方面的研究。
在复合成型软内饰护板中,木粉填充PP、天然纤维或废合成纤维增强PP、天然纤维毡增强PP等环保材料制造的内饰护板基板正逐步得到应用。
1.1.2尼龙(PA)汽车上使用的PA多为增强增韧PA,其增强方法主要是填充无机填料,如GF和碳纤维(CF);对PA增韧的方法是在PA基体中加入橡胶弹性体。
目前研究较多的是利用各种改性方法制备PA合金[17]。
PA在汽车上的应用非常普遍,国外工业发达国家PA 约占汽车用塑料的30%以上,大约每辆汽车的PA用量为3.6~4.0kg。
西欧1997年每辆汽车的PA用量达11.4 kg[18]。
1992~1998年我国PA表观需求量的平均增长率为37.5%。
同期我国PA的净进口量和表观消费量的平均增长率为23%和24%。
随着我国汽车工业的发展,对PA的需求量还会增长。
据预测,2010年我国PA的表观需求量将达到21.4万t,2005~2010年平均增长率将为3.68%[19,20]。
近年来,PA主要用于汽车电气部件、发动机、燃油箱和车身部件等。
(1)电气部件制造汽车电气部件的塑料不仅要具有高的力学性能,耐热性及动、静载荷承受能力,同时还要具备电性能的安全性和耐燃性。
PA主要用于制造汽车电气配线、接线柱、中央电器板、风扇和车灯外壳等。
(2)发动机国外汽车发动机使用塑料最多的是进气歧管、空气净化器罩、气门罩、摇杆、机油盘和散热器等。
R over公司与B MW、B ASF公司等联合开发的2L-4缸涡轮柴油发动机进气歧管组件(由进气歧管、发动机外壳和空气净化器罩组成)的所有部件都由PA制成。
这种进气歧管组件采用注射成型工艺和振动焊接制造,每件仅重6kg。
进气歧管使用由35%GF增强的PA制造,这种材料能承受很高的发动机温度。
空气净化器罩使用内肋结构以降低凸轮轴、气门和喷油嘴产生的噪音,所用材料是BASF U ltra m i d B3G M24(10%GF和20%矿物纤维增强PA66)。
气门罩由U ltra m i d A3WG M53(25%GF和5%矿物纤维增强PA66)制成。
Ford公司和M ard I V公司采用Du Pont公司牌号为Zytel 的33%GF增强PA66生产进气歧管。
该进气歧管较铝质进气歧管轻30%。
B MW公司的R over V6车和Ford公司2000年F-130/350卡车都使用了这种进气歧管。
Da i m l e r-Chrysler公司的Do dge Stratus车和Chrysle Se2 br i ng车采用S i emens公司的PA进气歧管,材料为B ASF P lastics公司的U ltra m i d PA(35%GF增强PA66),使进气歧管减重2.7kg。
这种材料还可用于制造发动机水箱盖和风扇等部件。
PA11、PA12等制造的输油管成本低,并且具有耐腐蚀,质轻、不变形等特点,是世界汽车工业30多年来输油管的指定产品[21]。
用GF增强的PA12可用于制造发动机罩和散热器等部件。
(3)车身部件由于PA具有较好的耐冲击性和强度,主要用来制造汽车车体的驱动、控制部件。
PA合金汽车外板不仅质轻,而且能成型钢板难以成型的曲面。
PA合金具有较高的耐热性,制成的汽车外板可与金属配电盘同时进行150e以上的联机涂饰。
用PA合金还可以改进汽车外板的防腐性和提高碰撞时的复原性。
大众/Golf0/Jetta0轿车采用Du Pont公司的/Zyte l180G330PA6,巴伊尔公司采用/Du2 rethen BKV50H0PA6制作加速器踏板及离合器踏板。
雪佛兰/Corve tte0型轿车的翼子板采用Du P ont公司的/Bexl oy C7020增强非晶性PA,用注射成型法制造[22]。
(4)安全气袋安全气袋系统要求材料具有高的单丝强度和耐冲击性能,安全气袋外壳既要有刚性又要有韧性,以便在安全系统工作时,不被砸碎或形成锋利的碎块。
安全气袋外壳使用模塑级PA制造,骨架材料用PA66、PA46制造[23]。
大众汽车公司Lupo型汽车的安全气袋外壳采用Du P o n t公司33%GF增强PA(Zytel EFE8089)制造。
EFE8089的断裂伸长率高,抗蠕变性优异。
1.1.3PURPUR广泛用作硬、半硬和软质泡沫塑料,塑料,弹性体,合成革,涂料和胶粘剂。
其主要特点是耐磨性好、耐低温性优良,耐化学药品性好等。
由于PUR具有这些优异特性而被广泛应用于汽车上。
目前PUR在汽车用塑料中的用量约为20%,车用泡沫则达60%[23]。
不同密度的软质PUR泡沫可制成舒适的座椅,隔热、减振地毯;半硬质PUR泡沫可制成安全的仪表板;硬质PUR泡沫被广泛应用于冷藏车箱板的隔热保温层;热塑性PUR可制成/三明治0板作车顶篷;自结皮PUR可制成手感良好的汽车方向盘;PUR弹性体能制成汽车挡泥板、轴套、止回缓冲弹簧、输油管、油封;PUR涂料是当前轿车所采用的高档油漆,脆性小、弹性好;PUR胶粘剂广泛用于汽车风挡玻璃粘接、车身点焊及密封,既环保又安全[24]。
欧洲汽车内饰件多以PUR为主,约占内饰件的70%[25]。
Aud i公司的QTT车采用Bayer公司的PUR(Bayfit HR -R)弹性体和PUR泡沫,改善了舒适性和安全性。
G M公司2002年的C ad illac Sevill e车采用DO W Auto m otive公司的Be ra f or m PUR泡沫填充车身上的凹穴,提高了汽车车身的刚性,降低了噪音,减少了振动[26]。