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工程塑料在汽車領(lǐng)域中大顯神通
2011-11-10 來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:工程塑料 復(fù)合材料 聚甲醛

   全球14.3%的溫室氣體來自汽車工業(yè),在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為全球共識的背景下,節(jié)能和環(huán)保是汽車行業(yè)面臨的兩大難題,塑料在汽車上的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)減量化、再利用、資源化的可持續(xù)發(fā)展。目前,發(fā)達(dá)國家汽車的單車塑料平均使用量超過150千克,占汽車總質(zhì)量的12%~20%,而我國單車塑料使用量約占汽車自重的7%~10%。在車用塑料中,通用塑料(PP、PE、PVC、ABS)價格最低,使用量比例約達(dá)到50%,其次是工程塑料(PA、PC、PPO、PBT、POM)約占15%左右,特種工程塑料(PSU、PEEK、PES)價格較高,使用比例較低。

  尼龍(PA)

  PA具有很高的沖擊強(qiáng)度及優(yōu)異的耐摩擦性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、潤滑性和染色性等綜合性能。在汽車工業(yè)中,PA主要應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)及其周邊部件。發(fā)動機(jī)周邊的零部件主要是發(fā)熱和振動部件,要求能承受-40℃~140℃的環(huán)境溫度,而且要耐砂石沖擊和鹽霧腐蝕,以及各種油、洗滌劑的侵蝕。進(jìn)氣歧管是改性PA在汽車中最為典型的應(yīng)用,主要采用PA6和PA66。歐美國家廣泛使用PA11作為汽車的制動管和輸油管。PA在汽車工業(yè)中還用于發(fā)動機(jī)汽缸蓋罩蓋、發(fā)動機(jī)裝飾蓋、散熱器水室、油門腳踏板、燃油箱、燃油管、導(dǎo)流蓋板等,這些材料在我國國產(chǎn)的奧迪、捷達(dá)、桑塔納等車型上都有應(yīng)用。

  聚碳酸酯(PC)

  目前PC主要以合金的形式應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件和外裝件,主要為PC/ABS、PC/PBT、PC/PET合金,主要應(yīng)用在燈具、儀表標(biāo)牌、遮陽板和窗玻璃等方面。

  PC/ABS合金是最適合用于汽車內(nèi)裝件的材料,也是制造汽車儀表板的理想材料,其熱變形溫度為110~135℃。新一代PC/ABS合金更兼具了耐水解穩(wěn)定性、超低光澤以及耐化學(xué)溶劑等特性,甚至可以進(jìn)行回收利用。

  PC/PBT或PC/PET合金材料既有PC的高耐熱性和高抗沖擊性,又有PBT或PET的耐化學(xué)藥品性、耐磨性和成型加工性,是制造汽車外裝件的理想材料。彈性體增韌PC/PBT和PC/PET合金更適合制作汽車車身板、汽車側(cè)面護(hù)板、擋泥板、汽車門框等。高耐熱型PC/PBT和PC/PET的注射成型外裝件可以不用涂漆。PC/PET合金還可制作汽車排氣口和牌照套。

  聚酯(PBT、PET)

  PBT被廣泛用于生產(chǎn)保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞子板、供油系統(tǒng)零件、儀表板、汽車點(diǎn)火器、加速器及離合器踏板等部件。PET很少單獨(dú)使用,大都采用玻纖增強(qiáng)或通過填充、共聚、共混等方法改性后使用。改性PET在汽車上的應(yīng)用包括車門反射鏡架、霧燈、音響喇叭、天窗邊框和頂棚等。

  裝飾圈材料過去一直以耐熱PC材料為主,近年來逐漸被PBT/PET車燈材料所替代。該材料相對于耐熱PC突出的特點(diǎn)是耐熱高、加工性好、成本低、表面光澤高;具有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性及良好的耐水解性;具有優(yōu)異的流動性和耐熱性能,可實(shí)現(xiàn)前大燈的反射鏡和裝飾圈的一體化。

  聚甲醛(POM)

  聚甲醛樹脂是高度結(jié)晶的聚合物,具有類似金屬的硬度、強(qiáng)度和剛性,很寬的溫度和濕度條件下都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性以及低磨擦因數(shù),主要用于定性要求比較嚴(yán)格的滑動和滾動機(jī)械部件。

  改性POM耐磨系數(shù)很低,剛性很強(qiáng),非常適合制造汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬向節(jié)軸承、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機(jī)裝置、電開關(guān)、安全帶扣等。

  汽車底盤襯套,如轉(zhuǎn)向節(jié)襯套、各種支架襯套、前后板簧襯套等廣泛采用POM型三層復(fù)合材料,它是以冷軋鋼板為基體,以燒結(jié)多孔青銅粉為中間層,表面覆合改性POM作減摩層的三層復(fù)合材料,既具有鋼的機(jī)械強(qiáng)度和剛性,同時又有優(yōu)良的減磨抗磨特性。

  聚苯醚(PPO)

  在汽車工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中,大部分采用改性PPO(MPPO),工業(yè)化主導(dǎo)產(chǎn)品仍然是PPO/PS、PPO/PA、PPO/PBT合金。

  PPO/PS合金適用于潮濕、有負(fù)荷和對電絕緣要求高、尺寸穩(wěn)定性好的場合,適合制造汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽及尾燈殼等零部件,也適合制造連接盒、保險絲盒及斷路開關(guān)外殼等汽車電氣元件。PPO/PA合金由于具有優(yōu)良的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐油性、電絕緣性和抗沖擊性等性能,可用于制作汽車外部件,如大型擋板、緩沖墊及后阻流板等。

  PPO/PBT合金的熱變形溫度高,對水分敏感度小,是制造汽車外板的理想材料。

  特種工程塑料

  聚苯硫醚(PPS)強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)異,被視為汽車輕量化的理想材料。用于汽車功能件:點(diǎn)火器、加熱器、汽化器、離合器、變速器、齒輪箱、軸承支架、燈罩、保險杠、風(fēng)扇、排氣系統(tǒng)以及反光鏡和車燈座的零部件?纱娼饘僦谱髋艢馔惭h(huán)閥及水泵葉輪,氣動信號調(diào)解器等。

  聚醚醚酮(PEEK)具有卓越的耐熱性、耐磨性、吸收振動性,具有340℃的超高熔點(diǎn)及卓越的抗化學(xué)品抗水解特性?捎糜诨钊M、密封墊、墊圈、軸承、傳動、制動和空調(diào)系統(tǒng)、傳動裝置、齒輪及電子傳感器等。

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(liu)
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