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工程塑料在汽車上的應用
   加入時間:2012/5/24   游覽次數:772   
     汽車工業是發達國家工程塑料應用最為廣泛、使用量最大的工業門類,也是中國工程塑料最有發展潛力的領域之一。
    每輛汽車塑料的用量是衡量汽車生產技術水平的標志之一。日本、美國和德國等發達國家的每輛轎車平均使用塑料已超過100千克,平均占汽車總重量的8%。目前,中國每輛汽車平均塑料用量為70千克,平均占汽車總重量的6%左右。工程塑料在全部汽車用塑料中只占10%左右的比例。

    尼龍是最重要的汽車工業用工程塑料。汽車零部件也是PA6工程塑料最大的消費市場,超過總消費量的三分之一。隨著人們對汽車性能要求的不斷提高和PA6工程塑料自身的發展,汽車用PA6正呈逐年上升的趨勢。汽車上可使用PA6(括改性產品)制作的部件有空氣濾清器、外殼、風扇、車輪罩、導流板、車內裝飾、儲水器材蓋、線卡、各種車內電氣接插件等。PA6/ABS具有密度低,流動性好的特點,并有良好的噪聲阻尼性和良好的耐熱性、耐化學性和機械性能,可用於汽車內飾件;玻纖增強PA/ABS可替代ABS做汽車排風格柵,并有可能成為汽車排空氣和除霜器護柵及車門組件,以及用於摩托車檔板的制作。

    現在PA9T也已在日本汽車工業上應用,如動力換向裝置(齒輪結構)、滾動軸承架。PA9T耐燃油性強,適用於做汽車燃油系統部件。此外還可用於制造中間冷卻器罐、發動機支架和要求低摩擦系數的滑動部件。

    改性PPO主要用於制作一些薄壁的復雜硬質結構件,如儀盤骨架等。GE公司推出的熱固性PPO,具有高強、高韌性和良好的電性能,吸濕小,可用做汽車閥罩、燃油箱導電板、變壓器和風力發動機葉片等。而PPO/PS合金加工性良好,可用做流體加工部件、汽車機罩下部件和電子接插件。

    PC在汽車上也有廣泛應用。PC的高透明性使之成為車燈罩的主要生產材料。硅橡膠/PC也可以用做汽車保險槓。而PC的另外一大用途是以合金的形式充當汽車內飾材料。PC/ABS外觀好,容易著色,廣泛用於汽車內飾件如儀表板等。

    PBT加工性能和絕緣性能較好。PBT玻璃化溫度低,加工周期短。PC/PBT、PBT/ABS等主要用於汽車內飾件。此外,由於PBT對汽油、發動機油的耐受性好,PBT也用於汽車發動機系統配件材料的生產。

    聚甲醛樹脂是高度結晶的聚合物,具有類似金屬的硬度、強度和剛性,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、低磨擦系數,因此,聚甲醛主要用於定性要求比較嚴格的滑動和滾動機械部件上,包括齒輪、凸輪、軸承、槓桿、滑輪、扣鏈輪和軸襯等,與金屬和尼龍相比,聚甲醛具有很低的磨擦系數,是很好的軸承材料。

    特種工程塑料在汽車工業中也有應用,如聚醚亞胺(PEI),由於其玻璃化溫度可達249℃,可滿足汽車反光燈的反光板和軟電路板、恒溫箱板等產品的要求。

    德國BASF公司開發的由聚醚石風UltrasonE制備的發泡塑料Ultratoct也已開始用於BMW公司M3CSL型運動車的後座靠背,這種新的後座靠背重5.5千克,重量僅為以前鋼質結構的一半,汽車碰撞時顯示同樣的性能,而振動阻尼性則優於傳統結構制品。

    改性塑料對傳統工程塑料的沖擊

    一方面,工程塑料新品不斷,在不斷開拓應用領域,并由於生產裝置的擴大,成本逐漸降低;另一方面,改性技術使通用熱塑性樹脂不斷具有工程化特點,并搶占部分傳統工程塑料的應用市場。

    ABS是最重要的“準工程塑料”,中國已成為全球ABS用量最大的國家。除此之外改性PP是最為活躍的產品。不斷推出的PP增強和高抗沖新牌號,為其在一些領域替代工程塑料提供了可能。到2003年末,全球PP在汽車方面的消量將由目前的140萬噸增至260萬噸,增長率將達8-9%,其中亞太地區增長最快,估計年增長率達20%。

    玻纖和礦物增強PP已用於汽車零配件,并對PC共混物市場構成較大沖擊。改性PP也正在進入傳統的PA領域,如泵體和風扇葉。目前全球90%的玻纖增強PP用於轎車上,其目標主要是用於發動機罩、儀表板骨架、蓄電池托架、座椅骨架、轎車前端模塊、保險槓、行李架、備胎盤、擋泥板、風扇葉片、發動機底盤、車頂棚襯架等。全世界生產玻纖增強PP的廠商主要集中在美國、日本、德國等發達國家。

    具有硬度和高抗沖牌號的PS,也在工程方面的應用上獲得進展。由於開發改進、兼具抗沖性和高光澤的產品改進了流變行為,因而會使PS需求有上升的趨勢。

    SPS是由金屬催化得到的間規聚苯乙烯,是一種結晶形聚合物,具有優良的耐熱性、耐化學品性、良好的機械性能以及卓越的耐濕性、電性能和加工性能。其性質與價格可與多種熱塑性工程塑料,如PET、PBT、尼龍66、PPS以及某些液晶聚合物相媲美。SPS無定型玻璃轉化溫度和結晶熔點均高於尼龍66、PET等,尺寸穩定性良好,加工過程中通常不需要預先乾燥,耐化學品腐蝕,具有良好的耐酸、堿、醇和大多數有機溶劑特性,其耐機動車油、防凍液和柴油性能優良,但耐汽油性一般。此外,其電性能也十分優越,主要的應用領域是汽車和電器零件。

 
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