工程塑料配方分析

上一篇 / 下一篇 2012-10-06 12:14:48 / 精華(3)/ 置頂(3)/ 個人分類：精細化工

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工程塑料配方分析

一、背景

隨著汽車輕量化的發展和汽車產量的增加，我國已經成為世界第一汽車生產與消費國，且仍會高速發展。近30多年來，國際上汽車塑料的用量在不斷增加，平均每輛車上塑料的用量從20世紀70年代初的50～60 kg已發展到目前的150 kg左右，而且增長還在繼續。我國汽車使用塑料一般不足汽車自重的10％，與歐、美、13等國的汽車塑料用量比例20％以上仍有不小的差距。目前國內車用改性塑料行業正處在成長期，預計到2015年國內汽車產量將達3200萬輛，按平均每輛車用塑料150 kg計算，總量將達480萬噸。我國汽車用塑料的品種按用量排列依次為PP、PVC、PUR、不飽和樹脂、ABS、PE、PA、PC等，大部分為改性塑料。

汽車上有許多塑料件、最初汽零部件顰料化的主要目標是實現汽車內飾柔軟化，使乘客有安全舒適感，自705~"代初石油危機以后，為節省能源，對汽車提出輕量化和防銹的要求，從此汽車零部件的塑料化得到迅速的發展。特別是近幾年來汽半朝著輕量、高速、安全節能、舒適、多功能、成本低、長壽命的力陽發展、而各種新型塑料正是符合這種發展方向的理想材料。

二、汽車專用料

汽車上常用塑料有PVC、ABS、PP、PE、PMMA、POM、PA、FRP、PF、PUR等。常用塑料材料具體如下：

1）PC／ABS合金應用于內飾件、儀表板、儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統配件、汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩、擋泥板等；

2）PC／PBT合金和PC／PET合金應用于外裝件、汽車車身板、汽車側面護板、擋泥板、汽車門框等。

3）GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6應用于汽車發動機及發動機周邊部件、發動機蓋、發動機裝飾蓋、汽缸頭蓋、機油濾清器、刮雨器、散熱器格柵等。

4）PBT應用于保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏板等。

5）POM應用于汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬向節軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等。

6）PPE／PS合金應用于汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件；連接盒、保險絲盒、斷路開關外殼等汽車電氣元件。

7）PPE／PA合金應用于外部件如大型擋板、緩沖墊、后阻流板

2.1汽車內飾材料

塑料制品及其復合材料是最重要的汽車輕質材料，它不僅可以減輕零部件約40％的質量，還可以使采購成本降低40％左右，因此，目前國內外汽車公司所生產的汽車的內飾件基本上實現了塑料化。汽車塑料制品在汽車內飾件上的應用主要集中在儀表板、車內頂棚、門立柱裝飾板以及車內的隔音設施等幾個方面.

2.1.1儀表板

目前汽車上使用的儀表板可分為硬質儀表板和軟質儀表板硬質儀表板一般使用在輕、小型貨車上，一次注射成形。這種儀表板尺寸很大而且沒有蒙皮，表面質量要求非常高，同時要求高溫耐熱、剛性。材料可用改性，PPO、ABS樹脂、填充PP等。軟質儀表板由表皮、骨架、緩沖材料等三部分構成。一般檔次的轎車采用PVC／ABS片材真空吸塑成形儀表板表皮，如一汽捷達，上海桑塔納轎車；中高檔次轎車上采用粉末PVC搪塑成形儀表板表皮，如一汽奧迪、小紅旗轎車。骨架材料有鐵板(如奧迪和小紅旗)，有硬紙板(如捷達和桑塔納)，也有ABS、改性PP等。為了便于回收利用，正在發展熱塑性聚烯烴表皮(TPO)，改性聚丙

烯骨架，聚丙烯發泡材料構成的儀表板。同時隨著轎車上安全氣囊的安裝，軟飾儀表板已失去其安全性的要求。因此只要外觀質量得到解決，采用低成本的硬質儀表板完全可行。

2.1.2座椅

目前座椅緩沖材料基本上采用軟質高彈性聚氨酯泡沫塑料，骨架采用金屬材料。國外正在發展的全塑座椅，除了緩沖墊，座椅骨架也采用長玻纖增強的聚丙烯材料或30％玻纖增強的PA6，使重量減少40％以上，成本降低15。

2.1.3門內板

門內板的構造基本上類似于儀表板，由骨架、發泡材料和表皮構成。車門內板一般以硬質纖維板或PP木粉塑料板為基礎材料，再層壓或復合上聚氨酯內襯；和PVC薄膜或無紡布。也有用改性PP或ABS制作車門內板骨架，

再復合軟飾材料成為整體門內板。以小紅旗轎車和奧迪轎車為例，門內板的骨架部分由ABS材料注射成形，再把襯有PU發泡材料的針織滌綸表皮以真空成形的方法層壓在骨架上成為一體。有些貨車上甚至使用直接貼一層PVC人造革的門內板。

2.1.4頂棚

車內頂棚是在內飾制品中材料品種和花樣最多的一種復合層壓制品。它的作用是除裝飾功能之外，還起著隔熱、隔音、吸音等特殊作用。頂棚的種類可分為成形頂棚(把成形的頂棚用鑲嵌粘結的方法固定)、粘貼頂棚(帶表皮的泡沫墊直接粘貼到車頂內部)和吊裝頂棚，其中成形頂棚占70％以上，貨車駕駛室和面包車頂棚常使用粘貼型。

成形頂棚由基材和表皮構成。基材要求輕量、高剛性、尺寸穩定、易成形的特點，為此一般使用“熱塑性”PU發泡片材、PP發泡片材、玻璃纖維、瓦楞紙、蜂巢狀塑料帶等。表皮材料可用織物、無紡布、PVC等。我國轎車頂棚一般使用“熱塑性”PU發泡片材、玻璃纖維、無紡滌綸布材料層壓成形。

2.1.5地毯

地毯材料必須挺括、隔音、舒適，不允許松弛、折皺等現象，所以大都采用帶有橡膠基的合成纖維針刺氈或PVC低發泡體組成。

2.1.6其他

其他如門立柱蓋板、雜物箱、雜物斗、空調有關的殼體和各種導管以及導風格柵，大都采用ABS及聚烯烴塑料。

2.2汽車外裝材料

目前塑料制品在汽車外飾件上的應用主要集中在保險杠、散熱器格柵、風擋玻璃、以及車身等幾個方面：

2.2.1保險杠

在汽車外裝件塑料化中，保險杠是塑料化最成功的零件之一。目前車上使用的塑料保險杠大體上分為兩大類， RIM法成形的熱固性PUR和彈性體改性聚丙烯。我國車用塑料保險杠幾乎都采用彈性體共混改性PP材料，美國大多采用RIM成型法生產保險杠，而歐洲大多采用經涂裝的PP保險杠和PC／PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)合金保險杠，日本一些高級轎車上應用RIM。但目前保險杠大多數還是以材料成本較低的改性PP為主。

2.2.2散熱器格柵

格柵是為r冷卻發動機而設置的開口部件，位于車體最顯眼的地方，是表現一個車風格的秀要零件，因此汽車廠家非常重視格柵的形狀設計和材料選擇。散熱器格柵應用的材料有ABS、PC、PP、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)，從電鍍和涂裝方面考慮，采用ABS以利于轎車具有光澤和立體感，也可采用PP。目前轎車上一般采用ABS或ABS／PC注射成形、表面電鍍或涂裝的格柵，如小紅旗轎車的格柵是ABS／PC表面噴漆。