如今汽車行業(yè),塑料代替昂貴的金屬材料已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢,高強度的工程塑料不但降低零部件加工、裝配及維修費用,還使汽車更輕量化、節(jié)能和環(huán)保。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,塑料及其復(fù)合材料是最重要的汽車輕質(zhì)材料,它不僅可減輕零部件約40%的質(zhì)量,而且還可以使采購成本降低40%左右, 因此近年來在汽車中的用量也迅速上升,成為汽車制造的“新寵兒”。
目前,汽車塑料中用量最大的通用塑料品種是聚丙烯(PP)、ABS樹脂、聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)。聚烯烴材料構(gòu)成了汽車主要的塑料件,下面將列舉幾種主流的汽車工程塑料。
PP可以用作多種汽車零部件,現(xiàn)在典型的乘用車中,PP塑料部件占60多個。PP汽車零部件主要品種有:保險杠、儀表板、門內(nèi)飾板、空調(diào)器零部件、蓄電池外殼、冷卻風(fēng)扇、方向盤,其中前五種占全車PP用量的一半以上。
通過對高密度PE和低密度PE樹脂的接枝改性和填充增韌改性,得到了具有良好的柔韌性、耐候性和涂裝性能的系列改性PE合金材料。PE主要采用吹塑方法生產(chǎn)燃油箱、通風(fēng)管、導(dǎo)流板和各類儲罐等。
近幾年P(guān)E在汽車上的用量基本沒增加,值得注意的是汽車輕量化的發(fā)展趨勢促進(jìn)了燃油箱的塑料化。歐洲汽車上正式采用塑料燃油箱,其主要材料為高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)。
聚甲醛(POM)
具有優(yōu)良的耐摩擦磨耗特性、長期滑動特性、成型流動性和表面美觀、光澤特性,也適用于嵌件模塑。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、制動器襯套等廣泛采用聚甲醛型三層復(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,表面覆合改性聚甲醛作減摩層的三層復(fù)合材料。并軋出一定規(guī)律的儲油坑,其結(jié)構(gòu)決定丁它的特殊性能:既具有鋼的機械強度和剛性,同時又有優(yōu)良的邊界潤滑條件下的減摩抗磨特性。其它應(yīng)用包括車門把手、安全帶 機械部件、組合開關(guān)和反射鏡等。
ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三個單體的三元共聚物,可以用于制作汽車的外部或內(nèi)部零件如儀表殼體、制冷和采暖系統(tǒng)、工具箱、扶手、散熱器柵板等;它也可以用于制作儀表板表皮、行李箱、雜物箱蓋等。
近年來,ABS樹脂在汽車上用量的增幅不是很大,這主要是由于ABS樹脂和PP樹脂的競爭十分激烈,而且ABS本身也存在耐候變色性差、易燃等方面的缺陷,因此它在汽車上主要部件如汽車儀表板、格柵等方面的應(yīng)用也受到限制。
聚酰胺(PA)
聚酰胺俗稱尼龍,具有很高的耐沖擊強度、耐摩擦磨耗特性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、潤滑性和染色性。作為汽車結(jié)構(gòu)件,PA的用量不斷上升,并可應(yīng)用在發(fā)動機周圍的苛刻環(huán)境下。