塑料在汽车工业中的应用成稿

1、一、塑料的定义、特性及种类一、塑料的定义、特性及种类（一）塑料的定义： 塑料是一种常用的化工原料是以合成树脂（是由某一种或几种单体在一定反应条件下聚合而成的高分子有机材料）为主要组分，加入适当的增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等添加剂，经加工成型的可塑性材料，或固化交联形成的刚性材料。（二）塑料特性： 1、 质轻、化学稳定性好、不锈蚀； 2、 耐冲击性好； 3、 具有较好的透明性和耐磨耗性； 4、 绝缘性好、导热性低； 5、 一般成型性、着色性好、加工成本低； 6、 大部分塑料耐热性差、热膨胀率大、易燃烧； 7、 尺寸稳定性差、容易变形； 8、 多数塑料耐低温性差、低温下变脆； 9、 容

2、易老化； 10、某些塑料易溶于溶剂。（三）塑料的分类（三）塑料的分类1、按理化特性分类、按理化特性分类（1）热固性塑料（2）热塑料性塑料l l 烃类塑料l l 含极性基因的乙烯基类塑料l l 热塑性工程塑料l l 热塑性纤维素类塑料2、按加工方法分类、按加工方法分类（1）膜压塑料（2）层压塑料（3）注射塑料（4）挤出塑料（5）吹塑塑料（6）浇铸塑料（7）反应注射塑料等多种类型 3 3、按使用特性分类、按使用特性分类（1 1）通用塑料：产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。包括：PE、PP、ABS、PVC、PS。 （2 2）工程塑料：能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺

3、寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料。 l 通用工程塑料:聚酰胺（PA）、聚甲醛（POE)、聚碳酸酯（PC）、改性聚苯醚（MPPO）、热塑性聚酯（PET，PBT）、超高分子量聚乙烯（HMPE）、 甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。 l 特种工程塑料:交联型 聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等；非交联型聚砜（PUS）、聚醚砜（PES）、聚苯硫醚（PPO）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）等 l 泡沫塑料（3 3）特种塑料：具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能

4、，这些塑料都属于特种塑料的范畴。 l 增强塑料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。二、二、塑料在汽车制造上的应用塑料在汽车制造上的应用 在汽车上使用塑料的地方主要有三大部分：内饰件、外装饰件和功能结构件。（一） 汽车内装饰件 为了创造一个更加舒适、更加美观而豪华的车内空间，汽车行业采用多种复合材料,通过不同方法对塑料进行软饰化、纤维化、木文化、真皮化，使内饰更趋多样化和高级化，以满足消费群体的要

5、求。 汽车内饰塑料制品有仪表板、座椅、顶棚、门内板、发动机罩盖内衬及各种吸音，降噪用的毛毡垫等。1 1、仪表板、仪表板 ：目前汽车上使用的塑料仪表板可分为硬质仪表板和软化仪表板。 （1 1）硬质仪表板用MPPO（改性聚苯醚）、ABS树脂、填充PP，一次注射成型。ll 尺寸很大，没有蒙皮ll 表面质量非常高ll 要求高温耐热，刚性好, 多点注入口方式成型，易在表面产生溶解痕和流痕，其制品在多数场合需要表面涂装。（2 2）软质仪表板有表皮、骨架、缓冲材料等三部分组成。l 轿车用表皮材料是PVC/ABC片材真空吸塑成型的（普通）和粉末PVC搪塑成型的表皮（高档次）；骨架材料为铁板，硬质板，也有ABS

6、、AS/GF、改性PP等。 l 轻卡车则用硬塑及软质仪表板两种档次.多数仪表板上采用半硬质聚氨酯，骨 架为聚氨酯玻纤，表皮为ABS/PVC合金。l 发展中的仪表板，热塑性聚烯烃（TPO）表皮由聚丙烯或聚乙烯与乙丙橡胶共混而得到的合金），可回收利用，改进褪色，改善抗开裂性能，减轻零部件质量，符合环保要求的特点；骨架为改性聚丙烯、聚丙烯发泡材料 。12 2、门内板：、门内板：门内板的构造类似于仪表板，由骨架，发泡材料和表皮构成。（1 1）以真空成型的方法将衬有PU发泡针织涤纶表皮层压在注射成型号的ABS骨架上。（2 2）低压注射把衬有PP软泡沫层的表皮放在未凝固的PP毛坯上，压缩层压成门内板。 （

7、3 3）用木粉改性PP板或废纤维压板表面复合纺织品制成档次要求不高的门内板。结构简单，没有发泡缓冲材料。甚至有些低档车上使用直接贴一层PVC 人造革的门内板。金杯生产的轻卡，其门内板是采用PP木粉和带花纹的PVC发泡表皮一次热压而成。表皮材料可依不同档次选择PVC人造革，各种化纤纺织品真皮和人工皮，真丝和毛织品等。3 3、座椅：、座椅：汽车座椅由骨架（支撑物|、弹性物、表皮三部分组成：（1 1）表皮材料依档次选择PVC人造革、化纤纺织真皮和人工皮、真丝和毛织品等。 （2 2）弹性物作为座椅的缓冲材料，只能采用模压发泡软质高弹性PU ，其它发泡材料暂不能取代它的位置。（3 3）座椅骨架为金属材料

8、，骨架也可用GMT取代钢铁材料，以减轻座椅的重量。4 4、顶棚：、顶棚：车内顶棚是内饰制品中材料品种和花样最多的一种复合层压制品。它具有装饰功能和隔热、隔音、吸音等特殊作用。（1 1）成型顶棚成型顶棚由基材和表皮构成。成型的顶棚用镶嵌粘结的方法固定。l 基材要求质量轻，刚性好，尺寸稳定，易成型，用热塑性PU发泡片材，玻璃纤维等。l 表皮材料可用织物，无纺布，TPO或PVC等（2 2）粘结顶棚带表皮的泡沫垫直接粘贴到车顶内部 （3 3）带装顶棚 5 5、吸音材料：、吸音材料：可提高汽车的舒适性、降低噪音，因此，常把消声材料埋到部件的衬里中，如仪表板，地毯，发动机盖板等。消声材料有废毛毡，发泡Pu

9、，玻璃纤维等。 （二）（二）汽车外装饰件汽车外装饰件 外饰件除了要具有内饰件的功能外，还要求具有高强度、高韧性、耐环境条件性能及抗冲击性能等。塑料使用在汽车的外装饰件上有： 1 1、保险杠：、保险杠：用或玻纤增强塑料经模压、吸塑或注塑成型 。桑塔纳轿车用面共聚丙烯加热塑性弹性体，根据不同车型的要求，某些车型的保险杠需要喷漆，捷达王、新捷达、别克等车的保险杠都进行了表面喷漆，而桑塔纳和奥迪100等用注塑成形的保险杠，2 2、脚踏板：、脚踏板：脚踏板是中、重型汽车或客车的重要外饰功能件，强度要求较高，需具有耐磨、抗冲击的特性，选用PCPC/ABSABS注塑件，或玻璃纤维增强塑料FRP、PUR或SM

10、C制作，斯太尔是王用PUR制作的，“黄河王子” 用FRP制作的。3 3、散热器格栅、散热器格栅散热器格栅是为了冷却发动机而设置的开口部件，位于车体最前面，往往把汽车的铭牌镶嵌其间，是表现一辆汽车风格的重要部件。目前轿车上一般用ABSABS或PC/ABS合金。 （1 1） ABS塑料格栅桑塔纳轿车用，耐候性较差（2 2）ABS/PC合金格栅小红旗用是注塑后喷漆喷敷（3 3）ASA塑料格栅ASA是一种由丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸橡（Acrylonitile- Styrene- Acrylate ）组成的的三元聚合物，属于抗冲改性树脂。耐候性较好，表面可不经涂装。（4 4）聚酯弹性体格栅表面需溅射金属铬

11、。4 4、挡泥板：、挡泥板：在汽车行驶过程中，防止被车轮卷起的砂石、泥浆溅到车厢的底部。因此，要求所用材料具有耐气候老化和良好的成型加工性。（1 1）增韧改性PP挡泥板（桑塔纳轿车用）（2 2）FRP（纤维增强塑料）挡泥板（重卡斯太尔王采用）（3 3）PA/PP合金挡泥板（注射成型）是一种发展方向。 （4 4）PU弹性体挡泥板（斯太尔1491采用）。 5 5、进气道：、进气道：为发动机外饰件。对于卡车，进气道很重要，通常位于驾驶室后面。（1 1）ABS板吸塑进气道（二次加工成型）（2 2）PE吹塑进气道（3 3）ABS注塑进气道，如重卡斯太尔王和“黄河王子”用（重约15Kg）。6 6 、导流板

12、：、导流板：具有轻量、高刚性、呈流线型等特点。根据不同车型的要求，（1）SMC（片材模塑材料）导流板（2 2）FRP导流板（3 3）MPPO导流板（4 4）改性PP和ABS导流板（5 5）中空成型的导流板（成本低易涂装）（6 6）FRP导流板（重卡斯太尔王用）7 7、 灯类灯类（1）前大灯用透明性、耐热性、耐冲击性及易于成型性表面涂敷硬膜的PC，以提高灯耐擦性和耐候性。（2）后排指示组合灯灯罩选用PMMA材料。（3）灯壳用填充改性PP材料（热熔胶粘接粘结）、耐热ABS（振动焊接）。 （三）汽车功能结构件（三）汽车功能结构件 功能件必须满足特殊的使用功能，因此，对其具有特殊的要求。1、暖风机、暖

13、风机、空调：暖风机、空调空调：暖风机、空调是汽车重要的功能件，其总成大部分是由塑料注塑或吸塑而成。以斯太尔王暖风机、空调为例，其塑料件约重6 Kg，其上、中、下壳体由PP+20%玻璃纤维增强注塑而成，暖风管是由LDPE吹塑而成，转动板、臂、拨叉、齿轮等连接件则是由增强PA66注塑而成。2、 燃油箱及燃油管：燃油箱燃油箱及燃油管：燃油箱是汽车中重要的安全部件之一，具有单层或多层复合结构，要求其材质具有耐寒、耐热、耐蠕变、耐应力开裂、耐大气老化、耐溶剂和耐化学药品腐蚀等性能，以适应抗冲击、抗渗漏、阻燃、防爆等方面的要求。通常用HMWHDPE基材，并辅以粘接和阻隔性材料吸塑而成，箱体内壁需进行表面处

14、理。3、 挡位标牌、暖风操纵面板、操纵旋钮及导光块挡位标牌、暖风操纵面板、操纵旋钮及导光块：这类功能件选用原PMMA为材料，也有选用黑色、铅黄色或紫色的PMMA以防止太阳光的直射。 4、烟灰缸、缸体及盖板：、烟灰缸、缸体及盖板：要求阻燃、耐温这类功能件选用PC（黄河王子用）、PF、PBT（聚对苯二甲酸二丁酯）PC/ABS （斯太尔王）注塑而成）。5 5、通用零部件：、通用零部件：密封条以及蓄电池壳体、电线带、膨胀钉、真空管、垫圈、夹头、固定支架、缓冲垫、轴衬、轴套、防尘罩、散热器箱盖、水泵叶轮、排气阀、开关、踏步垫、热空气管、电线包皮、蓄电瓶配件等。6 6、其他结构件、其他结构件：方向盘、车窗玻璃、汽车底盘。 性 能高抗冲型耐热型中抗冲型相对密度吸水率/%成型收缩率/%拉伸强度/Mpa断裂伸长率/%弯曲强度/Mpa压缩强度/Mpa悬壁粱缺口冲击强度/(J/m)洛氏硬度热变形温度(1.82 Mpa)/ 线膨胀系数/（x10-5k-1）热导率W/(M K)体积电阻率/（ cm）介电常数（106Hz）介电损耗角正且值（106Hz）介电强度/(kV/mm)耐电弧/s氧指数/%1.021.050.20.450.30.8354456528149641644R65109931039