世界汽车塑料材料技术的现状及动向(一)doc-环球聚氨酯

1、.：.；世界汽车塑料资料技术的现状及动向(一)近年来塑料及其复合资料在汽车中的用量继续增长。图1为美国家庭轿车塑料含塑料复合资料用量的增长情况，从1977年到2004年单车塑料的用量由76kg提高到117kg，增幅达54%。目前北美汽车中塑料的用量为每车118kg左右，约占整车质量的10%，估计2021年将到达kg。而欧洲轿车塑料所占的比例稍高，已达整车质量的14.5%。 塑料在汽车中的运用普及一切总成，业内习惯将它们分为内装饰件、外装件和功能件其他构造件。表1列出了目前汽车中主要塑料零部件所用的资料，表中所用的缩写中英文对照如表2。据统计，居前几位的 HYPERLINK info.plas.

2、hc360/list/zp_list_lbj.shtml t _blank 汽车塑料有PP、PUR、PVC、ABS、PA和PE。 2主要技术进展 以汽车热塑性塑料复合资料为例，国外当前研讨的主要课题如下。 树脂资料研讨的重点之一是不断提高资料的物理，力学性能；资料开发已从昂贵的特殊公用树脂转向低本钱的普通树脂新种类体系；自加强树脂也是当前资料研发的一大热点如SRPP，欧洲重点放在延续层压成形和模压成形资料上，而北美关注的是注塑成型资料。 纳米复合资料研讨开发遭到广泛关注，主要有纳米层状二氧化硅和纳米碳管加强PA、PE、PVC，界面特性改善等。 纳米加强纤维复合资料是最近兴起的一种纳米复合资料。

3、欧洲目前正在研讨利用纳米碳管作加强体，开发阻燃和自加强SRPP等高性能复合资料，其他类型的加强体如聚合物、钢纤维等也遭到关注。由于环保的需求，天然纤维加强热塑性复合资料也是当前世界各国汽车塑料的一个重要研讨领域。纳入研讨的天然纤维来源有纤维素。木材、亚麻、黄麻，剑麻、大麻，龙舌兰叶纤维、椰子壳纤维，以及稻草与其他农作物废料等。 热塑性复合资料成形技术研讨正在广泛进展。当前的重点有纤维缠绕与编制技术，并已在天然纤维缠绕和金属聚合物纤维编织技术上获得艰苦进展；纤维金属夹层等混合资料的制备方法，如OverInjectionMoulding工艺；热塑成型、冲压成形、模压成形技术，包括工艺优化与智能化、

4、柔性工装、工艺模型与计算机辅助成形、大批量消费技术等，并已开发出可显著缩短加热时间的部分加热技术和快速热呼应 HYPERLINK info.plas.hc360/list/jx_pjmj_list.shtml t _blank 模具；短纤维，生物纤维加强复合资料、自加强复合资料，LFT、木纤维加强PP等的注塑工艺，注塑工艺优化，纤维取向模拟，水助注塑技术开发； HYPERLINK info.plas.hc360/list/gongcheng.shtml t _blank PA6、PAl2和CBT为基体的复合资料批量消费RTM工艺；大型零件的低本钱真空模塑消费工艺；零件外表模内装饰技术A级外表与

5、抗擦伤外表制备技术。 衔接技术开发，主要有大型零件感应焊接、接触焊、超声焊接、振动焊接等。 实验技术开发，包括强度快速实验方法，高、低温实验方法，中击、磨损实验方法，长时性能测试方法，NVH性能测试方法，车身防碰撞零件冲击实验方法等。 2.1假设干资料技术新进展 1长玻璃纤维加强 HYPERLINK info.plas.hc360/list/pp_list.shtml t _blank 聚丙烯LGFPP STAMAX公司近年开发了一种高弹性模量复合资料LGFPP，玻璃纤维的长度为1225mm表3列出了注塑LGFPP典型机械性能。LGFPP可取代现有的资料，用于仪表板托架、保险杠粱、防溅板、车门

6、和FEM等零部件。图2为用LGFPP制造的福特Fiesta后车门同钢车门相比，其质量减轻了50%。2DaronHybrid树脂资料 DaronHybrid是DSM公司近年开发的热固性树脂，它由不饱和的 HYPERLINK info.plas.hc360/list/gongcheng.shtml t _blank 聚酯树脂UP和聚氨酯PUR混合而成，通常称为不饱和聚酯尿烷混合物。这种资料兼有UP的高刚度、高热稳定性、以及PUR的韧性，表4列出了DaronXP45Hybrid树脂的典型物理力学性能。研讨阐明，以DaronHybrid树脂为基体的SMC/BMC除具有母材良好的性能外，其纤维/基体界面

7、特性优于其他热固性树脂，而且还具有较高的抗水解才干。玻璃纤维加强和碳纤维加强的DaronHybrid在90热水中浸泡72h后，其ILSS值依然可保管90%以上，如图3。 3低密度SMC 普通SMC填料为密度较大的 HYPERLINK info.plas.hc360/list/zhuji.shtml t _blank 碳酸钙，其密度普通在1.9g/cm3左右；采用粘土可使其密度降至1.601.65g/cm3；如用中空玻璃珠那么可将SMC的密度进一步降到1.301.40g/cm3。密度的降低也带来了诸如本钱添加、资料物理性能下降、外表质量恶化等问题。DSM公司最近开发出一种密度为1.45g/cm3

8、的低密度SMC，其刚度与强度到达了常规SMC的程度。图4为它与普通SMC及普通低密度SMC性能的对比。4纳米复合资料 纳米聚合物复合资料由有机聚合物基体与纳米无机分散相至少有一维小于100nm组成。由于尺寸效应、大比外表积和强界面结合，纳米复合资料具有许多优良的性能，如强度高、耐热、抗紫外线、阻燃。阻隔性好加工性能好等。纳米PA是最早的汽车纳米复合资料，主要运用对象为燃料系统和发动机罩下零件。随后又相继开发了以其他热塑性 HYPERLINK info.plas.hc360/list/gongcheng.shtml t _blank 工程塑料ETPs、TPO和PP为基体的纳米复合资料。现用的纳米填充物主要为纳米蒙脱土，其比例普通为3%5%。而纳米滑石因其需求的剥离能量较低，已开场进入市场。潜在的纳米填料还有纳米二氧化硅、纳米碳管等。 目前产量最大的汽车纳米塑料是纳米PA，其次是纳米TPO，此外还有纳米聚酯、纳米紫外固化丙烯酸酯树脂、纳米聚酰亚胺、纳米 HYPERLINK info.plas.hc360/list/gongcheng.shtml t _blank 聚甲醛等。纳米碳管/PAl2用于油管快速接头、油滤等燃油系统零部件的内层以阻隔防渗，近年又开发了纳米碳管/改性尼龙、纳米碳管/含氟聚合物用于燃油系统其他零部件。纳米塑料运用对象主