课件-正式讲义-非金属材料设计标准及应用-塑料(110303)课件

非金属材料设计标准及应用讲义

－－塑料篇授课：材料部非金属研究室江梅目录1汽车用塑料材料性能与制品成型工艺2汽车塑料零件成本与设计理念3汽车用塑料材料及其制品技术标准及标注4汽车用塑料材料发展趋势

1汽车用塑料材料性能与制品成型工艺1.1塑料材料的分类1.2塑料的成分及各成分的作用1.3塑料材料的性能评价方法；1.4塑料成型工艺简介1.5汽车常用塑料品种及特点1.6汽车用塑料性能概述1.7塑料在汽车上的应用概述1.8塑料在商用车和轿车上的应用概述3汽车用塑料材料及其制品技术标准及标注3.1汽车用塑料材料及制品技术标准3.2标准示例介绍3.3图样会签及标注2汽车塑料零件成本与设计理念2.1汽车塑料零件成本2.2塑料产品结构设计中考虑的因素2.3塑料CAE分析技术应用2.4汽车塑料材料回收及对策4汽车用塑料材料发展趋势

4.1塑料材料现状及新思路4.2塑料材料新的应用领域4.3新材料开发及应用前言

非金属材料分类--

按来源划分：天然、人造

天然：木材、棉、毛、丝、皮革

人造：合成橡胶、塑料、合成纤维

按化学组分划分：有机、无机

有机：塑料、橡胶、纤维

无机：陶瓷、玻璃、石棉

塑料材料特点--

密度小、比强度高耐腐蚀性好电绝缘性好减摩、耐磨性好消音和减震性好1塑料材料的分类（1）按热特性可分为热塑性塑料和热固性塑料

1）热塑性塑料：是指在一定温度范围内可以软化乃至熔融流动，冷却后又能固化成一定形状的塑料，如PE、PP、PVC、PS、ABS、PMMA等。热塑性塑料可以再利用。

2）热固性塑料：是指树脂在加热过程中发生化学反应，由线型高分子变成体型高分子结构，此后遇热不再熔融,也不溶于有机溶剂，如PF、EP、UP、氨基塑料等。热固性塑料不能通过直接加热后再利用，这类塑料耐热性和尺寸稳定高，但力学性能差，需进行增强改性。一塑料材料的性能及制品成型工艺

目前国内外有近4000家公司或厂商生产近50000个牌号的树脂，产品的性能千差万别。1塑料材料的分类（2）按用途、价格以及性能不同可分为通用塑料，工程塑料以及特种塑料

1）通用塑料：是指生产量大、货源广，价格低，适于大量应用的塑料。PE、PP、PVC、PS、ABS被称为五大通用塑料。

2）通用工程塑料：是指一类可以作为结构材料，在较宽的高、低温环境条件下仍能承受载荷应力并保持其良好的机械性能和尺寸稳定性，并能在较为苛刻的化学环境中使用的塑料材料。PMMA、POM、PC、PA、饱和聚酯（PET、PBT）通称为五大通用工程塑料。

3）特种工程塑料：是具有高耐热、高刚性的工程塑料。如：聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE)等。一塑料材料的性能及制品成型工艺

一塑料材料的性能及制品成型工艺塑料名称英文缩写塑料名称英文缩写塑料名称英文缩写丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物ABS聚对苯二甲酸乙二醇酯PET聚苯乙烯PS丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物

ASA酚醛树脂

PF聚四氟乙烯PTFE

聚酰胺（6、66、11、12、46等）

PA××聚甲基丙烯酸甲酯

PMMA聚氨酯PUR聚对苯二甲酸丁二醇酯

PBT聚甲醛POM聚氯乙烯PVC聚碳酸酯PC聚丙烯PP玻纤增强不饱和聚酯树脂UP-GF××(SMC、BMC、DMC、RTM)

聚乙烯PE聚苯醚PPO长玻纤增强聚丙烯GMT、LFT-G、LET-D聚醚醚酮PEEK聚苯硫醚

PPS热塑性弹性体TPV、TPO、TPS、TPU、TPEE

塑料名称与英文缩写特种工程塑料通用工程塑料通用塑料PSOPEIPEI/PCPCPPOPC/ABSABSPSLCPPPSPPO/PAPC/PBTPC/ASAASAPPPVCPEPAPOMPBT

无定形结构结晶形结构

多为透明塑料

不透明或半透明

PET一塑料材料的性能及制品成型工艺结晶形塑料：聚合物由熔融态分子的无次序状态到凝固态有规则地进行重排的性质称为结晶。具有结晶性质的塑料称为结晶形塑料。反之，为无定形塑料（又叫非结晶塑料）。结晶形塑料具有比较明显的熔点，当加工温度进入熔点后即出现粘流态，聚合物年度迅速下降，发生不可逆的塑性变形。无定形塑料：由常温下的固态加温直至软化最后到粘流态，中间没有明显的熔点。

塑料制品的主要成分是高分子聚合物(或称合成树脂)，此外，为了改进塑料的性能，需在合成树脂中加入少量的助剂，其作用通常是改善塑料的加工性能、提高使用性能、延长使用寿命。一塑料材料的性能及制品成型工艺2塑料的成分以及各成分的作用（1）合成树脂合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在50％以上。（2）增强剂、填料

最为常用的增强剂是玻璃纤维，它有连续长丝、玻璃带、玻璃纱、玻璃布、短切纤维等几种。另外还有石棉纤维、碳纤维、石墨纤维和硼纤维等。填料，虽然也有改善某些塑料物理性能的作用，但它的主要功能是降低收缩率，提高产品尺寸稳定性。主要的填料种类有：硅石（砂、石英）、硅酸盐（云母、滑石、陶土、石棉）、碳酸钙、金属氧化物、炭黑、玻璃珠和粉等。（3）增塑剂:增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。一塑料材料的性能及制品成型工艺2塑料的成分以及各成分的作用（4）防老剂塑料制品在热加工和使用过程中，高分子链由于受到外能的作用而断裂，分子量逐渐下降以致失去强度或破碎的现象就是老化现象，为了阻缓这种老化现象就须添加不同的防老化剂，它包括：抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、变价金属离子抑制剂、光屏蔽剂等（5）阻燃剂减缓塑料燃烧性能的助剂。（6）发泡剂是一类受热时会分解放出气体的有机化合物，这些气体留在塑料基材中便成为有许多细微泡沫结构的泡沫塑料。一塑料材料的性能及制品成型工艺2塑料的成分以及各成分的作用（7）着色剂

着色剂赋于塑料制品各种色泽，分为染料和颜料两类。染料是有机化合物，常能溶于增塑剂之类的有机溶剂。颜料可分有机和无机化合物两类，它们的颗粒较大，通常难溶于有机化合物。（8）润滑剂

润滑剂的作用是防止塑料在成型时粘在金属模具上，达到脱模方便，同时可使塑料的表面光滑美观。润滑剂可分为内外两种：外润滑剂主要作用是有利于聚合物的流动使聚合物熔融体能顺利脱模。内润滑剂与聚合物有良好的相溶性，能降低聚合物分子间的内聚力，从而有助于聚合物的流动和降低由内摩擦热所致的升温。最常用的外润滑剂是硬脂酸及其金属盐类，内润滑剂是低分子量的聚乙烯等。一塑料材料的性能及制品成型工艺2塑料的成分以及各成分的作用（9）偶联剂：

增强剂或填料用偶联剂处理后，可使其表面获得一种化学改性，而在分散的无机相和连续的聚合物相之间形成一种桥键，成为一种复合材料，提高增强剂或填料的作用，有机硅烷是最为广泛使用的偶联剂，有机钛酸酯是一种更高效的偶联剂。

（10）交联剂：

线型高分子链在化学交联剂所产生之自由基的作用下，激发了活性中心，使它们足以相互交联起来而成为网状结构，达到改善强度和其它性能的目的。一般的交联剂多指有机过氧化物，如聚乙烯的交联剂可使用过氧化二异丙苯。一塑料材料的性能及制品成型工艺2塑料的成分以及各成分的作用塑料--是以树脂为基本原料，在一定的温度和压力下，可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。树脂--是塑料最基本的也是最重要的成分。有些树脂可以单独做塑料制品，如聚四氟乙烯，大部分树脂还需加入一些添加剂，以改进塑料的加工性能和使用性能。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法塑料性能(1)物理性能密度和相对密度

GB1033。吸水性－吸水量、单位表面积的吸水量和吸水率GB1034。透气性－透气量和透气系数GB1038。透湿性－透湿量和透湿系数GB1037。透水性－透水量和透水系数GB1037。透明度－透光度和雾度。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法(2)机械性能拉伸－拉伸强度、拉伸断裂强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率及拉伸弹性模数GB1040。压缩－压塑强度、压塑弹性模数GB1041。弯曲－弯曲强度、弯曲屈服强度、弯曲弹性模数GB9341剪切强度－拉伸剪切和压缩剪切GB/T10007。冲击强度－摆锤式冲击（悬臂梁和简支梁冲击）、落球冲击

GB1041、GB1843。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法(2)机械性能摩擦系数－是摩擦力与正压力之比；静和动摩擦系数；硬度－洛氏硬度GB9342、邵氏硬度GB2411；球压痕硬度：GB3398。疲劳－在一个比静态破坏强度小的交变循环外力的作用下，使塑料破坏，这就是疲劳强度。蠕变－在恒定的温度、湿度条件下，塑料在固定的外力持续作用下，随时间变化会出现这样的特征：固定外力持续作用下，形变随加载时间延长而增加，外载去除后则变形逐渐恢复，这种变化过程称为蠕变，是高聚物粘弹性能的表现。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法(2)机械性能持久强度－持久强度是塑料长时间经受静载荷的能力，是随着外力作用时间的增加及温度的升高而降低的函数，也可称作蠕变断裂强度。应力开裂－应力开裂是指塑料制品在小于其短时机械强度的拉应力作用下，发生内部或外部的裂纹，这种应力是塑料制品在加工过程中，高分子链段受到强迫高弹形变后，趋于恢复的一种力量，故也称内应力，加速应力开裂的外因有热、溶剂、氧化、环境、疲劳等。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法(3)热性能

膨胀系数－膨胀系数是指温度升高1℃，每1cm的塑料伸长的厘米数GB1063。导热系数－导热系数是在稳定条件下，垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热流。耐热性－塑料的耐热性是指温度与形变之间的关系，通过以不同的方法测定其应变－温度曲线来研究。常用的测试方法有维卡耐热法和热变形温度试验法GB1633、GB1634。熔融指数－是表征热塑性塑料流动性和分子量大小的数值GB3682。耐燃烧性－塑料的阻燃性由燃烧速度表示GB8410。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法(4)电性能体积电阻；表面电阻；击穿电压强度；耐电压；耐电弧；介电常数(5)化学性能及其他耐化学性－与介质种类、介质的温度、压力、制品内残存的内应力耐化学性、空隙多少等因素有关

；耐老化性－在使用和加工过程中由于光、热、氧、水、生物、应力等外来因素的作用

；成型收缩率

－塑料在热模中成型，必有收缩，即制品尺寸小于模腔尺寸。一般结晶形塑料比无定形塑料表现出更大的收缩率和收缩范围，结晶形：1.0%-3.0%，无定形：0.4%-0.8%。成型收缩率除与塑料种类有关外，还与加工条件（温度、压力等）、模具设计等有关。一塑料材料的性能及制品成型工艺3塑料材料的性能评价方法序号工艺名称序号工艺名称1注塑热塑性7旋转成型（滚塑成型）2气体辅助注塑8热成型3共注塑9挤出成型4反应注塑10模压成型5低压模塑11树脂传递模塑6吹塑12在线成型4、常用成型工艺一塑料材料的性能及制品成型工艺序号工艺名称定义1注塑成型热塑：是将熔融塑化后的塑料通过机筒前端的喷嘴，以很快的速度注入有一定温度的闭合模具内，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制品。大多数热塑性塑料制品采用注塑成型；热固：只适于BMC材料，适于制作汽车前灯反射镜、分配器盖子2气体辅助注塑利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，完成注射成型过程。气体辅助注塑成型的工艺过程主要包括塑料熔体注射、气体注射、气体保压三个阶段。适于制作把手、扶手、框架和管道。3共注塑也称夹心注塑，是一种连续的成型工艺，表皮和芯层的两种材料通过一个特殊设计的注嘴或多注嘴连续注射，从而一种材料完全包覆另一种材料。先注射表皮组份使其部分充满模腔，之后注射芯材（在表皮组份未充满型腔之前已经开始注射），最后再注射表皮组份直至注射完成。4反应注塑是指注射过程中，伴有化学反应的一些热固性塑料和弹性体。目前主要适用于聚氨酯塑料的成型加工，多数用做汽车的内外装饰零件如保险杠、仪表板和方向盘等。（RRIM）增强反应注射成型：加有玻纤增强成分。5低压模塑是高压模塑的另一种替代工艺，可以生产微孔结构、薄壁制件或在一个操作过程中模塑入薄膜和织物。乘用车门基板与面料的复合。4.1成型工艺定义及应用23双螺杆挤出机塑料注塑成型机注塑成型

气体辅助注塑成型气辅成型分为四个阶段：熔体短射、气体注射、气体保压、气体排出和制件顶出。熔体短射：(图1.1-1(a))塑料熔体注射到型腔内，熔体占型腔的60%-95%，实际生产时预注射量因制品而异，由CAE分析和工艺试验确定。气体注射(图1.1-1(b))：高压惰性气体(一般为氮气)注入熔体的芯部，熔体流动前沿在高压气体的推动下继续向前流动，最终充满整个型腔。高压气体使制件内部形成中空截面。(a)熔体短射(b)气体注射(c)气体保压(d)气体排出和制件顶出气辅成型基本原理图

(a)（b）

(c)（d）共注塑成型（双色注塑成型、夹心注塑）（1）双色注塑机由两套结构、规格完全相同的塑化注射装置组成。喷嘴按生产方式需要应具有特殊结构，或配有能旋转换位的结构完全相同的两组成型模具。塑化注射时，要求两套塑化注射装置中的熔料温度、注射压力、注射熔料量等工艺参数相同，要尽量缩小两套装置中的工艺参数波动差。

（2）双色注射成型塑料制品与普通注射成型塑料制品比较，其注射时的熔料温度和注射压力都要采用较高的参数值。主要原因是双色注射成型中的模具流道比较长，结构比较复杂，注射熔料流动阻力较大。

（3）双色注射成型塑料制品要选用热稳定性好、熔体黏度低的原料，以避免因熔料温度高，在流道内停留时间较长而分解。应用较多的塑料是聚烯烃类树脂、聚苯乙烯和ABS料等。

（4）双色塑料制品在注射成型时，为了使两种不同颜色的熔料在成型时能很好地在模具中熔接、保证注塑制品的成型质量，应采用较高的熔料温度、较高的模具温度、较高的注射压力和注射速率。

夹心注塑成型反应注射成型增强反应注射成型序号工艺名称定义6吹塑是将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯置于各种形状的模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，在经冷却脱模得到中空制品的成型方法。

先进的吹塑成型，可制成双壁、高倍拉伸、复杂三维结构和多层塑料的大型塑料容器和塑料平板。适应的塑料有PE\PP\PET等。典型产品油箱、风道等。7旋转成型又称滚塑成型。是将一定量的液状或忽状塑料加入到模具中，通过一边加热一边使模具作全方位转动，使熔融塑化了的塑料靠自身重量在模具内壁的整个表面上均匀地形成一层熔融层，经冷却固化后开模取出制品，在经修整即得到无缝的中空制品。最大缺点是可用于成型的原料有限。1)PP、PE制造的商用车挡泥板、工具箱、油箱等；2)仪表板、扶手表皮等；8热成型是将热塑性塑料片材加热，制成为制品的一种方法。成型时，将塑料片材加热至热弹状态后立即用真空、低压或两者相结合的方法使之成型。与注塑和吹塑成型相比，热成型的模具和设备花费相对少。常用的方法有单片成型（遮阳罩）、双片成型（挡风装饰板）、真空成型（真空吸塑）（仪表板表皮与骨架复合）。9挤出成型在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。生茶过程是连续的。一般棒类、管材、异型材电线、电缆的包覆物等都采用此工艺。成型工艺定义及应用（续1）吹塑成型吹塑法生产塑料扰流板的工序流程滚塑成型（旋转成型）热成型吸塑成型机原理：吸塑成型又叫热塑成型,这种成型工艺主要是利用真空泵产生的真空吸力将加热软化后的PVC、PET、PETG、APTT

、PP、PE

、PS塑性塑料片材经过模具吸塑成各种形状的真空罩。仪表板表皮吸缩成型亚克力板吸缩成型机挤出成型FRP拉挤成型管材、棒料挤出成型序号工艺名称定义10模压成型热塑：首先在红外或者热空气对流炉中加热毛坯，对结晶型聚合物要加热到其熔点以上，对于无定型聚合物要加热到其玻璃化转变温度以上。毛坯要分开加热，以确保其温度均匀。毛坯以适当的尺寸和形状堆放入模具中，然后快速合模。通常指玻璃毡增强热塑型片材（统称GMT），热固：首先将模具加热至树脂固化温度，将片状、团状或块状预制料放入模具中加压，树脂经化学反应固化而得到制品。主要用于SMC的成型，适于批量大的汽车外覆盖件、顶板、扰流板保险杠等的生产。11树脂传递模塑RTM是闭模加工，即将液体树脂用泵打入已含增强体的模具中成型的方法，其增强体一般是玻璃纤维连续毡、布或短切纱。适于中等批量的汽车外覆盖件、顶板、扰流板保险杠等的生产。12在线成型在同一车间原材料生产出后被直接送入产品模具中进行模压成型的方式。LFT-D和SMC-D。成型工艺定义及应用（续2）*粉色成型工艺中，包含有热固性树脂复合材料的成型33

AZDEL®GMT的制造工序

玻纤毡片材

SFT-G制造工序颗粒5-6mm长LFT-G制造工序

颗粒长度有12mm和25mm34

LFT-G制造工序

连续长纤维

GMT、LFT-G和LFT-D的区别354.2热固性树脂基复合材料的成型工艺及选用工艺种类树脂系统增强材料种类纤维含量/%制品厚度/mm固化温度/℃成型周期成型压力/MPa模具形式与材料制品尺寸需要设备适用产量/件优点缺点手糊成型聚酯、环氧、酚醛玻璃纤维、碳纤维及其它织物20～500.5～25（一般为2～10）室温～4030min～24h接触压力单件阳模或阴模。木材、石膏、水泥、玻璃钢不限手辊、刮板、刷子、模具1～5001.产品尺寸和产量不受限制；2.操作简便、投资少、成本低；3.能例题使用增强材料，可在任意部位增厚补强。1.操作技术要求高，质量稳定性差；2.产品只能作到单面光；3.生产周期长、效率低；4.劳动强度大，条件差喷射成型聚酯、环氧

短切玻璃纤维25～352～25（一般为2～10）室温～4030min～24h接触压力单模。木材、玻璃钢材料不限

喷射机、手辊、模具10～10001.生产效率较手糊高；2.尺寸不限，适合于大尺寸产品生产；3.设备简单，可现场施工；4.产品整体性好。1.强度低；2.产品只能作到单面光；3.劳动条件差；4.操作技术要求高；5.树脂损耗大。RTM聚酯、环氧玻璃纤维毡、布25～502～6室温～404～30min0.1～0.5对模。玻璃钢、铝合金材料由模具尺寸决定树脂注射机、对模1千～2万1.产品可达到两面光；2.产品强度极好；3.模具及设备费低；4.能生产形状复杂的制品，产品尺寸可中、大型。1.模具质量要求高，使用寿命短；2.纤维含量低；。模压成型聚酯、环氧、酚醛、预浸料SMC、BMC等玻璃纤维、碳纤维及其它织物25～601～10冷压40～50；热压100～1705～60min10～40对模。钢模、冷模可用玻璃钢材料受模具尺寸和压机吨位限制

液压机、加热模具、冷模100～200001.产品质量稳定，重复性好，强度高；2.尺寸精度高，表面光；3.可生产形状复杂的制品。1.设备投资大；2.模具质量要求高，费用大；3.不适用小批量生产；4.成型压力大。364.2-1手糊成型工艺

手糊成型工艺(HandLay-upMolding)是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替地铺层在已被覆好脱模剂和胶衣的模具上，然后用压辊滚压压实脱泡，最后在常温下固化成型为汽车复合材料制品。该工艺具有其独特的不可替代性，仍然为世界各国汽车复合材料行业特别是中国汽车复合材料行业所广泛采用。

手糊成型工艺的优点：不需要复杂的设备和模具，投资低；生产技术容易掌握，且产品不受尺寸形状的限制，适合小批量和大型制件的生产；可与其他材料如金属、木材及塑料泡沫等同时复合制成一体。

手糊成型工艺的缺点：生产效率低，生产周期长，不适合大批量生产。这种工艺与操作人员的技能水平和制作环境条件有很大的关系。

手糊成型工艺主要用于小批量地加工各种汽车复合材料制品，如客车和重型卡车的前/后围面板、高顶、导流罩、引擎罩盖、保险杠、挡泥板以及休闲车、农用车的车身等。此外该工艺还被用于新车开发，如制造概念车和新车样件试制。

国外很多昂贵和精致的高档跑车以及在展会上熠熠生辉的很多概念车均出自于手糊成型工艺。37用手糊成型工艺生产的ChevroletCorvette跑车车身384.2-2喷射成型工艺喷射成型工艺(SprayUpMolding)是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤无捻粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂在空间均匀混合后沉积到模具上。当沉积到一定厚度时，用压辊滚压使纤维浸透树脂，排除气泡，在经常温固化后成型为汽车复合材料制品。喷射成型工艺比手糊成型工艺效率提高了2～4倍甚至更高。喷射成型工艺的优点：由于使用无捻粗纱代替了手糊工艺的玻璃纤维织物，因而材料成本更低；成型过程中无接缝，制品的整体性和层间剪切强度更好；可自由调节产品的壁厚、纤维与树脂的比例以及纤维的长度，因而满足了汽车零部件的不同机械强度要求。该工艺效率高，成本低，产品尺寸形状不受限制，因此，在国外汽车复合材料行业中有逐步取代传统手糊成型工艺的趋势，例如，客车和重型卡车的很多前/后围面板、侧面护板、高顶及导流罩等都已由喷射成型工艺制作。喷射成型工艺的缺点：产品的均匀度在很大程度上取决于操作人员的操作熟练程度；由于喷射成型的树脂含量高且增强玻纤短，因而制品强度较低；阴模成型比阳模成型难度大，小型制品比大型制品生产难度大；生产现场工作环境恶劣，环境污染程度一般均大于其他的工艺方法；初期投资比手糊成型工艺大。39

近年来，在国外已采用机械手编程来替代人工喷射，从而大大提高了产品质量的稳定性，原材料的损耗也被明显降低。同时，通过对生产现场采取全封闭的管理措施以及进行空气排放处理，使得环境污染问题得到明显改善。

IVECO系列车的高顶顶盖是用复合材料制做的，是该车型的一大特色，采用胶粘剂与车身粘接在一起。可以使驾驶室车内增加空间，乘客可以在车身内直立行走，行李架、内照明、冷、暖空调出风口的布置合理，充分体现了以人为本的环境。左图为采用喷射成型工艺生产的KENWORTH重卡高顶404.2-3缠绕成型工艺缠绕成型工艺(FilamentWinding)是在控制纤维张力和预定线型的条件下，将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定的规律连续地缠绕到相应于制品内腔尺寸的芯模或内衬上，然后在室温或加热条件下使之固化、脱模，获得一定形状的汽车复合材料制品。缠绕成型工艺的优点：能够按产品的受力状况设计缠绕规律，以充分发挥纤维的强度；比强度高。一般来讲，纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比，重量可减轻40%～60%；可靠性高。纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产，工艺条件确定后，缠出来的产品质量稳定、精确；生产效率高。采用机械化或自动化生产，只需少数操作工人，缠绕速度快（240m/min）；成本低。在同一产品上，可合理选配若干种材料（包括树脂、纤维和内衬），使其再复合以达到最佳的技术经济效果。缠绕成型工艺的缺点：缠绕成型适应性小，不能缠任意结构形式制品，特别是具有凹形表面的制品。投资大，技术要求高，只有大批量生产时才能获得较大的经济技术效益。41

现在用纤维缠绕成型工艺生产的CNG/LPG高压气瓶、传动轴和板状弹簧等已广泛应用于大客车、轿车和卡车上。采用纤维缠绕成型工艺生产的CNG乘用车用高压气瓶422-4、树脂传递模塑成型工艺

树脂传递模塑成型工艺(ResinTransferMoulding)简称RTM，是在模具的型腔中预先放置玻璃纤维增强材料（包括螺栓、螺帽或聚氨酯泡沫塑料等嵌件），闭模锁紧后，将配好的树脂胶液在一定的温度和压力下，从设置于适当位置的注入孔处注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后一起固化，最后启模、脱模，得到两面光滑的汽车复合材料制品。

RTM的优点：无需胶衣涂层即可使构件获得双面光滑的表面；在成型过程中散发的挥发性物质很少，有利于工人的健康和环境保护；模具制造与材料选择的机动性强，不需要庞大、复杂的成型设备就可以制造出复杂的、有极好制品表面的大型构件；根据设计需求，增强材料可以按任意方向铺放或局部增强，因而容易实现按制品受力状况铺放增强材料的目的。成型效率高、投资少以及易实现自动化生产的特点，使RTM工艺日益为汽车复合材料行业所重视，并逐步成为取代手糊成型、喷射成型的主导成型工艺之一。

RTM工艺的缺点：双面模具的加工费用较高；预成型坯加工生产设备投资大；对原材料(树脂和玻纤材料)和模具质量的要求高，以及对模具中的设置与工艺要求严格等。43RTM工艺及设备44

RTM工艺在汽车制造业中的应用已非常广泛，如乘用车的车顶、后厢盖、侧门框和备胎仓，以及卡车的整体驾驶室、挡泥板和储物箱门等都有用RTM工艺生产的。用RTM工艺生产的ASTONMARTIN跑车车身侧围板用RTM工艺制造的依维柯ASTRA卡车全复合材料驾驶室

对RTM成型工艺的研究和推广不断取得新的进展，主要研究方向集中在：微机控制注射机组、增强材料预成型技术、低成本模具、快速树脂固化体系及工艺稳定性和适应性等方面，涌现出一系列改良的RTM成型工艺，如Lite-RTM、VARTM、VIP和TERTM等。45“RTM”的闭模加工工艺－－VIP

,RTM,Lite-RTM,VARTM相关的工艺名称区别主要来自于体系的压力提供方式：1、真空灌注—VIP

－－只利用大气压力，采用真空使树脂浸入2、树脂传递模塑、Lite-RTM、VARTM

－－以主动方式提供压力,注射压力主要来自于注射设备；－－树脂被注入部件；－－可以采用真空辅助。464.2-5模压成型工艺和技术

模压成型工艺(CompressionMolding)是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化而成型的一种方法。当前常用的模压料品种有：热固性复合材料，包括SMC、BMC和TMC等；热塑性复合材料，包括GMT、D-LFT和G-LFT等。汽车复合材料工业广泛应用热固性复合材料SMC和热塑性复合材料GMT模压成型工艺。

SMC(SheetMouldingCompounds)又名片状模塑料，主要采用金属对模的模压成型工艺，其压制工艺过程相对比较简单，主要包括片状模塑料的制备和成模两部分。由于SMC的组成比较复杂，每种组分的种类、质量、性能及其配比等对SMC的生产工艺、成型工艺及最终制品的性能、价格等都有很大的影响，因此，对组分、用量和配比等进行合理的选择，对于制造优良的汽车SMC零部件十分重要。

47SMC工艺流程简图BMC注射成型机5汽车常用塑料品种及性能特点塑料分类塑料名称特点通用塑料PE、PP、PVC、PS、ABS用于耐热要求不是很苛刻、装饰件、非功能件的部位。可通过增强和增韧改性提高耐热和机械性能。可注塑、挤出、吹塑、热压成型。通用工程塑料PMMA、POM、PC、PA、饱和聚酯（PET、PBT）、PF用于耐热和综合强度要求高的功能件，可替代金属制作汽车零件。可注塑、热压、模压成型。特种工程塑料聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE)用于对耐热和强度要求苛刻的功能件、结构件。价格高、成型性差。可注塑、模压成型。一塑料材料的性能及制品成型工艺5汽车常用塑料品种及性能特点塑料分类塑料名称特点塑料合金TPE、PP/EPDM、MPPO、PPO/PA、PC/ABS、PC/PBT塑料合金是由两种或多种聚合物相互参混而成，其特点不是其中单一聚合物性能的简单叠加，而是产生全新的性能品级。纤维增强复合材料热塑型：GMT（PP、PA等）;热固型：SMC、BMC、DMC、RTM等用于功能件、结构件。可模压、注塑、冲压和低压浇铸成型。泡沫塑料PE、PP、PS、PUR泡沫主要用于缓冲、减震、隔音降噪方面一塑料材料的性能及制品成型工艺6汽车用塑料性能概述塑料种类塑料名称性能概述通用塑料1.PE-CH2-CH2-聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的高分子聚合物。是白色腊状透明材料，是产量最大、应用最广的塑料品种之一，约占世界塑料总产量的30%。聚乙烯低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。聚乙烯的耐低温性能很好，但长期使用温度不高，LDPE＜80℃；HDPE＜90℃。高温下性能迅速下降、变形；常温下耐稀酸，但不耐强氧化性酸。不耐氧化。对环境应力开列敏感。常用加工方法：注塑、挤出、挤出－吹塑等，难以粘接和印刷。加工温度：180-250℃;典型应用：挡泥板、油箱、空气导管、制动液储灌等。一塑料材料的性能及制品成型工艺聚乙烯性能表性能LDPEMDPEHDPE密度(g/cm3)0.910-0.9250.926-0.9400.941-0.965熔点（℃）108-126126-135126-136拉伸强度（MPa)6.86-15.88.23-24.021.27-37.7拉伸模量（MPa)120-250180-380410-1100伸长率（%）90-80050-60015-100悬壁梁冲击强度（J/m）＞846.726.5-846.779.4-1058硬度（R）41-4650-6060-70热变形温度（0.45MPa，℃）38-4948-7360-82熔融指数（g/10min）0.2-300.1-4.00.1-4.0热膨胀系数（*10-5/℃）16-1814-1611-1316汽车用塑料性能概述塑料种类塑料名称性能概述通用塑料2.PP聚丙烯是由丙烯聚合而得的结晶性高分子聚合物，是无毒、无味的乳白色腊状物质，是塑料中密度最小的品种。常用聚丙烯有丙烯均聚物和丙烯共聚物以及添加各种改性剂或填料而得的改性聚丙烯，由于添加剂种类和用量的影响，使各种配方的聚丙烯性能有所不同。与其它塑料相比，聚丙烯具有更大的弯曲疲劳寿命，特殊配方的聚丙烯具有优异耐弯折性能，对一些塑料箱盖可直接设计成一体的铰链结构。但聚丙烯抗蠕变性差、耐气候性差。表面硬度不如ABS、PS。常用的成型加工方法：注塑、挤出及挤出－吹塑成型，可进行二次加工，如焊接等。加工温度：190-250℃应用：门护板、仪表板、保险杠、扰流板、风扇护圈等。一塑料材料的性能及制品成型工艺聚丙烯性能表性能普通PP矿物填充PP玻纤增强PP填料含量（％）4030密度(g/cm3)0.902-0.9101.23-1.27熔点（℃）176158-168拉伸强度（MPa)29-3830.7-35.888.2拉伸模量（MPa)1100-15503230-4120伸长率（%）200-7003-82弯曲弹性模量（MPa)1180－17205390悬壁梁冲击强度（J/m）（缺口）3.68-11.868.8(kJ/m2)洛氏硬度（R）80-11094-110110热变形温度（0.45MPa，℃）93-121130-143162塑料种类塑料名称性能概述通用塑料3.PVCPVC树脂是由氯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而成的一类高聚物的统称。PVC塑料是以PVC树脂为主要原料，辅以稳定剂、增塑剂、润滑剂、填充剂等添加剂，随着组成的不同，PVC材料可呈现不同的物理机械性能。按加入增塑剂的多少可分为硬质PVC(PVC-U）和软质PVC（PVC-R）,硬质PVC不加或加入少量的增塑剂,软质PVC一般加入15%～50%的增塑剂,。软质：优点是柔软，介电性好，耐腐蚀，具有独特的耐燃烧性；缺点是-20℃时变硬，65℃时变形，老化后变脆，增塑剂挥发使玻璃模糊。硬质：优点是坚韧、耐磨、耐燃烧；缺点是加工性能差。聚氯乙烯在65-85℃开始软化。100℃时开始分解HCL。成型加工工艺：挤出、注塑、吹塑、压延、模塑、滚塑、搪塑、涂刮等。加工温度通常在160-220℃，与树脂相对分子质量和是否增塑有关。典型应用:地毯下保护垫,薄膜(人造革),门窗装饰条,密封条,电线绝缘层。6汽车用塑料性能概述一塑料材料的性能及制品成型工艺聚氯乙烯性能表性能硬质PVC软质PVC密度(g/cm3)1.4-1.61.2-1.4拉伸强度（MPa)35-55100-450拉伸模量（MPa)2500-4200伸长率（%）2-40简支梁缺口冲击强度（kJ/m2）22-108随增缩剂量而异邵氏硬度D65-85A50-100热膨胀系数（*10-5/℃）5-18.57-25塑料种类塑料名称性能概述通用塑料4.PSPS是苯乙烯的均聚物。聚本乙烯树脂具有许多优异特性，因而得到迅速发展成热塑性塑料的大品种。然而PS也存在一些较为突出的缺点，诸如冲击强度差、质硬而脆、耐热性不高、制品易产生应力开裂、易燃等。硬质PS连续使用温度60-80℃。可采用注塑、发泡等方法成型，能机械加工和粘接。加工温度：180－250。典型应用：目前主要采用PS发泡材料作为缓冲层。6汽车用塑料性能概述一塑料材料的性能及制品成型工艺聚苯乙烯性能表性能通用PSIMPS发泡PS密度(g/cm3)1.04-1.091.04-1.060.02拉伸强度（MPa)＞58.827.4-35.30.21-0.33拉伸模量（MPa)2100-2800伸长率（%）1-2.525-50弯曲强度（MPa)68.6-78.439－520.94-0.34悬壁梁冲击强度（J/m）11.8-15.7(kJ/m2)78.4-1960.098-0.196(kJ/m2)硬度（R）(M)60-80(L)65-75热变形温度（0.45MPa，℃）80-82(维卡耐热)无退火：70-84退火：77－84耐热温度：80-95(200g负荷)6汽车用塑料性能概述塑料种类塑料名称性能概述通用塑料5.ABSABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，弹性模量在塑料中属中等，耐气候性差，与烃类溶剂长期接触易引起应力开裂，制品表面光洁度高。由于ABS是三种单体共聚而成，因而协同了三种组份的性能。ABS既保持了聚苯乙烯的光泽性、成型加工流动性和很好的着色性，又表现出丙烯腈的耐油、耐化学腐蚀性和一定的表面硬度，同时还兼具橡胶组份的耐寒性、韧性和良好的冲击性能。改变三者的比例，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、刚性和流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性降低。成型方法：注塑、挤出，也能用粘接、涂饰、电镀、离子蒸镀等方法进行二次加工和装饰。加工温度：210－240℃，耐热级：240－275℃。典型应用：散热器格栅、轮盖、仪表罩等。一塑料材料的性能及制品成型工艺丙稀腈－丁二烯－苯乙烯性能表性能超高冲高冲中冲密度(g/cm3)1.03-1.07拉伸强度（MPa)34.3-49伸长率（%）2-4弯曲强度（MPa)58.8-78.4弯曲弹性模量（MPa)1760-2940悬壁梁冲击强度（J/m）23℃362-460284-333186-215-20℃147-235.2117.6-14768.6-78.4-40℃117.6-156.898-117.639.2-58.8硬度（R）62-118热变形温度（0.45MPa，℃）87－98塑料种类塑料名称性能概述通用工程塑料1.PMMAPMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）又称有机玻璃，是丙烯酸类树脂的酯类衍生物。优点：透明，能耐长时间气候老化。缺口冲击强度低，易产生应力开裂，在断裂时不易成碎片,热稳定型的最高使用温度95℃～100℃。溶于芳烃和氯代烃等有机溶剂。成型方法：注塑、压塑，并可进行车、切、雕刻及抛光等机械加工以及粘接。注塑成形温度：典型应用：信号灯设备、仪表罩、前照灯之外的灯罩等。一塑料材料的性能及制品成型工艺6汽车用塑料性能概述聚甲基丙烯酸甲酯性能表性能注塑级挤塑板材密度(g/cm3)1.18-1.191.17-1.2拉伸强度（MPa)65-7449-77伸长率（%）3-52-7弯曲强度（MPa)90-130悬壁梁冲击强度（J/m）12-16洛氏硬度M84-10385-105热变形温度（1.8MPa，℃）82-10260-102塑料种类塑料名称性能概述通用工程塑料2.POM聚甲醛是一类主链上含有许多重复醛基的高聚物，具有优异综合性能的工程塑料。硬度大、耐磨性强、耐疲劳性和弹性好，化学稳定性高、有突出的耐溶剂性、良好的热性能和电绝缘性、吸水性低及制品的尺寸稳定性好等特点。被用来代替有色金属和合金。但聚甲醛的不足之处是冲击强度欠佳，缺口敏感性大、加工温度范围窄，对酸碱稳定性较差、易老化等。常通过改性拓展其使用范围。连续使用温度最高100℃。短时间可达140℃,在110℃～120℃之上出现颜色改变且变碎。成型加工：主要是注塑成型加工。成形温度：160－180℃。典型应用：阀体、卡扣、齿轮、门内手柄、电装组件、球头碗等。一塑料材料的性能及制品成型工艺6汽车用塑料性能概述聚甲醛性能表性能一般用途冲击改良低摩擦密度(g/cm3)1.421.34-1.391.42－1.54熔点（℃）175拉伸强度（MPa)6958－6448-66拉伸模量（MPa)33601280－23302890－3100伸长率（%）3591－52115-50悬壁梁冲击强度（J/m）81143－90137－75硬度（R）120105－117118－120硬度（M）9458－7978－90热变形温度（0.45MPa，℃）170165－169塑料种类塑料名称性能概述通用工程塑料3.PC聚碳酸酯是在分子主链中含有碳酸酯链节的线型高分子化合物的总称，用作工程塑料的均为芳香族聚碳酸酯。优点：具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、透光度、尺寸稳定性。PC在135℃时形状稳定,在150℃时仍有弹性。缺点：容易应力开裂、耐溶剂性差、对缺口非常敏感、耐磨性稍差。3.成型方法：注塑成型。成形温度：210－285℃。4.典型应用：车辆的前大灯罩。一塑料材料的性能及制品成型工艺6汽车用塑料性能概述聚碳酸酯性能表性能PC密度(g/cm3)1.20拉伸强度（MPa)62伸长率（%）130悬壁梁冲击强度（J/m）801热变形温度（0.45MPa，℃）270熔融指数（g/10min）9.5热膨胀系数（*10-5/℃）6.756汽车用塑料性能概述塑料种类塑料名称性能概述通用工程塑料4.PA聚酰胺是一类主链上含有许多重复酰胺基团的高分子化合物。目前聚酰胺的品种已从几种多至几十种，常用的种类：PA6、66、11、12、46、1010及其改性品种。聚酰胺塑料具有耐磨、强韧、质轻、耐热、耐寒、易成型、无毒、易染色等优点。成型加工方法：注塑、挤出、吹塑、模压、烧结、单体浇铸及粉末喷涂。典型应用：一般纯PA6和PA66应用于卡扣等小零件；玻纤增强和矿物增强的PA6和PA66应用于结构件，尤其是30%以上增强的PA6或66，其耐热温度可达125℃以上；PA11主要用于燃油管，近几年也有采用PA12制作燃油管，但一般要多层共挤出，才能达到法规；玻纤增强PA12用于管路快速接头；玻纤增强PA46主要用于增强PA66无法满足要求的高耐热部件，聚酰胺性能表性能PA6PA66PA11PA12PA1010密度(g/cm3)1.131.151.041.021.07熔点（℃）215252186178210拉伸强度（MPa)7580566555弯曲强度（MPa)12060－100709080缺口冲击强度（kJ/m2）5.55.43.865热变形温度（1.86MPa，℃）68755455聚酰胺性能表性能PA46PA66PA46＋GF30PA66＋GF30密度(g/cm3)1.181.141.421.37拉伸屈服强度（MPa)10384拉伸屈服伸长率（％）15.76.0拉伸断裂强度（MPa)8261190181拉伸断裂伸长率（％）20605.44.8弯曲强度（MPa)116110285270悬臂梁冲击强度（J/m）78458587热变形温度（1.86MPa，℃料种类塑料名称性能概述通用工程塑料5.饱和聚酯（PET、PBT）汽车上常用的饱和聚酯有两种：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）。我们所使用的PET和PBT大部分是经过GF改性后的品种。在未改性时与其它工程塑料相比，并没有太大的优越性，但是用30%GF玻璃纤维增强后，PET或PBT的性能得到了成倍的增长。经过改性后的PET和PBT具有如下特点：1）机械强度高，抗蠕变、耐疲劳、耐化学腐蚀；2）耐热性好，长期使用温度为120℃～140℃，短期使用温度为220℃；3）吸水率低，尺寸稳定性好，4)耐磨擦磨耗性能优良；5）阻燃性好，电性能及耐化学药品性优良；缺点：在热水（38℃）中水解，稳定性差，缺口冲击敏感。3.常采用注塑成型工艺，还有挤出、吹塑、涂覆、焊接、粘接、机加、真空成型、真空镀金属。5.典型应用：电器开关及接插件、分电器盖、各类支架等6汽车用塑料性能概述GF增强PET和PBT性能表性能PET+30GFPBT30GF密度(g/cm3)1.551.54熔点（℃）245228拉伸强度（MPa)150137拉伸弹性模量（MPa)9850伸长率（%）2.22弯曲强度（MPa)235197弯曲模量（MPa)89608450悬壁梁冲击强度（J/m）9592硬度（R）118M90热变形温度（0.45MPa，℃）225206塑料种类塑料名称性能概述通用工程塑料6.PF

目前应用最多的是苯酚和甲醛缩聚所得的酚醛树脂。汽车上应用的酚醛材料,模压成型，主要用于烟灰盒壳体，但已逐渐被玻纤增强聚酯所取代。一塑料材料的性能及制品成型工艺6汽车用塑料性能概述性能木粉填充矿粉填充密度(g/cm3)1.35-1.41.9-2.0拉伸强度（MPa)35-5621-56弯曲强度（MPa)56－84缺口冲击强度（kJ/m2

）0.54-2.726.5-846.7塑料种类塑料名称性能概述特种工程塑料1.聚苯硫醚（PPS）

聚苯硫醚是分子主链上带有苯硫基的热塑性工程塑料。交联前后由线型转为热固型，当予以充分加热时还能软化。一般汽车上应用的都是经玻纤增强的PPS，长期使用温度220℃。采用注塑成型工艺。典型应用：水泵叶轮、点火零件等；2.聚四氟乙烯（PTFE）

氟塑料是由乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的衍生物，其中聚四氟乙烯最为重要，被称为“塑料王”。长期使用温度250℃。具有优异的耐热、耐磨、减磨、自润滑。成型工艺：采用、粉末成型，冷压成料坯后烧结；注塑成型；也可用挤出推压成管、棒、异型材后，切削和模压等。典型应用：油封、垫圈、缓冲环、密封环等。6汽车用塑料性能概述聚苯硫醚和聚四氟乙烯性能表性能PPS+GF30聚四氟乙烯密度(g/cm3)1.982.13-2.18拉伸强度（MPa)130＞25.5伸长率（%）1.1＞250弯曲强度（MPa)190弯曲模量（MPa)18300简支梁缺口冲击强度（kJ/m2）4.5热变形温度（1.8MPa，℃）270熔点（℃）327塑料种类塑料名称性能概述热塑纤维增强复合材料GMT一种热塑型纤维增强复合材料，PP+GF毡。成型工艺：模压。典型应用：非装饰件和形状不复杂的零件，如发动机地护板、备胎仓、电池托架等。LFT

一种热塑型长纤维增强复合材料，PP+长纤维。成型工艺：注塑和在线模压成型。典型应用：非装饰件和形状复杂的零件，如发动机地护板、前端模块、门模块、仪表板骨架等。6汽车用塑料性能概述玻纤毡增强聚丙烯和长纤维增强聚丙烯性能表性能GMT+GF25GMT+GF30LFT+GF30密度(g/cm3)1.071.131.03拉伸强度（MPa)506860拉伸模量（MPa)33004500断裂伸长率（%）2.62.52弯曲强度（MPa)102115100弯曲模量（MPa)320040003900悬臂梁冲击强度（kJ/m2）485650热变形温度（0.45MPa，℃）152155152-155塑料种类塑料名称性能概述热固纤维增强复合材料SMC通常是由不饱和聚酯树脂＋短切玻璃纤维＋矿物填料及相关助剂混合制成。成型工艺：模压成型典型应用：保险杠及骨架、商用车前侧围板、脚踏板、备胎仓、气门室罩盖、油底壳等BMC通常是由不饱和聚酯树脂＋短切玻璃纤维＋矿物填料及相关助剂混合制成。成型工艺：模压和注射成型。典型应用：轿车车灯反光罩。目前已部分被PPS、PEI或耐热

PC所取代。RTM将玻璃纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模成型制品。典型应用：商用车发动机罩、MPV车身外板等。6汽车用塑料性能概述

以美国为例，50%以上的汽车用玻璃钢部件为SMC制品。应用领域包括了悬架零件、车身及车身部件、发动机盖下部件、车内装饰部件等，其中尤以保险杠、车顶、发动机罩、发动机隔音板、前后翼子板等部件用量最大。可漆型SMC性能表性能可漆型SMC密度(g/cm3)1.85玻纤含量（％）30拉伸强度（MPa)86弯曲强度（MPa)172简支梁冲击强度（kJ/m2）60-80热变形温度（1.8MPa，℃）200

以美国为例，50%以上的汽车用玻璃钢部件为SMC制品。应用领域包括了悬架零件、车身及车身部件、发动机盖下部件、车内装饰部件等，其中尤以保险杠、车顶、发动机罩、发动机隔音板、前后翼子板等部件用量最大。塑料种类塑料名称性能概述塑料合金MPPOPPO/PAPC/ABSPC/PBT

塑料合金是由两种或多种聚合物相互掺混而成的一类新型聚合物材料，具有明显的两相结构。合金材料所具备的特点不是其中单一聚合物性能的简单叠加，而是产生全新的性能品级。通过合金工艺不仅基本上保持了原有的性能，并且在各种改性剂的作用下大大的改善了热塑性塑料的刚性、抗冲击性、热变形温度等，弥补了原有性能缺陷，满足汽车部件的新的功能需要。6汽车用塑料性能概述材料典型应用MPPO奥迪柱护板PPO/PA大众系列轿车车轮装饰罩、轿车前翼子板，可在线喷涂。ABS/PC奔驰、沃尔沃车左右侧围外板、沃尔沃仪表板PC/PBT奔驰车前轮前挡泥板

部分合金材料性能表性能MPPOPPO/PAPC/ABSPC/PBT密度(g/cm3)1.061.101.131.22拉伸屈服强度（MPa)90868089断裂伸长率（%）3560150120屈服弯曲强度（MPa)135139123135弯曲模量（MPa)3350326032803400悬壁梁冲击强度（kJ/m2）24.824.367.567.5热变形温度（1.8MPa，℃）140（276degF）148（290degF）115（230degF）112（225degF）塑料种类塑料名称性能概述塑料合金热塑性弹性体由两相组成：橡胶相和树脂相，既有橡胶的柔软和弹性，加工又无需繁杂的硫化工艺，可直接挤出和注塑成型。TPO－－硬段：PP；软段：EPDM；其特征是密度小、耐热老化、耐寒、耐气候性好，价格便宜。TPS－－苯乙烯－丁二烯（SBS）；苯乙烯－乙烯－丁二烯（SEBS)类；。在TPE达不到的低硬度和低压缩变形情况下可完成。TPU－－硬段为多元醇异氰酸酯交联氨基甲酸乙酯；软段为长链多元醇。具有优异的耐磨耗性、耐油性、耐弯曲疲劳性，但价格高。TPEE－－硬段是高结晶型的芳香族聚酯；软段是非结晶型脂肪族聚醚型嵌段共聚物。其特点是从高温到低温均能保持较高的机械强度、耐油性、耐负荷性及耐弯曲性。6汽车用塑料性能概述性能TPS系TPO系TPU系TPEE系密度(g/cm3)0.91-0.950.881.1-1.251.17-1.25100%弹性模数（MPa)0.8-5.51.9-14.74.4-4.97.5-17.2伸长率（%）500-1200300-600350-800350-450邵氏硬度40A-50D60A-40D80A-80D90A-70D耐磨性○×◎○耐弯曲疲劳性○△◎◎耐负荷性×△△○耐热性×△△○低温韧性○○○○耐气候性×～△○△～○○耐油性×△◎◎

热塑性弹性体材料性能表

◎优，○良好，△不良，×差汽车部件车型AES的TPO材料生产厂家

安全气囊罩盖金杯海狮911-B2辽阳金兴倒流板神龙富康912B武汉内饰手柄Aud191-55PA长春sino内饰Audi121-62M100长春sino手煞护套Caddy、Touran8221-85M300长春华德手煞护套BoraA5

X8223-30M300图样标注VW2.8.1.G长春华德灯具垫圈Audi201-64长春海拉进气管Polo103-40铁岭华晨（开发阶段）进气管凯迪103-40上海Sofima防尘罩Toyota121-73W175天津星光橡塑进气管Toyota203-50天津环宇线束护套AudiA6103-50沈阳泰利福垫片AudiA6201-64沈阳泰利福１辆车的非金属材料的平均重量（105kg）－－欧塑料工业会

一塑料材料的性能及制品成型工艺7塑料在汽车上的应用概况7塑料在汽车上的应用概况一塑料材料的性能及制品成型工艺零件材料1辆车的平均重量（Kg）保险杠PP,ABS,PC10座椅PUR,PP,PVC,ABS,PA13仪表板PP,ABS,PA,PC,PE15燃料系统PE,POM,PA,PP7车身（含面板）PP,PPE,UP6发动机PA,PP,PBT9内饰件PP,ABS,PET,POM,PVC20电器部件PP,PE,PBT,PA,PVC7外装饰件ABS,PA,PBT,ASA,PP4照明PP,PC,ABS,PMMA,UP5室内装饰PVC,PUR,PP,PE8其他PP,PE,PA1共计

105汽车塑料主要用于外装饰件、内装饰件及功能与结构件外装饰件的应用特点是以塑代钢，减轻汽车自重，其主要制件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板、前后翼子板、举升门等；内装饰件的应用特点是安全、环保和舒适，其主要制件有仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅及各类护板等；功能与结构件的应用以采用高强度工程塑料为特点，其制件有油箱、散热器水室、空滤器罩、风扇叶片及发动机进气管、气门室罩盖等。7塑料在汽车上的应用概况一塑料材料的性能及制品成型工艺仪表板门内板座椅顶后侧围板地毯8.1汽车内饰产品简介8塑料在商用车和轿车上的应用概况温度：-40℃～120℃湿度：40%RH耐光性：≤480h、氙灯老化耐化学介质：汽油、酒精、清洗剂耐冲击性：低温冲击耐振动性：大件耐磨损性：织物等汽车内饰产品使用条件一塑料材料的性能及制品成型工艺8塑料在商用车和轿车上的应用概况8.1汽车内饰产品简介

仪表板是一个精密且多功能的部件，必须能够承受极高的机械和热负荷而不影响其功能的发挥，还必安全舒适。一方面，在发生汽车撞车事故时，不允许折断，另一方面，它还必须具有极好的耐热变形性能，对于使用大斜角的前车窗，在强烈的日光照射下，仪表板的表面温度往往达到120℃以上，为此必须使用一些耐热并且受冲击较好的材料。表皮：采用ABS/PVC或TPO表皮；泡沫：聚氨酯泡沫、PP泡沫；骨架ABS/PC骨架、PA/PPO骨架等材料。工艺多采用表皮真空吸塑或搪塑成型、泡沫反应注射成型、骨架采用注塑成型。8.1.1仪表板装饰罩ABS仪表罩控制板总成ABS+PC;改性PP材料杂物箱仪表板侧盖PP-TV20中护板-仪表板下护板总成-仪表板PP-TV30放物盒总成侧出风口总成-仪表板PP防护罩总成-仪表板PVC/ABS+PUR泡沫+08钢板仪表板－各类护罩、护板

门内板必须满足一系列不相同的功能要求，这需要到多种材料，以及他们的配合使用，涉及到门内的装饰，也涉及到隐藏在装饰后的其他一些构件。门内板包括基板和装饰面料。门内板基板多采用塑料（PP、ABS）、纤维板（再生纤维板、麻纤维板、木粉板）等，装饰面料多采用织物、人造革（PVC膜、TPO膜）、真皮等。成型工艺多采用注射成型和模压粘接成型。8.1.2门内板门坎前部护板门坎后部护板PP门内饰板总成PVC膜+PP泡沫+纤维板门框内护条总成软PVC（挤出）车门窗内密封条总成植绒PVC（挤出）车门周边塑料件

座椅不仅要求舒适性，还应考虑到司机和乘员的安全。采用聚氨酯泡沫材料，不仅可以使座椅的造型更符合人体的座姿，而且还具有恰当的减震功能，为乘员创造舒适的驾驶环境和使用新感受。在坐垫中采用多发泡区域技术可以直接用来制造符合体形的座椅，在任何驾驶情况下，这种座椅都能通过其侧向的高稳定性保证司机的安全。坐垫采用聚氨酯泡沫材料，司机靠背采用棕丝软垫，坐垫可以采用多密度结构；面包皮采用背敷PUR泡沫的织物（机织物、针织物、包括经编织物和纬编织物）、人造革、真皮等；骨架采用金属、GMT、PA等材料。在工艺上采用冷熟化模压发泡、金属焊接、塑料注射成型。8.1.3座椅

顶棚及侧后围护板是汽车顶盖及侧后围上用于进行装饰、隔热、隔音、吸音等方面的零件，这就要求在设计过程中充分考虑此方面的问题。一般情况下对于轿车产品多采用“三明治”的结构，即包括表面层、增强层、隔热吸音层、背层等。而对于商用车等多采用复合结构，即包括表面层和增强隔热吸音层等，在这方面多采用织物+玻纤+PUR泡沫板（再生纤维毡、麻纤维毡、木粉板）等材料，如基板采用等面密度及不同截面尺寸的结构，比等截面等面密度的结构具有更佳的隔热、隔音效果。

8.1.4顶后侧围板侧围护板总成织物＋玻纤布＋PUR半硬泡＋玻纤布＋无纺布侧围下护板总成PVC革＋PUR泡＋纤维板后围内护板总成织物＋玻纤布＋PUR半硬泡＋玻纤布＋无纺布后围上护板总成织物＋玻纤布＋PUR半硬泡＋玻纤布＋无纺布后围压条总成PVC革+PUR泡沫顶后侧围板部件

汽车地毯具有防止车底噪声、隔绝辐射热及软化装饰等用途，在一般情况下卡车及客车产品多采用微发泡PVC革背敷再生纤维毡的合件，起到隔热隔音的效果，价格比较低，但效果并不十分良好，主要是表面效果较差，隔音隔热效果一般。目前在国际上卡车多采用微发泡PVC革背敷PUR成型泡沫的产品，不仅可以起到良好的隔热隔音的效果，而且产品与地板的贴合效果更好，同时使驾驶室地板表面更加美观化；而在轿车和客车上基本采用针刺地毯和簇绒地毯，在地毯背面复合泡沫和其他产品，不仅达到隔热隔音的效果，而且使客舱更加舒适和美观。工艺采用挤出模压成型、针刺成型等。8.1.5地毯高架箱通风罩框PP高架箱通风管道总成PP吹塑高架箱装饰面板总成PP+TD208.1.6高架箱总成

为增加驾驶室内部的可用空间，增设高架箱，用来储物和排放线束。左/右侧窗装饰框左/右前支柱装饰板

改性PP遮阳板总成PVC膜+PUR泡+钢丝+POM座+08铝夹片+ABS卡套8.1.7各类护板及装饰板

汽车保险杠是在汽车前部与外界发生碰撞时给车身的一个缓冲保护。最早的汽车保险杠是由金属钢板制成，现在塑料化的保险杠能够采用的塑料材料种类很多，如：PUR-RIM、PP-INJ、FRP手糊、SMC等。性能要求：1.耐大气老化：1200h氙灯/淋雨,无变形、龟裂褪色等。

2.耐冲击（常温、低温）不得有破裂、变形等现象；

3.耐寒（－40℃）、耐热（90℃）；

4.耐化学品腐蚀；

5.耐冷热循环；8.2汽车外饰产品简介一塑料材料的性能及制品成型工艺8塑料在汽车上的应用8.2.1保险杠

散热器格栅（又名散热器面罩、鬼脸）是发动机冷却通风用格子状部件，其作用是行驶时，将迎面风导入发动机室冷却发动机，停车时散发发动机发出的热量，还有保护散热器及外装饰的作用。为此，散热器格栅的材料应具有强度高、刚性好、韧性好、耐振动、耐低温冲击、耐热、耐候等特性。格栅根据车型的不同要求（尤其耐热性）