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工程塑料和特種塑料在汽車中的應(yīng)用

日期:2017-10-04 人氣:5613

汽車用塑料有很多以往傳統(tǒng)材料沒有的優(yōu)點(diǎn),主要表現(xiàn)在重量輕、有良好的外觀裝飾效果、有多種實(shí)際應(yīng)用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、節(jié)約能源,可持續(xù)利用等各方面。

工程類塑料

工程類塑料由于擁有較好的綜合機(jī)械性能,在汽車領(lǐng)域也得到廣泛使用,在本文中主要介紹聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PU)、聚碳酸酯(PC)。

工程塑料和特種塑料在汽車中的應(yīng)用

PA

聚酰胺,俗稱尼龍,工業(yè)使用上PA種類較多,常用的有PA6、PA66和PA610。PA易印刷,易染色,電性能優(yōu)良;耐藥品,耐油的腐蝕。機(jī)械方面的共性是堅(jiān)韌,都具有很高的表面硬度,拉伸強(qiáng)度好,抗沖擊能力好,耐疲勞,耐折迭,耐應(yīng)力開裂。PA的抗拉抗壓強(qiáng)度隨溫度和吸濕量而改變,所以水相對是PA的增塑劑,加入玻纖后其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高2倍左右,耐溫能力也相應(yīng)提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在無潤滑下不停工作。

PA的缺點(diǎn)耐酸性差,耐光性差,耐污染性差。由于熱膨脹和吸水性的影響,制件尺寸穩(wěn)定性差,收縮率1~2%,需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率100%,相對吸濕飽和時(shí)能吸8%,合適壁厚:2~3.5mm。

注塑性能:PA由于酰胺基的存在,吸水強(qiáng)而吸水牢固,因此,在注塑時(shí)應(yīng)充分的烘干,一般要在120℃烘干3-4小時(shí);PA粘度小,流動(dòng)速度快,為防止射嘴流誕,應(yīng)采用自鎖噴嘴或尼龍專用噴嘴。同時(shí),要注意模具精度。

應(yīng)用范圍:PA在汽車領(lǐng)域主要用于制造軟管(制動(dòng)軟管、燃油管)、燃燒油過濾器、空氣過濾器、機(jī)油過濾器、水泵殼、水泵葉輪、風(fēng)扇、制動(dòng)液罐、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗、前大燈殼、安全帶。

PMMA

聚甲基丙烯酸酯,俗稱有機(jī)玻璃,耐室外老化,有極好的透光性,爆曬而不影響它的透明度,在光的加速老化240小時(shí)后仍可透過92%的太陽光,室外十年仍有89%,紫外線達(dá)78.5%。機(jī)械強(qiáng)度較高,有一定的耐寒性,耐腐蝕,絕緣性能良好,尺寸穩(wěn)定,易于成型,質(zhì)較脆,易熔于有機(jī)溶劑,表面硬度不夠,易刮傷起毛。合適的塑料產(chǎn)品:有一定強(qiáng)度要求的透明結(jié)構(gòu)件。

注塑性能:PMMA的吸濕率為0.3%,注塑前必須進(jìn)行干燥,一般在80℃ 左右干燥2~4h;注塑時(shí)熔體溫度在240~270℃,模具溫度要控制在35~70℃。

PMMA由于其良好的透光性能,廣泛用在汽車照明標(biāo)志牌、車門玻璃和燈玻璃罩上。

POM

聚甲醛,俗稱塑鋼,抗拉強(qiáng)度,沖擊韌性,剛性和疲勞強(qiáng)度,抗蠕變性能很高,尺寸穩(wěn)定性好,吸水性小,摩擦數(shù)小,具優(yōu)良的耐摩擦磨損性能,在高溫和水中仍有很大的剛性,耐化學(xué)腐蝕性能同于PA,但價(jià)格較低,耐反復(fù)扭曲,有突出的回彈能力。可在-40攝氏度-100攝氏度之間長期使用。POM的不足之處在于:易受強(qiáng)酸腐蝕,不耐高溫,熱穩(wěn)定性差。收縮率2-3.5%合適壁厚:1.5-2.5mm。

注塑性能:POM有明顯的熔點(diǎn),175℃時(shí)熔化,240℃時(shí)就分解,一般加工溫度為190℃~220℃,它的加工范圍很窄;POM不吸水,在注塑時(shí),一般不需要烘干,但質(zhì)量要求高的制品,可以用60℃烘干1~2小時(shí)即可;溫度不可太高,否則無染色制品會(huì)變色;它的耐酸性差,不能用酸性染料染色。

應(yīng)用范圍:POM在汽車上用與制造儀表板手套箱附件、各種閥門(排水閥門、空調(diào)器閥門等)、各種葉輪(水泵葉輪、暖風(fēng)器葉輪、油泵輪等)、各種電器開關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門銷等。

PC

聚碳酸酯,具有突出的沖擊韌性和抗蠕變性能,耐熱性好,耐寒性也很好,脆化溫度達(dá)-100℃ ,抗彎強(qiáng)度與尼龍相當(dāng),并有較高的延伸率和彈性模量,但疲勞強(qiáng)度小于尼龍66。吸水性較低,收縮率小,尺寸穩(wěn)定性好。耐磨性與尼龍相當(dāng),并有一定的抗腐蝕能力,但成型條件要求高。耐氣候性好,可在較高的溫度和高載荷下條件下長期應(yīng)用,但不可在濕溫下使用,耐溶劑性差,有應(yīng)力開裂現(xiàn)象,疲勞強(qiáng)度差。收縮率0.5-0.7%,合適的壁厚為2-3.5mm。PC加入玻纖可改善其收縮率,機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性,在100℃左右長期使用鋼性會(huì)增加,可用退火改善內(nèi)應(yīng)力。

注塑性能:PC有明顯的熔點(diǎn),220℃時(shí)熔化,350℃時(shí)就分解,一般加工溫度為250℃~320℃;它吸水,少量的水分可以引起它在高溫時(shí)分解,在注塑時(shí)必需要烘干,烘干溫度可以用120℃烘干4~5小時(shí)即可;PC料的熔融粘度大,注塑時(shí)需要用較大的壓力;PC在加工時(shí),如果條件允許,可以用模溫機(jī)提高模具溫度,以降低產(chǎn)品的殘余應(yīng)力;PC的收縮率與加工條件和制品的壁厚無關(guān),它的縱橫向收縮率比較接近,因此,可以加工成精度很高的制品;它的收縮率為0.5%。

主要合成體PC-abs:PC-ABS是PC與ABS的共混材料,通常以共混造料后,以粒料形狀供應(yīng)。如果只把兩種料簡單的混合后,直接注塑,效果很差,會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象;PC的優(yōu)點(diǎn)是剛而韌,缺點(diǎn)是應(yīng)力開裂,粘度大;ABS的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)性好,但表面硬度低;這樣共混后的材料PC-ABS即保留了兩者的優(yōu)點(diǎn);PC-ABS具有較高的表面硬度,較高的剛性和韌性,也有較高的抗應(yīng)力開裂能力;它的機(jī)械性能介于兩者之間。

應(yīng)用范圍:PC在汽車領(lǐng)域主要用在制造燈罩,左右輪罩護(hù)板,儀表擋板本體(PC+ABS)、左右風(fēng)框蓋、中間風(fēng)框蓋(PC+ABS)、后保險(xiǎn)杠緩沖墊。

PU

聚氨酯,根據(jù)聚合反應(yīng)生成物的不同,常用的分為硬質(zhì)聚氨酯和軟質(zhì)聚氨酯。硬質(zhì)聚氨酯的強(qiáng)度很高,韌性好,絕熱性好,防水效果好,成型工藝簡單,生產(chǎn)效率高;軟質(zhì)聚氨酯的彈性很好,吸音效果好,耐老化性能、抗化學(xué)介質(zhì)能力等,綜合力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過pvc等材料。聚氨酯的聚合很方便,不僅可在常溫常壓條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),甚至可以進(jìn)行現(xiàn)場聚合后直接發(fā)泡或噴涂、修補(bǔ)等施工。

聚氨酯泡沫塑料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾和吸收振動(dòng)的零部件上,如涂覆材料、聚氨酯硬質(zhì)塑料板材、聚氨酯彈性體、座椅軟泡沫材料、裝飾件、沙發(fā)革、車頂飾品;應(yīng)用最多的是各種軟質(zhì)和硬質(zhì)的聚氨酯泡沫材料,它有隔振、隔音、降噪、保溫隔熱;PU還可制成車用聚氨酯涂料、粘結(jié)劑、密封劑等。汽車上的PU代表制件有儀表板、后視鏡、保險(xiǎn)杠、座椅軟墊、頭枕、轉(zhuǎn)向盤、儀表板防振墊、支柱裝飾件、前頂襯里、窗框架、頂棚與側(cè)頂架裝飾、門襯板、遮陽板、后頂架裝飾等。

特種塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料

玻纖增強(qiáng)塑料是在原有純塑料的基礎(chǔ)上,加入玻璃纖維和其它助劑,從而提高材料的使用范圍。一般的來說,大部分的玻纖增強(qiáng)材料多用在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件上,是一種結(jié)構(gòu)工程材料;如:PP,ABS,PA66,PA6,PC,POM。


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