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工程塑料的应用和发展趋势


的应用和发展趋势
用于汽车的主要作用是使汽车轻量化,从而达到节油高速的目的。发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志,世界上汽车塑料单用量最大的是德国,塑料用量占整体材料的15%。近年来我国汽车产业发展迅速,目前汽车年产量超过400万辆,按照国外塑料用量预测,汽车行业年用改性塑料在50万吨以上,这其中工程塑料占了很大一部分比例,五大工程塑料性能特性各不相同,在汽车上的用途也各有偏重。
一、尼龙尼龙主要用于汽车发动机及发动机周边部件,主要品种是GFPA6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。
(1)在汽车发动机周边部件上的应用由于发动机周边部件主要是发热和振动部件,其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具有较好的综合性能,用玻纤改性后的尼龙,主要性能得到很大的提高,如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。另外,尼龙的品种多,较易回收循环利用,价格相对便宜等,这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用,1990年德国宝马汽车公司,首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上;以后美国福特与杜邦公司合作,共同用玻纤增强PA66制造的进气歧管应用在V6发动机上,以后世界各大汽车公司纷纷跟进,改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。
(2)在汽车发动机部件上的应用。发动机盖,发动机装饰盖,汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料,与金属材质相比,以汽缸头盖为例质量减轻50%,成本降低30%。除了发动机部件外,汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙,如机油滤清器,刮雨器,散热器格栅等。
二、聚酯在汽车制造领域,PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈,PA易吸水,PC的耐热性耐药性不及PBT;在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA,。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下,由于潮湿易引起塑性降低,电器节点处容易引起腐蚀,常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。
GE公司的PBT/PC合金,商品名为Xenoy1731,在高级轿车中应用最为广泛;它的耐热性好,耐应力开裂,具有优良的耐磨,耐化学腐蚀性,低温冲击强度高,易加工和涂饰性好,主要应用于高档轿车保险杠,车底板,面板和摩托车护板等。
三、聚甲醛汽车行业饰POM最大的潜在市场。POM质轻,加工成型简便,生产成本低廉,材料性能与金属相近。改性POM的耐磨系数很低,刚性很强;非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。制造轴套、齿轮、滑块等耐磨零件是改性POM的强项,这些部件对金属磨耗小,减少了润滑油用量,增强了部件的使用寿命;因此可以广泛替代铜、锌等金属生产轴承、齿轮、拉杆等。POM生产的汽车部件质轻,噪声低,成型装配简便,因此在汽车制造业获得越来越广泛的应用。
PPO/PA合金由于具有优异的力学性能、尺寸稳定性、耐油性、电绝缘性、抗冲击性。可用于制作汽车外部件,如大型挡板、缓冲垫、后阻流板等。对玻璃化转变温度要求较高的发动机罩时PPO/PA合金今后的应用方向。
PPO/PBT合金的热变形温度高,对水分敏感度小,是制造汽车外板的理想材料。
汽车行业的发展的方向是高档次、微型化、轻质化和多元化,以塑代钢在汽车应用中的研究也变的十分活跃。目前国内汽车用塑料平均占总材料的7%,德国的这一比例在15%;我们需要加大研发工作,做到配件结构的设计、塑料材质的选择和行业同步发展。
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