塑料在汽车工业中应用的探讨166应用方法论科201莸12藉1年第期塑料在汽车工业中应用的探讨李锦炫(郑州宇通客车股份有限公司,河南郑州450016)摘要本文介绍了几种常用下程塑料的组织,成分和力学性能特点,以及它们在汽车工业中的应用,分析塑料的主要性能项目,并指了它们在汽车制造方面的选择依据.关键词程塑料,力学性能,选择依据U46文献标识码A1673—9671一(2011)062—0166—01随着汽车普及率的迅速提高,降低车身自重,节能降耗级降低成本已成为汽车工业发展的主要目标之一.塑料用于汽车工业除了质量轻,安全舒适等优点外,还有比金属更耐腐蚀的特点.此外,塑料还具有设计灵活性大,易加工,可一次成型复杂部件,以实现自动化从而降低成本等优点.近30-’#来,国际上汽车塑料的用量在不断增加,平均每辆车上的塑料的用量从20世纪70年代初的50～60kg~发展到目前的150kg,目前我国平均每辆轿车塑料用量为100kg,达到国~b2ot!t纪804代中期水平.汽车业已将汽车用塑料量的多少座位衡量汽车设计和制造水平的一个重要标志,并明确指出全塑车身是未来汽车的发展方向.可见,塑料在汽车行业的应用空间依然广阔,塑料和汽车行业将达成共赢的工业格局.1汽车塑料件用材料汽车用塑料零部件主要有3类:内饰件,外饰件和其他结构功能件.汽车塑料品种有聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,ABS,聚酰胺,聚碳酸酯,聚甲醛,聚氨酯等,一般使用的都是它们的改性材料和复合材料,下面介绍三种典型的工程塑料的性能及应用.1.1高密度聚乙烯(HDPE)PE是通用塑料中产量最大的品种,虽然它具有优良的耐大多数生活和工业用化学品腐蚀的特性,但某些种类的化学品仍会产生化学腐蚀,故目前用双峰分布的HDPE制作汽油燃料油箱.HDPE是一种结晶度高,非极性的热塑性树脂,其中相对分子质量高者,提供燃料箱足够的强度;相对分子质量低者,提供成型加工性,以满足安全性,阻燃,耐热,抗冲,对汽油的阻渗性的要求.随着对阻渗性要求的提高,采取了若干改性方法,如对PE油箱氟化,磺化,PE与尼龙(PA)多层共挤出,涂Pu树脂的阻渗层化接混技术.后者是在HDPE中形成不连续的,相互重叠O.5～50um厚的PA薄片阻隔层,使阻渗能力极大提高.1.2聚碳酸酯(PC)PC是优良的工程塑料,其特点为耐热(热变形温度为134—135℃),透明性好,透光率达89%(与具有优良透明性的PMMA相近),冲击韧性高,尺寸稳定性优异等,但其耐化学药品性(有机溶剂,碱性)差,表面硬度较低.PC在汽车工业中用途主要为:1)利用透明性,制灯罩和窗玻璃,但为改善其耐磨性,需涂表面硬化层,改善表面硬度和透明性,提高防雾,防眩和耐热性.2)利用其它强度不同的材料对PC改性,开发了一系列工程塑料合金,~IIPC/ABS,PC/PBT(PE)等,广泛用于内,外装饰板等受力的部件上,如PC/ABS制作的汽车仪表板.夏天,汽车仪表板表面温度可达115—130oC,由ABS转向PC/ABS或MPPO.利用ABS对PC改性,改善塑料的加工时成型的流动性和成本.随ABS用量增加,加工流动『生提高,但热变形温度下降.在ABS为3O%时,低温冲击强度出现峰值.PC/ABS合金属部分相容体系.合金的性能受PC相对分子质量,SAN—PB的粒径分率,接技率,AN的比例SAN的相对分子质量及相容剂影响.为改善其耐侯性,表面硬度,耐化学药品性可用AES,ASA替代ABS.利用PBT(P盯)对PC改性,改善PC的耐化学药品性和加T流动性.1.3聚氨酯(PUR)汽车叶l聚氨酯主要用作泡沫塑料,密度小,导热性低,具有优良的弹性,是绝热保温隔声防振的好材料,座椅坐垫,靠背的芯材是采用软质聚氨酯泡沫,具有良好的抗拉强度和延伸性.汽车的仪表板,内装饰件采用工程塑料薄板和聚氨酯泡沫通过模压成型后,质量轻.成本低,内饰软化,档次高,是高档客车及轿车首选内饰材料.以聚氨酯发泡塑料制成的半硬转向盘取代了以金属为主要骨架的传统转向盘,提高了驾驶员驾车的舒适性和安全性.在客车内饰中,聚氨酯发泡材料应用的更为广泛,它质量轻,尺寸精度高,耐候性好,几乎所有的内饰件都可以由它来制作.对于结构复杂的前后大顶,只能采用玻璃钢或者聚氨酯发泡来制作,但聚氨酯相比玻璃钢产品重量却降低20%,而且生产效率大幅度提高.内行李架底板的材料由铁皮覆革改为聚氨酯发泡后,重量可降低30%,是整车内饰减重中最有效的手段.客车制造中也在蒙皮和内饰板之间填充发泡材料,起密封...