汽车部件上使用的工程塑料有三种类型,即非改性增强级、玻璃纤维矿物增强级和工程塑料合金材料。聚合物合金是由两种或两种以上聚合物相互掺和而成的一种新型
注塑加工聚合物材料,有明显的两相结构,不仅能适应汽车对材料的多样化和高性能要求,而且还可获得材料成本与性能的最佳配合。
结构材料通常用于刚性部件。根据部件的使用部位和功能要求,所用材料性能要求各不相同。汽车部件在低温下应用良好的冲击强度,尤其是缺口冲击强度,这是汽车部件对所用材料最基本的要求。轿车的内饰件要保证乘员的安全,即使在0℃以下的气温条件下发生意外事故,也不能开裂成带有尖尖的碎片,而仅仅是产生弹性变形,以使伤害减少带最低限度。
国内已经开发出汽车工业上专用的PP改性材料,有10余个品牌牌号,满足了一些汽车内外配件的需要。用作刚性部件的聚烯烃弹性体,通过配混矿物、玻璃填料与各种橡胶,使之既有良好的冲击韧性,又有比较高的刚性。热膨胀系数可降低50%-75%,光泽度、耐擦伤性也都有很大的提高。纳米级复合材料所能开发的其他应用部件,还包括保险杠外罩、仪表板、散热器格栅、发动机箱等,预计未来的20年,纳米级复合材料将导致许多汽车部件材料的更新换代。
对汽车的外装件,如保险杠,强韧性、耐龟裂性、耐低温性及耐疲劳性是十分重要的。要求保险杠在受到强烈冲击时,具有必要的能量吸收能力,避免由于脆性破裂而使材料失去作用。对车身外板来说,在-40-+60℃温度范围内,缺口冲击强度要保持在20J/m以上。汽车部件以塑料取代金属,则必须提高塑料的刚性,单质塑料的刚性远不及金属材料,即便工程塑料也是如此。
提高塑料刚性的办法,一是用纤维增强改性,二是将两种或两种以上的工程塑料,通过特殊的合金工艺来达到提高刚性和强度的目的。在线涂装工艺要求能耐受140-160℃的烘烤温度而不变形,一些耐温性高的工程塑料,由于成本原因,并不是汽车大面积车身件的理想选材,通过材料改性和合金工艺,可以使一些汽车外装件材料,满足在线涂装工艺所要求的工作温度,而在成本上又能够接受。
汽车是一种典型的高度组合的工业产品,一辆整车约有一万多个零件组成,涉及十多个大类,4200多种材料。其中塑料化程度高的汽车,塑料件约有800-1000件,总质量在120kg上下,使用的塑料品种高达20-30种,每一品种都开发了不少汽车专用品级。汽车
注塑加工件依据部件的功能,大概可划分为外装件、内饰件和功能构件三类。
改性PP是国内汽车工业重点发展的塑料品种,其目前的使用量可占国内汽车用塑料的40%以上。他的特点是质量轻、成本低、耐腐蚀性好。通过填充、增强、共混、合金等通用塑料工程化的措施,在耐热、耐低温性、耐冲击、强度刚性和耐老化性方面有了大幅度的提升。特别是PP纳米复合材料有巨大的应用价值。
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