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汽车应用中的工程塑料和特种塑料

来源:环球塑化资讯网     发布时间:2017-9-30 11:36:25
 
  汽车用塑料有很多以往传统材料没有的优点,主要表现在重量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、节约能源,可持续利用等各方面。

  工程类塑料

  工程类塑料由于拥有较好的综合机械性能,在汽车领域也得到广泛使用,在本文中主要介绍聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PU)、聚碳酸酯(PC)。

  PA

  聚酰胺,俗称尼龙,工业使用上PA种类较多,常用的有PA6、PA66和PA610.PA易印刷,易染色,电性能优良;耐药品,耐油的腐蚀。机械方面的共性是坚韧,都具有很高的表面硬度,拉伸强度好,抗冲击能力好,耐疲劳,耐折迭,耐应力开裂。PA的抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变,所以水相对是PA的增塑剂,加入玻纤后其抗拉抗压强度可提高2倍左右,耐温能力也相应提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在无润滑下不停工作。

  PA的缺点耐酸性差,耐光性差,耐污染性差。由于热膨胀和吸水性的影响,制件尺寸稳定性差,收缩率1~2%,需注意成型后吸湿的尺寸变化。吸水率100%,相对吸湿饱和时能吸8%,合适壁厚:2~3.5mm.

  注塑性能:PA由于酰胺基的存在,吸水强而吸水牢固,因此,在注塑时应充分的烘干,一般要在120℃烘干3-4小时;PA粘度小,流动速度快,为防止射嘴流诞,应采用自锁喷嘴或尼龙专用喷嘴。同时,要注意模具精度。

  应用范围:PA在汽车领域主要用于制造软管(制动软管、燃油管)、燃烧油过滤器、空气过滤器、机油过滤器、水泵壳、水泵叶轮、风扇、制动液罐、动力转向液罐、白叶窗、前大灯壳、安全带。

  PMMA

  聚甲基丙烯酸酯,俗称有机玻璃,耐室外老化,有极好的透光性,爆晒而不影响它的透明度,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5%.机械强度较高,有一定的耐寒性,耐腐蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,易熔于有机溶剂,表面硬度不够,易刮伤起毛。合适的塑料产品:有一定强度要求的透明结构件。

  注塑性能:PMMA的吸湿率为0.3%,注塑前必须进行干燥,一般在80℃左右干燥2~4h;注塑时熔体温度在240~270℃,模具温度要控制在35~70℃。

  PMMA由于其良好的透光性能,广泛用在汽车照明标志牌、车门玻璃和灯玻璃罩上。

  POM

  聚甲醛,俗称塑钢,抗拉强度,沖击韧性,刚性和疲劳强度,抗蠕变性能很高,尺寸稳定性好,吸水性小,摩擦数小,具优良的耐摩擦磨损性能,在高温和水中仍有很大的刚性,耐化学腐蚀性能同于PA,但价格较低,耐反复扭曲,有突出的回弹能力。可在-40摄氏度-100摄氏度之间长期使用。POM的不足之处在于:易受强酸腐蚀,不耐高温,热稳定性差。收缩率2-3.5%合适壁厚:1.5-2.5mm.

  注塑性能:POM有明显的熔点,175℃时熔化,240℃时就分解,一般加工温度为190℃~220℃,它的加工范围很窄;POM不吸水,在注塑时,一般不需要烘干,但质量要求高的制品,可以用60℃烘干1~2小时即可;温度不可太高,否则无染色制品会变色;它的耐酸性差,不能用酸性染料染色。

  应用范围:POM在汽车上用与制造仪表板手套箱附件、各种阀门(排水阀门、空调器阀门等)、各种叶轮(水泵叶轮、暖风器叶轮、油泵轮等)、各种电器开关及电器仪表上的小齿轮、各种手柄及门销等。

  PC

  聚碳酸酯,具有突出的冲击韧性和抗蠕变性能,耐热性好,耐寒性也很好,脆化溫度达-100℃,抗弯强度与尼龙相当,并有较高的延伸率和弹性模量,但疲劳强度小于尼龙66.吸水性较低,收缩率小,尺寸稳定性好。耐磨性与尼龙相当,并有一定的抗腐蚀能力,但成型条件要求高。耐气候性好,可在较高的温度和高载荷下条件下长期应用,但不可在湿温下使用,耐溶剂性差,有应力开裂现象,疲劳强度差。收缩率0.5-0.7%,合适的壁厚为2-3.5mm.PC加入玻纤可改善其收缩率,机械强度和耐温性,在100℃左右长期使用钢性会增加,可用退火改善內应力。

  注塑性能:PC有明显的熔点,220℃时熔化,350℃时就分解,一般加工温度为250℃~320℃;它吸水,少量的水分可以引起它在高温时分解,在注塑时必需要烘干,烘干温度可以用120℃烘干4~5小时即可;PC料的熔融粘度大,注塑时需要用较大的压力;PC在加工时,如果条件允许,可以用模温机提高模具温度,以降低产品的残余应力;PC的收缩率与加工条件和制品的壁厚无关,它的纵横向收缩率比较接近,因此,可以加工成精度很高的制品;它的收缩率为0.5%.

  主要合成体PC-abs:PC-ABS是PC与ABS的共混材料,通常以共混造料后,以粒料形状供应。如果只把两种料简单的混合后,直接注塑,效果很差,会出现分层现象;PC的优点是刚而韧,缺点是应力开裂,粘度大;ABS的优点是流动性好,但表面硬度低;这样共混后的材料PC-ABS即保留了两者的优点;PC-ABS具有较高的表面硬度,较高的刚性和韧性,也有较高的抗应力开裂能力;它的机械性能介于两者之间。

  应用范围:PC在汽车领域主要用在制造灯罩,左右轮罩护板,仪表挡板本体(PC+ABS)、左右风框盖、中间风框盖(PC+ABS)、后保险杠缓冲垫。

  PU

  聚氨酯,根据聚合反应生成物的不同,常用的分为硬质聚氨酯和软质聚氨酯。硬质聚氨酯的强度很高,韧性好,绝热性好,防水效果好,成型工艺简单,生产效率高;软质聚氨酯的弹性很好,吸音效果好,耐老化性能、抗化学介质能力等,综合力学性能远远超过pvc等材料。聚氨酯的聚合很方便,不仅可在常温常压条件下进行聚合反应,甚至可以进行现场聚合后直接发泡或喷涂、修补等施工。

  聚氨酯泡沫塑料广泛应用于汽车内饰和吸收振动的零部件上,如涂覆材料、聚氨酯硬质塑料板材、聚氨酯弹性体、座椅软泡沫材料、装饰件、沙发革、车顶饰品;应用最多的是各种软质和硬质的聚氨酯泡沫材料,它有隔振、隔音、降噪、保温隔热;PU还可制成车用聚氨酯涂料、粘结剂、密封剂等。汽车上的PU代表制件有仪表板、后视镜、保险杠、座椅软垫、头枕、转向盘、仪表板防振垫、支柱装饰件、前顶衬里、窗框架、顶棚与侧顶架装饰、门衬板、遮阳板、后顶架装饰等。

  特种塑料玻璃纤维增强塑料

  玻纤增强塑料是在原有纯塑料的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围。一般的来说,大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上,是一种结构工程材料;如:PP,ABS,PA66,PA6,PC,POM.

 

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