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改性塑料在汽车中的应用愈发广泛,发展前景大好

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2002020-09-23 收藏

塑料在汽车上的应用已有近50年的历史,目前汽车用改性塑料的使用量已成为衡量汽车设计和制造水平的一个重要标志。塑料及其复合材料是最重要的汽车轻质材料,它不仅可减轻汽车零部件约40%的质量,而且还可以使采购成本降低40%左右。增加改性塑料在汽车中的用量可以降低整车成本、重量,并达到节能效果。


汽车中常见的改性塑料应用有:踏板、遮阳板、置物架、风扇、雨刷、空调壳、保险杠、保险带夹等汽车内饰、汽车外饰、汽车发动机周边、空调系统及照明系统等。

改性塑料在汽车中的应用愈发广泛,发展前景大好


PC/ABS功能性扰流板支柱实现减重86%

聚碳酸酯 (PC) 是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,具有耐高温、阻燃性和电绝缘性好、尺寸稳定、无毒无味等特性,广泛应用于汽车、医疗器械、电子电器、光学透镜、光盘制造等行业。


但是 PC 也存在熔体黏度高、流动性差、对缺口敏感、易应力开裂、耐有机化学品性能差、价格偏高等缺点,这限制了它在诸多领域中的应用。工业上常将 PC与其他树脂或增强材料进行共混,以达到改善其成型加工性能、减少制品残余内应力、降低材料成本的目的。

改性塑料在汽车中的应用愈发广泛,发展前景大好

丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯塑料 (ABS) 综合了三种单体的性能,其低温抗冲击性能、耐化学药品性及成型加工性能良好,价格相对便宜,被广泛应用于汽车、电器、仪器仪表等领域,但其存在阻燃性能、耐高温性及耐候性较差等缺点。


因此,通过共混来优化其性能以扩大应用领域的研究也越来越多。通过将 PC 和 ABS 熔融共混制备的 PC/ABS 合金,综合了两种聚合物的优良性能,改善了 PC 和 ABS 在某些性能上的不足。


通用汽车 2018 款雪佛兰Camaro ZL1 1LE的功能性扰流板支柱,采用盛禧奥(Trinseo)的Pulse 2000EZ PC/ABS 树脂取代金属材料制作而成。


这款扰流板支柱不仅造型时尚、空气动力学性能良好,而且重量减轻了86%,同时满足强度/刚度要求。它还采用一种创新连接方案,将支柱连接到扰流板和车辆上而不暴露固定件的长螺栓和压缩限位器。这种独特设计的模具抽芯滑块,可实现空心支柱。


目前世界各国对汽车工业发展方向提出的主要目标是:节约能源,防止环境恶化,改善安全性能。节能、环保的趋势及技术进步推动了汽车塑料化的进程。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。世界上汽车塑料单车用量最大的是德国,塑料用量占材料总用量的15%,如奥迪A2 型轿车,塑料件总重量已达220kg,占材料总用量的24. 6%。随着改性塑料在汽车上应用范围的逐步扩大,在汽车材料中的比重还将逐步提高。


再生PA又称再生尼龙,由于具有高强度、耐油、抗震、灭音等特点,因而成为应用极为广泛的一种高分子材料。

改性塑料在汽车中的应用愈发广泛,发展前景大好

此外,通过对再生PA进行改性,可以形成多种具有更好应用价值的材料,如通过改性后变成玻纤增强型PA具有高强度、低热胀系数和收缩率、吸水性低、尺寸稳定性好等优点,广泛应用于汽车支撑架等场合。由于可以使用加工以前树脂的相同注塑工艺,因此也不需要新模具。该工艺可以推广到其他应用场合,进一步减少垃圾填埋场的废料。


通用汽车公司2016款雪佛兰Silverado/GMC Sierra的窗支撑架,采用100%用后回收(Post Consumer Recycled) PA66树脂取代PP树脂,以提供高阻尼性能,减少或消除吱嘎声和窗振动。


当然,改性塑料在汽车中的应用远不止于此,汽车仪表板、内门板、保险杠等在发展改进中都有用到改性塑料,以达到减重、降低成本、提高隔音性能等功能。

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