|
汽車應用領域的工程塑料和特種塑料汽車用塑料有很多以往傳統材料沒有的優點,主要表現在重量輕、有良好的外觀裝飾效果、有多種實際應用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、節約能源,可持續利用等各個方面。 工程類塑料 工程類塑料由于擁有較好的綜合機械性能,在汽車領域也得到廣泛使用,在本文中主要介紹聚酰胺(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,俗稱尼龍,工業使用上PA種類較多,常用的有PA6、PA66和PA610。PA易印刷,易染色,電性能優良;耐藥品,耐油的腐蝕。機械方面的共性是堅韌,都具有很高的表面硬度,拉伸強度好,抗沖擊能力好,耐疲勞,耐折迭,耐應力開裂。PA的抗拉抗壓強度隨溫度和吸濕量而改變,所以水相對是PA的增塑劑,加入玻纖后其抗拉抗壓強度可提高2倍左右,耐溫能力也相應提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在無潤滑下不停工作。 PA的缺點耐酸性差,耐光性差,耐污染性差。由于熱膨脹和吸水性的影響,制件尺寸穩定性差,收縮率1~2%,需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率100%,相對吸濕飽和時能吸8%,合適壁厚:2~3.5mm。 注塑性能:PA由于酰胺基的存在,吸水強而吸水牢固,因此,在注塑時應充分的烘干,一般要在120℃烘干3-4小時;PA粘度小,流動速度快,為防止射嘴流誕,應采用自鎖噴嘴或尼龍專用噴嘴。同時,要注意模具精度。 應用范圍:PA在汽車領域主要用于制造軟管(制動軟管、燃油管)、燃燒油過濾器、空氣過濾器、機油過濾器、水泵殼、水泵葉輪、風扇、制動液罐、動力轉向液罐、白葉窗、前大燈殼、安全帶。 PMMA 聚甲基丙烯酸酯,俗稱有機玻璃,耐室外老化,有極好的透光性,爆曬而不影響它的透明度,在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光,室外十年仍有89%,紫外線達78.5%。機械強度較高,有一定的耐寒性,耐腐蝕,絕緣性能良好,尺寸穩定,易于成型,質較脆,易熔于有機溶劑,表面硬度不夠,易刮傷起毛。合適的塑料產品:有一定強度要求的透明結構件。 注塑性能:PMMA的吸濕率為0.3%,注塑前必須進行干燥,一般在80℃ 左右干燥2~4h;注塑時熔體溫度在240~270℃,模具溫度要控制在35~70℃。 PMMA由于其良好的透光性能,廣泛用在汽車照明標志牌、車門玻璃和燈玻璃罩上。 POM 聚甲醛,俗稱塑鋼,抗拉強度,沖擊韌性,剛性和疲勞強度,抗蠕變性能很高,尺寸穩定性好,吸水性小,摩擦數小,具優良的耐摩擦磨損性能,在高溫和水中仍有很大的剛性,耐化學腐蝕性能同于PA,但價格較低,耐反復扭曲,有突出的回彈能力。可在-40攝氏度-100攝氏度之間長期使用。POM的不足之處在于:易受強酸腐蝕,不耐高溫,熱穩定性差。收縮率2-3.5%合適壁厚:1.5-2.5mm。 注塑性能:POM有明顯的熔點,175℃時熔化,240℃時就分解,一般加工溫度為190℃~220℃,它的加工范圍很窄;POM不吸水,在注塑時,一般不需要烘干,但質量要求高的制品,可以用60℃烘干1~2小時即可;溫度不可太高,否則無染色制品會變色;它的耐酸性差,不能用酸性染料染色。 應用范圍:POM在汽車上用與制造儀表板手套箱附件、各種閥門(排水閥門、空調器閥門等)、各種葉輪(水泵葉輪、暖風器葉輪、油泵輪等)、各種電器開關及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門銷等。 PC 聚碳酸酯,具有突出的沖擊韌性和抗蠕變性能,耐熱性好,耐寒性也很好,脆化溫度達-100℃ ,抗彎強度與尼龍相當,并有較高的延伸率和彈性模量,但疲勞強度小于尼龍66。吸水性較低,收縮率小,尺寸穩定性好。耐磨性與尼龍相當,并有一定的抗腐蝕能力,但成型條件要求高。耐氣候性好,可在較高的溫度和高載荷下條件下長期應用,但不可在濕溫下使用,耐溶劑性差,有應力開裂現象,疲勞強度差。收縮率0.5-0.7%,合適的壁厚為2-3.5mm。PC加入玻纖可改善其收縮率,機械強度和耐溫性,在100℃左右長期使用鋼性會增加,可用退火改善內應力。 注塑性能:PC有明顯的熔點,220℃時熔化,350℃時就分解,一般加工溫度為250℃~320℃;它吸水,少量的水分可以引起它在高溫時分解,在注塑時必需要烘干,烘干溫度可以用120℃烘干4~5小時即可;PC料的熔融粘度大,注塑時需要用較大的壓力;PC在加工時,如果條件允許,可以用模溫機提高模具溫度,以降低產品的殘余應力;PC的收縮率與加工條件和制品的壁厚無關,它的縱橫向收縮率比較接近,因此,可以加工成精度很高的制品;它的收縮率為0.5%。 主要合成體PC-abs:PC-ABS是PC與ABS的共混材料,通常以共混造料后,以粒料形狀供應。如果只把兩種料簡單的混合后,直接注塑,效果很差,會出現分層現象;PC的優點是剛而韌,缺點是應力開裂,粘度大;ABS的優點是流動性好,但表面硬度低;這樣共混后的材料PC-ABS即保留了兩者的優點;PC-ABS具有較高的表面硬度,較高的剛性和韌性,也有較高的抗應力開裂能力;它的機械性能介于兩者之間。 應用范圍:PC在汽車領域主要用在制造燈罩,左右輪罩護板,儀表擋板本體(PC+ABS)、左右風框蓋、中間風框蓋(PC+ABS)、后保險杠緩沖墊。 PU 聚氨酯,根據聚合反應生成物的不同,常用的分為硬質聚氨酯和軟質聚氨酯。硬質聚氨酯的強度很高,韌性好,絕熱性好,防水效果好,成型工藝簡單,生產效率高;軟質聚氨酯的彈性很好,吸音效果好,耐老化性能、抗化學介質能力等,綜合力學性能遠遠超過pvc等材料。聚氨酯的聚合很方便,不僅可在常溫常壓條件下進行聚合反應,甚至可以進行現場聚合后直接發泡或噴涂、修補等施工。 聚氨酯泡沫塑料廣泛應用于汽車內飾和吸收振動的零部件上,如涂覆材料、聚氨酯硬質塑料板材、聚氨酯彈性體、座椅軟泡沫材料、裝飾件、沙發革、車頂飾品;應用最多的是各種軟質和硬質的聚氨酯泡沫材料,它有隔振、隔音、降噪、保溫隔熱;PU還可制成車用聚氨酯涂料、粘結劑、密封劑等。汽車上的PU代表制件有儀表板、后視鏡、保險杠、座椅軟墊、頭枕、轉向盤、儀表板防振墊、支柱裝飾件、前頂襯里、窗框架、頂棚與側頂架裝飾、門襯板、遮陽板、后頂架裝飾等。 特種塑料玻璃纖維增強塑料 玻纖增強塑料是在原有純塑料的基礎上,加入玻璃纖維和其它助劑,從而提高材料的使用范圍。一般的來說,大部分的玻纖增強材料多用在產品的結構零件上,是一種結構工程材料;如:PP,ABS,PA66,PA6,PC,POM。 |