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汽车高分子材料目录第一篇汽车塑料基础知识
一、汽车塑料制品发展过程
二、汽车用塑料主要特点
三、我国汽车塑料制品发展现状与趋势
四、塑料在轿车饰件的应用第二篇汽车用塑料制品与材料
一、聚氨酯泡沫塑料制品
二、工程塑料汽车零部件
三、塑料基复合材料汽车制品
四、塑料及树脂缩写代号
五、塑料的组成
六、汽车塑料制品常用聚合物树脂
七、汽车塑料制品的主要助剂
八、汽车塑料制品的常用填充物和增强物
九、汽车塑料的需要的主要性能指标第三篇汽车饰件用塑料及其制品
一、汽车饰件与塑料
二、汽车用聚氨酯泡沫塑料
三、汽车软饰件与塑料
四、反应注射模塑及制品第四篇汽车常用塑料及饰件
一、聚丙烯塑料汽车塑料件
二、聚乙烯汽车塑料件
三、改性聚苯乙烯塑料
四、聚氯乙烯车塑料件第五篇塑料结构制品材料的选用原则
一、塑料材料选用的注意事项
二、塑料材料的选用范围
三、常用零部件的选用方法实例第六篇塑料制品的设计要求
一、设计的工艺性
二、典型零部件的设计第一篇汽车塑料基础知识
一、汽车塑料制品发展过程1.可清洁性--轻量性--减震性---经济性---资源性
二、汽车用塑料主要特点高分子汽车材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__成型、节约能源,可持续利用等各方面高分子汽车材料的主要特点如下1.重量轻高分子汽车材料最突出的优点之一就是具有轻质__度的特性由于各种塑料的平均比重只有一般普通钢材的15-20%,也比一般木材轻这一特点对高档大型轿车尤其有突出的优点,可以减去大量的自重2.良好的__性能高分子汽车材料具有非常好的__性能由于高分子汽车材料的可塑性和与其它材料之间良好的兼容结合性能,可以利用不同的材料组分,借助于各种现代化的成型__机械,通过挤出、注塑、压延、模塑、吹塑等方法__成具有各种不同形状、不同性能、不同颜色的、不同功能的高分子汽车材料,如,直接挤成管材、型材、板材,注射成有各种造型的制品、压延__成薄膜等,还可根据需要制成各种颜色、有夹层、中空、放嵌件等各种产品,还可根据要求进行二次__,如机械制品样的车削、冲切、裁剪、焊接、也可热熔、冷锯、复合等3.优良的综合理化性能高分子汽车材料的另一个优点是具有多种功能,可而被用于特殊的场合大多数高分子材料除了具有可塑性外,还有众多优秀的理化性能塑料具有良好的绝缘性能、卓越的防腐蚀性能、耐老化性能、良好的耐磨和耐洗刷性能、良好的防水性能和力学性能、良好的粘结结合性能,被__成各种被__成各种要求多种性能和功能的汽车内外饰件4.优秀的装饰效果高分子汽车材料最突出的优点是装饰效果优秀它可以被一次__成具有复杂造型和多种色彩的制品,有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着色,__成具有非常逼真的形象、花纹和图案,可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理,还可以表面烫金、贴膜、镀银、镶嵌等5.节能和环保高分子汽车材料还有一个优点是能节约能源和促进环保由于能替代大量的天然材料,就可以相应节约大量的资源,起保护森林和石材资源的作用,不破坏更多的生态环境,具有节能的社会价值和环保意义同时,由于塑料__成型的方便性,制造高分子汽车需要的能源远远小于__同等功能的天然材料,比如钢铁、动物皮等,可节约大量人工和能源大多数汽车材料用的塑料是热塑性塑料,其废旧料能方便地回收,直接再制造,使高分子汽车材料走上可持续__的清洁生产道路,有着极其积极的环保意义高分子汽车材料的特性还有很多,其中也有一些不如传统材料的地方,主要缺点表现在它的刚性、耐热性和可燃烧性、耐老化性能、表面耐刻划性和抗冻性等#
1、刚性差高分子建筑材料具有很好的可塑性,但它的刚性较差,因此不能将它用于要求有较大承载力的地方或作为主要的受力结构件,否则会因刚度不够引起失稳等破坏;另外,它的抗变形能力也不如天然材料__的传统材料#
2、耐热性差耐高温性能差是高分子汽车材料的另一个主要缺点大部分热塑性高分子汽车材料的工作温度都在摄氏80度以下,该温度以上常会发生热变形,使高分子材料不能维持原来的形状和结构,性能也会发生很大变化#
3、抗冻性能差很多塑料具有冷脆性,主要表现在塑料件在冬天时用时,受到冲击力特别容易引起冲击破坏,由于这一原因使很多塑料在低温环境下的应用受到了限制热塑性塑料的这一缺点目前可以通过在原料中加入其它材料或添加剂进行配方组合进行改性,让它的低温抗冲击强度得到改善#
4、具有可燃烧性与钢材相比,塑料的另一个缺点是具有可燃烧性这是近年来高分子汽车材料应用过程中最受人们__的问题之一,也是很多场合中最不放心使用高分子材料的主要原因之一塑料可分为两类,一类是不可燃烧的,另一类是可燃烧的但是,由于塑料具有可配方组合和改性的功能,可燃烧的塑料可以通过在配方中加入阻燃剂和不可燃烧的填充改性物,对其进行改性,使之成为阻燃或不可燃的塑料,让们放心使用#
5、耐老化性能塑料的老化性能是__以来影响高分子汽车材料应用发展的又一个原因但是,实际上应该比较客观地看待塑料建材的老化问题高分子材料不仅要考虑耐热老化,还要考虑耐光老化和耐经常接触介质的老化可以通过在配方中通过加入各种抗老化剂防止老化高分子建筑材料具有相当多的优点,但由于上述缺点,较多的仍然是以汽车内装饰用材和车厢内功能性汽车制品应用为主随着科学技术的发展,越来越多的高分子新材料不断研究成功,许多高分子材料已经正在克服这些缺点,这将使汽车高分子材料的应用领域和范围得到更大的发展
三、我国汽车塑料制品发展现状与趋势汽车塑料制品,按其使用部位可分为内饰件、外装件、机能结构件等近年来我国大力开展汽车软饰化工作,汽车上塑料用量明显增加表1-1我国不同车型塑料用量分类塑料用量(Kg/辆)塑料占全车材料的百分比(%)轿车
34.652t载货汽车
27.
71.544t载货汽车
22.
50.410t载货汽车
25.
80.32表1-2我国汽车中塑料件在各使用部位所占的百分比单位%车型内饰件外装件机能结构件天津TJ
13352.
31.
546.2南京NJ
13157.
68.
234.2轿车431922国外小轿车
40.
934.
524.6
四、塑料在轿车饰件的应用轿车软饰件主要是指轿车车身内外各种质地柔软坚韧的装饰部件,其中以内饰件为主轿车中典型的塑料软饰件见表1-3表1-3轿车中典型的塑料软饰件内饰件名称塑料名称座椅缓冲垫、头枕聚氨酯泡沫塑料扶手、仪表板缓冲垫聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙稀仪表盖板、前支柱装饰条、控制箱体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)仪表板芯材玻璃钢纤维增强丙烯腈-苯乙烯共聚物仪表板托架、车门前饰板芯材、制动杆手柄、中后支柱装饰条聚丙烯转向盘聚丙烯、聚氨酯车门内饰板表皮、车顶棚内衬表皮聚氯乙稀车门内饰板隔离层、车顶棚内衬隔离层聚氨酯、聚苯乙烯车顶棚内衬托架聚丙烯、聚苯乙烯用于制造轿车软饰件的塑料,主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS、聚苯醚和玻璃纤维增强丙烯腈-苯乙烯共聚物等,其中以聚氨酯泡沫塑料最为重要目前,许多通用塑料、工程塑料及其增强塑料,都能在不同程度上替代钢、铜、不锈钢、铝合金等材料,用作轿车结构件或内外装件其中,又以聚丙烯、聚氯乙稀、聚乙烯、ABS等最常用表1-4列举了用作轿车结构件或内外装件的塑料品种及其应用实例表1-4用作轿车结构件和内外装件的塑料品种及其应用实例结构件和内外装件名称塑料名称取暖及通风系统、车厢、发动机机舱、车身、灯壳、工具箱、电线接线柱、接线盒盖、消音器等聚丙烯、玻纤增强聚丙烯、无机填料增强聚丙烯、电镀级聚丙烯仪表板罩、汽车顶盖内衬、后盖板表皮、备胎罩、转向盘、保险杠套、电线包覆层等聚氯乙烯、氯化聚氯乙稀、玻纤增强聚氯乙稀、热固性低发泡聚氯乙稀挡泥板、顶棚和门的减振材料、行李箱垫、空气导管、汽油箱等低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯后挡泥板、仪表板、收音机罩、空气排气管、转向盘喇叭罩、格栅、后护板、上通风盖板、车轮罩、百叶窗、支架、镜框等高抗冲ABS、超高抗冲ABS、高刚性ABS、电镀ABS、透明ABS、氯化共混ABS灯具、仪表标牌、遮阳板、窗玻璃、保险杠等聚碳酸酯、玻纤增强聚碳酸酯保险杠、散热器格栅、扰流板、翼子板等反应型注射成型聚氨酯(RIM)第二篇汽车用塑料制品与材料
一、聚氨酯泡沫塑料制品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其主要制品有仪表板、后视镜框、保险杠、座椅软垫、头枕、转向盘、控制箱、仪表板防振垫、前后支柱装饰、中间支柱装饰、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
二、工程塑料汽车零部件工程塑料制造的汽车机能件较多,其中常见的零部件有散热器格栅(其材料有ABS、20%玻璃纤维增强聚丙烯)、空气滤清器壳(聚丙烯)、行里箱盖(聚丙烯)、仪表板(聚丙烯)、曲轴箱盖(尼龙6)、正时齿轮链盒(聚丙烯)、正时齿轮(30%玻璃纤维增强聚甲醛)、挡泥板(尼龙R-RIM)等
三、塑料基复合材料汽车制品塑料复合材料如__C、DX(聚甲醛复合材料)开始用于制造汽车结构件,对减少汽车自重起了重要作用如__C材料模压成型制造汽车门板,聚甲醛复合材料制造传向节主销衬套
四、塑料及树脂缩写代号表2-1根据GB1844-80标准,列出常用塑料及树脂的缩写代号缩写代号塑料和树脂全称PUR聚氨酯PolyurethanePP聚丙烯PolypropylenePE聚乙烯PolyethylenePS聚苯乙烯PolystyrenePVC聚氯乙烯Polyvinyla__tatePC聚碳酸酯PolycarbonateABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物Acrylonitrile-buta___ne-styrenecopolymerPAN聚丙烯腈PolyacrylonitrilePM__聚甲基丙烯酸甲酯PolymethylmethacrylatePBT聚对苯二甲酸丁二醇酯Poly(butyleneterephthalate)PET聚对苯二甲酸乙二醇酯Poly(ethyleneterephthalate)EP环氧树脂EpoxideresinPF酚醛树脂Phenol-for__ldehyderesinUF脲醛树脂Ultra-for__ldehyderesineUP不饱和树脂UnsaturatedpolyesterPA聚酰胺PolyamidePI聚酰亚胺PolyimidePOM聚甲醛Polyfor__ldehydePolyoxymethylenePPO聚苯醚PolyphenyleneoxidePSU聚砜PolysulfoneRP增强塑料Reinfor__dplasticsGRP玻璃纤维增强塑料Glassfibrereinfor__dplastics
五、塑料的组成1.树脂树脂是塑料中最重要的组分,约占塑料全部组分的40%~100%按树脂的受热行为,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类
1.1.热塑性塑料其分子结构是链状的线型结构它的工艺性能特点是受热时软化或熔化,具有可塑性,可塑制成一定形状的制品;可反复再塑,而其基本性能不变这类塑料的优点和缺点属于这类塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、ABS、有机玻璃、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等
1.2.热固性塑料热固性塑料是一类以缩聚树脂为基础,加入适当的添加剂固化而成这种塑料一旦固化成型即使加热至分解温度也不会软化,同时也不溶解在溶剂中,属于这类塑料有酚醛、环氧、聚酯、氨基、聚二苯醚、不饱和聚酯以及有机硅等
六、汽车塑料制品常用聚合物树脂汽车塑料制品的种类很多,但大多数制品都由几部分基本原材料组成合成树脂、添加剂(稳定剂、增塑剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂等)、填充料、着色剂下面对建筑塑料制品种常用的原料作简单介绍高分子建筑材料的主要成分就是合成树脂,合成树脂按照聚合的方法有加聚树脂和缩聚树脂两类,而按照受热行为又可分为热塑性塑料和热固性塑料两类汽车塑料制品的常用原材料中,根据不同用途和性能要求,热塑性塑料和热固性塑料都有应用考虑环保、__性能和可持续__因素,热塑性塑料的应用比例远远高于热固性塑料在热塑性塑料中根据不同场合需要,通用塑料和工程塑料都有应用,但从经济性和__性考虑,应用较多的还是通用热塑性塑料常用于作为建筑塑料制品常用原材料的塑料树脂有PVC、PE、PP、ABS、PS、酚醛、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯等
(一)、PVC(聚氯乙烯)1.PVC的种类与应用领域PVC是高分子建筑材料中应用最多的树脂PVC树脂按照聚合方法可分成悬浮树脂和糊状树脂,悬浮树脂是粉状物,按照分子量大小可分6种型号,其分子量范围、性能和用途如表2-1所示参考标准HG2-775-74表中的黏度表示为1%树脂在1,2二氯甲烷中的溶液绝对黏度值. 表2-2 悬浮法PVC树脂的分子量范围和用途疏松紧密平均分子量/万粘度/Pa.s10-2汽车应用外包装包扎标记xS-1XJ-18.75-
9.
562.00-
2.10绝缘线材蓝色XS-2XJ-28-
8.
751.90-
2.00白色XS-3XJ-
37.2-
81.80-
1.90表皮材料等黄色XS-4XJ-
46.35-
7.
21.70-
1.80内饰材料绿色XS-5XJ-
55.51-
6.
351.60-
1.70镜框、__盖等红色XS-6XJ-
64.7-
5.
511.50-
1.60过氯乙烯底涂黑色PVC糊状树脂是在加入了大量的增塑剂后,用于涂布法__软质PVC表皮、革类面料产品、PVC软质地板等,一般在糊状PVC树脂中的增塑剂加量,可达到树脂含量的80-100%在汽车塑料制品种最常用的塑料原材料当属聚氯乙烯,用PVC塑料制造的汽车塑料制品随处可见,PVC塑料方向盘、PVC塑料衬板、PVC塑料汽车铺地材料这不仅是因为PVC树脂__经济,而且__性能和综合力学性能都比较好2.PVC的性能特点将PVC树脂用于汽车材料中的最可贵特点是具有自熄性,这是因为PVC材料的分子中含有
56.8%氯原子,遇明火能够自熄材料自熄是指原本燃烧的材料在离开火源就会自动熄灭,衡量某种材料是否会燃烧可用氧指数值作判断当材料的氧指数达到30以上,才可将这种材料称为具有自熄性也就是说,这种材料只有当所处空气环境中的含氧量达到30%时才会燃烧,低于此值则不会燃烧,那么这种材料一般使用情况下的燃烧性能是安全的自熄性对于建筑材料是极为重要,可以避免许多意想不到的灾害不管哪一类的PVC树脂在__时都必须加上稳定剂,否则,PVC受到光和热很容易分解一般配方中除了稳定剂之外,还要加入润滑剂、防老化剂、并根据不同的树脂型号和产品需要,加入增塑剂和各种增强填充剂假如增强填充剂,既是为了降低成本,也更为了改善某一个具体的性能,比如耐热性、抗冲击性、强度、耐介质性能等要区别PVC材料属于硬质或软质,主要是由__时所加入的增塑剂的量决定一般情况下,加入的增塑剂量大于树脂量的30%时,称为软质PVC材料,含较多增塑剂的PVC材料要成为自喜获阻燃产品还需加入特定的阻燃成分,否则不再自熄;而硬质PVC材料的增塑剂加入量小于树脂的10%,或者完全不加增塑剂,其阻燃性能不受到大的影响汽车高分子材料中的PVC类产品中硬质、软质都有,除了树脂性号外靠增塑剂调节,但都可以保持材料的自熄性能硬质PVC材料除了自熄以外,抗老化性能和综合力学性能也较好,但它的抗冲击性能,尤其是低温抗冲击性能往往还不能满足应用要求,采取的措施是在配方中加入抗冲改性剂软质制品无抗冲击要求常用的PVC材料抗冲改性剂有ACR(丙烯酸酯共聚物)、CPE(氯化聚乙烯)、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物、部分无机填充物等,改性的作用是让材料增加抗冲击韧性3.其它相关共聚物氯乙烯除了聚合成PVC,还可以和其它不饱和单体共聚,形成氯乙烯类其它共聚物,如下面表2-2所示表2-3氯乙烯类其它共聚物单体1名称单体2名称共聚物名称性能特点高分子建材氯乙烯醋酸乙烯氯醋共聚物改善__性能地板、涂层氯乙烯偏二氯乙烯氯偏共聚物改善韧性墙面涂料氯乙烯氯化改性过氯乙烯耐老化性好地面涂料
(二)、PE(聚乙烯)1.PE的种类与应用领域PE材料的种类很多,不同的PE有不同的力学性能和__性能,根据不同的用途和性能要求,相应的用不同的PE制成不同的产品PE的力学性能与其密度有很大关系,密度越高,力学性能越好不同的PE原材料和在建筑中适用的产品如表2-3所示表2-4PE原材料特性和适用产品名称缩写密度或分子量性能汽车用高密度聚乙烯HDPE
0.941-
0.965力学性能较好膜低密度聚乙烯LDPE
0.910-
0.940力学性能较差线性低密度聚乙烯LLDPE
0.910-
0.940线性结构超高分子量聚乙烯UHMWPE分子量大于150万特别耐磨,力学性能特别好耐磨衬材市售商品PE以MI(熔融指数)进行分级,MI值在
0.3-20范围内,分子量越大,密度越高,MI值越小MI代表意义为__温度190C
0、载荷2160g、10秒内、从直径
2.1mm、长8mm的毛细管中挤出的克数2.PE的性能特点PE的最大优点是对人体无害和耐溶剂性能特别优秀,常温下几乎没有可溶解的溶剂,只有某些烃类物质能使它溶胀甚至溶解,比如,四氯化碳PE的耐介质腐蚀的能力也特别强,可耐大多数酸性和碱性物质,只有浓硫酸和浓硝酸方能够慢慢地侵蚀它因此,PE可被用来__成建筑中需要接触大多数化工液体的管材,由于耐腐蚀性好,还特别适用于制造成输送饮用水的管道和医用、药用输液管超高分子量聚乙烯材料是近年来发展的新材料,由于它的分子量特别大,理化性能具有很多超出寻常PE材料的优点,被誉为现代奇异新塑料尤其是他的耐磨性能非常好,甚至可以为普通钢材的8-9倍,这种材料非常适合用于很多易磨损材料但是由于超高分子量聚乙烯材料的分子量相当大,__以来,它的__成型是一个问题通过配方改性或对挤出__设备进行特殊的改造,目前已经能连续挤出__成型PE作为汽车材料应用,其最大的缺点是容易燃烧,因此,用PE一定要采用比较保险的阻燃措施,最简单、常用的方法是加入合适的而且有足够量的阻燃剂,用来改善PE的燃烧性能3.PE和其它化合物的共聚物PE和其它物质形成的共聚物如表2-5所示表2-5PE和其它物质形成的共聚物单体1单体2共聚物名称性能特点建筑应用PE醋酸乙烯EVA弹性随VA量增加抗冲改性剂PE氯气CPE燃烧性能随氯改善抗冲改性剂PE氯气、二氯化硫氯磺化PE弹性体抗冲改性剂
三、PS聚苯乙烯1.PS的种类与应用领域聚苯乙烯树脂的__方法有悬浮聚合和本体聚合两类,本体聚合法的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成的.本体聚合只需要加热及加引发剂,就可以得到纯度较高的连续聚合产品,但对聚合反应控制难度较高悬浮聚合要以水作为分散剂,聚合得到PS颗粒PS常用于__建筑中应用较多的发泡PS材料__泡沫塑料的方法是将PS和低沸点的有机液状物(例如丁烷)加热至一定温度,然后在较高压力下使液体渗入到PS的内部,当冷却时,该低沸点的液体就被固定在PS粒子的内部,一旦这些粒子再次遇到蒸汽加热时,PS粒子就会软化、粘连,但使其同低沸点物同时发生气化,就膨胀成多个有隔离层的小气孔,即形成PS泡沫塑料2.PS的性能特点用单纯的PS__材料时,其外观特点是无色透明,透光率可达到90%或更高,性能特点是刚性较好用PS材料__出来的产品虽然平整而挺括,但它的脆性较大,不能承受冲击力PS用于汽车中的另一个缺点是容易燃烧,而且由于含苯,它在燃烧时发出较大的黑烟和黄色明火,还会散发出苯类物质特有的、有害、难闻气体PS能溶于苯、甲苯、乙苯等苯类芳香族溶剂,另外,PS的耐热性能也较差3.ABS及其它PS系列共聚物由于PS脆性,常将其与其它物质一起接枝共聚,使其改变脆性,增加在建筑上的应用范围如,与丁二烯接枝共聚,得到高抗冲PSHIPS;与苯乙烯、丁二烯三元接枝共聚,得到了__三者优点于一身,却又改去原来PS脆性的ABS,因为丁二烯使ABS坚韧;并喜庆提高了ABS的表面硬度和耐化学性能;本乙烯让ABS保持良好的刚性、表面光滑性和__性能这种综合材料性能使ABS成了一种很受欢迎的新材料常用ABS制造一些需要综合性能优异的汽车材料和有装饰要求的零件ABS的生产方法主要有混炼法和接枝法,混炼法是先用1/3丙烯晴和2/3苯乙烯得到丙烯晴和苯乙烯的共聚物;又以1/3丁二烯加2/3丙烯晴的比例得到丁二烯和丙烯晴的共聚物;再将两者按1/32/3的比例在150-200C0左右的温度范围内进行混炼,得到了三元共混合金ABS塑料接枝法是直接按照不同比例聚合,如34(A,丙烯晴)42(B,丁二烯)24(S,苯乙烯),将聚丁二烯溶于苯乙烯和丙烯晴,而后进行本体聚合或悬浮聚合ABS的具体性能和三种组分的比例有很大关系,可根据其具体应用功能需要决定,商品ABS已根据其不同组合比例有对应具有不同牌号和各种性能特点的产品PS还通过其它不同的接枝共聚和改性,得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品种,如MBS、__S、AS、__A等这些材料分别可应用于多种场合,既可作为主要原料,也可作为常用塑料的改性剂,或者和其它塑料共混,重新组成另一种新的塑料合金材料__A是汽车上的重要仪表板骨架材料,MBS、__S、AS都是重要的树脂改性增韧改性材料
(四)、PP聚丙烯1.PP的种类和应用领域有均聚法生产的和共聚法生产的两类树脂均聚生产的PP是由单一的丙烯单体聚合而成,而共聚PP是由丙烯和乙烯两类单体共同聚合而成的商品PP以熔融指数来划分,熔融指数的范围为
0.2-12,测定熔融指数的标准温度为230C0用PP树脂制造的汽车用制品很多,有各种保险杠、板材、水箱、装饰板,PP在汽车上的应用有越来越多的趋势2.PP的性能特点PP是结晶型塑料,均聚生产的PP特点是韧性差,但是刚性较好,共聚生产的PP特点则表现为韧性较好,但是强度偏低PP的密度较小,只有
0.9,几乎是所有的普通塑料中密度最小的塑料品种将PP用于汽车工业的优点很多,它__,综合力学性能较好,抗拉性能比PE好,抗弯曲性能也较佳而且PP的耐热性较好,即使在100度温度下,它还能保持50%的原有抗拉强度PP的耐溶剂性能也不比PE差,在常温下几乎无溶剂可以溶解PPPP用于汽车的主要缺点是燃烧问题,它不仅易燃,而且会滴落燃烧物,很容易因此而引起火灾因此PP用于汽车中一定要采取较好的阻燃防火措施这一点是它在汽车上能否更加大量__应用的主要关键,有效的办法可以应用合适的阻燃剂品种和量,PP应用阻燃剂必须注意如果是与人接触的健康材料,不要因为由于阻燃剂而影响PP原有的环保品位PP的另一个缺点是在低温下的抗冲击性能较差解决这一问题的办法很多,主要采用其它韧性材料、刚性粒子或弹性体进行各种改性增韧,如橡胶、各种纤维、天然无机粒子等
(五)、AC丙烯酸类树脂1.AC的种类和应用领域丙烯酸类树脂是丙烯酸类单体的共聚物或者均聚物,确切地说是一个具有很多相似结构聚合物的大家族,其中在汽车上应用的较多的是的PM__(甲基丙烯酸甲酯),俗称有机玻璃PM__的聚合方法有本体法和悬浮法两种,本体聚合时,先将单体经过预聚合,形成聚合度10%的粘性稠状液体,然后直接灌入由两块无机平板玻璃形成的平板模具内,让预聚体在40-70°C水箱中聚合用本体法聚合得到的一般是平板有机玻璃,而悬浮法聚合得到的是模塑有机玻璃粉有机玻璃在汽车上常用来作为透光装饰材料,也用于作为窗的玻璃代用物,还用于灯罩等2.AC的性能特点汽车上应用有机玻璃首先是它有极好的透光性,PM__的透光率可达92%左右,几乎是透光性能最好的塑料品种另外,有机玻璃的耐候性也较好,在很强的日光下使用若干年后,照旧有很好的透光性,色泽变化也不大有机玻璃在汽车上应用的缺点是表面硬度较无机玻璃要低得多,耐刻划的性能较差;另一个缺点是要燃烧,燃烧时会出现淡蓝色的火焰,但无滴落物
(六)、PU(聚氨酯)1.聚氨酯的种类和应用领域聚氨酯一般有两类,由含有异氰酸酯基的多异氰酸酯和含有羟基的聚醚或聚脂反应生成醚类聚氨酯和酯类聚氨酯含羟基的聚醚由多元醇和环氧丙烷反应制得,聚醚分子中的羟基的数量为3-8个;含羟基的聚酯由二元酸(邻苯二甲酸、己二酸)和多元醇(乙二醇、甘油)缩合反应生成的低分子聚酯,不同的配方可以得到不同的聚酯聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯都用羟值来衡量羟基含量其含义为在1g树脂中含有的羟基相当于KOH的毫克(KOHmg/g树脂)羟值是代表材料交联密度的,与聚氨酯的硬度成正比,羟基含量越大,羟值越高,PU越硬高羟值的聚氨酯材料用于制造硬质聚氨酯建筑制品,低羟值的聚氨酯用于制造软质聚氨酯制品聚氨酯材料在汽车上应用很多,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;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2.聚氨酯的性能和特点聚氨酯材料的各种性能都很优异,用于车上有很多优点硬质聚氨酯的强度很高,软质聚氨酯的弹性很好,它的耐老化性能、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,像有些聚氨酯建筑胶粘剂和双组分的聚氨酯涂料,甚至可以进行现场聚合后直接发泡或喷涂、修补等施工聚氨酯材料用于汽车的缺点主要表现在异氰酸酯有毒性,材料施工时,反应过程中会释放出不良气体,施工人员在现场作业要采取健康保护措施聚合反应结束后,聚氨酯材料应用过程中是__的
(七)、EP环氧树脂
1.EP的种类和应用领域环氧树脂是分子中含环氧基的聚合物,它主要有标准型的双酚A型环氧、酚醛环氧、甘油环氧等,其种类很多化学工业部分别有标准代号表示各类环氧E代表标准型环氧(双酚A型,F代表酚醛环氧,G代表有机硅环氧,B代表甘油环氧其中,双酚型环氧在建筑上应用最多,它是由环氧氯丙烷和双酚A聚合得到的,属于低聚合度的线性聚合物,外观状态和环氧分子量有关,分子量较小者的外观为粘稠性液体状态;分子量较大的环氧树脂外观为呈脆性的固体状态环氧在汽车上能应用的领域很广,能用于制作各种中高档的耐热防腐蚀制件、环氧耐老化涂料、环氧胶粘剂、环氧修补材料等
2.EP的性能特点环氧可溶于多种溶剂,如丙酮、二甲苯等环氧需要和其它物质发生反应应固化才有强度和使用价值,不经过固化的环氧是没有使用价值的环氧分子中的环氧基是很活泼的,会和含活泼氢成分的化合物发生羧酸反应,利用环氧的这个特性,通常将按累活羧酸类化合物作为环氧的固化剂发生固化反应后,环氧分子就得到了交联,也就形成体形大分子结构,才真正成为具有使用价值和强度的材料充当环氧固化剂的另一类化合物是胺类化合物羧酸类化合物和环氧发生的固化反应需要加热;而胺类化合物和环氧发生固化反映只需在室温下进行即可完成因此,胺类物质作为固化剂用得较多,如,二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙二胺等其中乙二胺和环氧的固化反应极好,但是有挥发性,而且固化速度太快,反而使得施工来不及,应用操作不方便环氧固化体系的配比取决于环氧树脂的环氧值和固化剂中活泼氢数量EP的分子量可用环氧当量或者环氧值来衡量,环氧当粮食含有1g当量环氧基的树脂重量克数环氧值表示在100g的环氧树脂中所含的环氧基个数商品环氧在外包装上表明了环氧值,如,商品牌号标示为51,即表示该环氧树脂的环氧值为
0.51环氧当量与环氧值的关系为环氧值=1/环氧当量100%由此得出,在100g此种环氧树脂需要固化剂的量W为W=ME/a式中M为胺类固化剂的相对分子质量;E是环氧值;a则为固化剂中的活泼氢个数如,应用E-51环氧树脂,用二乙烯三胺作为固化剂,其M为101,a是5,那么合适的固化剂加入量应该为:w=101*
0.51/5=
10.3g环氧树脂最突出的优点是和很多材料之间都具有很强的粘结力,环氧能牢固地粘结住无机材料、金属、部分聚合物、玻璃、陶瓷等,这是由于环氧分子中含有各种极性基团(如环氧基、羟基)固化剂的加入量、固化时间、固化最合适的環境溫度等都是获得高性能产品所必需的极为重要的参数除此之外,环氧的收缩率较比较低,一般只有2%,而且由于最大收缩量是产生于凝胶状态的,所以材料不会产生大的内应力另外,环氧不仅有很好的耐老化性能,而且防腐蚀能力也相当好,另外还有较好的工艺性能,可在常温、常压下很方便地施工
(八)、UP(不饱和聚酯)1.UP的应用领域汽车用UP生産UP玻璃钢制品、板材、车用塑料五金制品等2.UP的性能特点UP属于热固性塑料,分子中有双键在加入含有双键的单体时,经引发剂(或称固化剂)引发后,分子链中的双键打开,与单体发生交联,形成体形分子结构,即发生了固化市场出售的不饱和聚酯一般已经加入了单体,外观呈粘稠态常将过氧化环己酮放入邻苯二甲酸二辛酯中,经过研磨,形成酮浆作为固化剂在室温下固化需要加入固化促进剂常用的固化促进剂是萘酸钴在苯乙烯中的溶液,外观呈紫红色液体状,建成钴液为便于使用,一般市售UP时,应按比例供应已经配好的固化剂和相应的固化促进剂常用的三者比例为UP含30%PS100;过氧化环己酮浆2-4;萘酸钴在苯乙烯中的溶液2-4过氧化环己酮浆和萘酸钴苯乙烯溶液的实际加入量要根据气温、制品复杂性(决定可操作时间)、操__的经验和设备情况具体决定冬季不易固化,取上限,夏季容易固化,取下限UP也可在现场配制,要按需量随用随配,一旦加入了固化剂,应在固化时间以内用完,以免浪费,通常在24h以内应基本固化,固化时没有低分子物质析出不饱和聚酯的施工一般在室温下、常压、不加热进行,__也很方便考虑到制品的密度,可加较小的压力UP用于汽车上有很多优点,它耐冲击、耐压、耐磨、耐腐蚀、耐候性好,坚硬、强度高UP的主要缺点是收缩率较大,要达到5-7%,还容易在制品内形成内应力另外,UP在施工时,未固化物的材料有挥发物,这对人体是有害的
(九)、PC聚碳酸酯1.PC的应用领域聚碳酸酯在汽车中的应用有越来越多的趋势,PC常用于需要采光又有一定强度要求、徐直接接触光照处2.PC的性能特点PC的综合力学性能很卓越,具有很高的透明度和强度、耐热性与耐腐蚀性能也相当好,尤其突出的是它的抗冲击韧性和耐候性
(十)、PM__有机玻璃1.PM__的应用领域有机玻璃的化学全名为聚甲基丙烯酸甲酯由于有机玻璃具备优良的耐老化性能,常用于制作户外__与指示性标牌另外,优良的透明度和独特的装饰效果,使有机玻璃也成为汽车上常用的装饰材料,可做成灯箱、护墙板、采光棚、室内透光吊顶等装饰装潢用材2.PM__的应用特点有机玻璃的最大优点是透光率高,可以达到92%,用于代替无机玻璃的优点是不易碎裂他的另一个优点是耐老化性能好,受日照多年仍无变色或减少透明度有机玻璃的主要缺点是硬度小,表面易划伤和擦毛,影响装饰效果和透明度用于汽车的塑料品中还有很多,以上就主要树脂品种、常用产品和大类原料进行简单叙述,具体制品中如踫到其它塑料,将在以后的有关章节中再作探讨和介绍
七、汽车塑料制品的主要助剂除了塑料树脂以外,在绝大多数汽车塑料制品还需要加入其他成分,一些常用的添加剂是必需的组分最常用的添加剂是用来抗光老化和热老化的防老剂;用于减轻重量、降低成本、增加空隙度的发泡剂;用于增加美观度、着颜色用的着色剂;用于增加材料塑性和柔性的增塑剂;用于改变材料燃烧性能、阻止材料燃烧的阻燃剂;用于改善材料抗冲及性能的抗冲助剂;用于改善材料某些理化性能或__性能的改性及或__助剂,如改善材料的硬度、抗热变形性能、耐磨性、收缩性能、抗低温性能、弹性、导电性能、耐化学介质的腐蚀性能、容易__成型的__助剂等以PVC为例,必须要有稳定剂、润滑剂,大多数情况下还要增塑剂,其它场合PVC配伍的助剂的品种很多,对于要求特定的颜色、结构、功能的PVC建筑制品还要求增加强度或降低成本的填充剂,增加美感的着色剂,要求改善材料老化性能的防光老化剂、防热老化剂,防止建筑材料常年在户外发霉的防霉剂,为减轻重量、增加阻隔性能是要用的(隔音、隔热、保温)的发泡剂,PVC压制产品为了__方便,脱模式要用脱模剂,与其它材料结合应用时需要兼容剂、为改变某种材料性能或__性能要加改性剂,如抗冲改性剂等本节就建筑塑料制品中常用的助剂,按其功能分类叙述如下
一、稳定剂稳定剂是某些聚合物在__过程与使用过程中,为了防止和抑制因受到热、光、氧等的作用引起分解或变色作用的__助剂稳定剂对有些易受热降解的聚合物是必需的__助剂汽车塑料制品常用的稳定剂按功能分,主要有热稳定剂和光稳定剂稳定剂的种类很多,应用的领域也很广,由于汽车塑料制品的发展方向以绿色、环保、健康为主,稳定剂的发展趋势也应是以__、安全、高效、多功能为主要方向1热稳定剂汽车塑料制品中常用热稳定剂有如下品种*1铅盐类热稳定剂常用的铅盐类稳定剂主要有三盐(三碱式硫酸铅),二盐(二碱式亚磷酸铅),两者经常协同配合应用,热稳定性效果较好,尤其常用于PVC建材中上述稳定剂的缺点是有毒,影响产品透明度随着环保要求的提高,这类稳定剂已越来越少用了另外常用的还有二碱式硬脂酸铅,其绝缘性和热稳定性都很好,还有润滑作用对透明度影响也较小*2无铅类复合稳定剂无铅类复合稳定剂从中闲体的制备到成品的复合都在水中完成,经表面处理提高分散效果,__性能较好,很适合于PVC耐热电线等材料*3金属皂类热稳定剂常用的金属皂类稳定剂有钡、镉、锌、钙等钡皂类热稳定剂有硬脂酸钡、月桂酸钡、蓖麻油酸钡,它们热稳定性好,光稳定性差,常与锌、镉类稳定剂协同使用,兼有润滑功能锌皂类稳定剂主要有硬脂酸锌,无透明影响,有润滑作用,耐热性较差钙皂类稳定剂有硬脂酸钙,其长效耐热性、耐硫化性、润滑性、安全性、着色性都较好,但耐候性和透明性较差金属皂类稳定剂常常两两协同应用常用体系有钙/锌复合、钡/锌复合等*4有机锡类热稳定剂有机锡类稳定剂大都为液态,__,淡黄色,密度微
1.2g/cm3耐热性好,在PVC中的加入量约为
0.3-5%.常与金属皂类并用,也可与抗氧剂符合应用或__应用有机锡常用于透明类建材,较有代表性的是二月硅酸二辛基锡、甲基锡等,常用于要求有环保卫生要求和透明要求的塑料建材上*5稀土类热稳定剂稀土热稳定剂是近年来新发展的功能性稳定剂,外观既有粉状也有液态稀土热稳定剂的品种有硬脂酸稀土、羧酸酯稀土、氨基酸稀土、氟化稀土、柠檬酸稀土、脂肪酸稀土等稀土的特点是低毒、耐候性和透明性好,可改善PVC等材料的热降解,在PVC中的用量为1-3%,兼有__改性和润滑作用稀土稳定剂今后是铅盐类稳定剂的主要替代品种*6辅助性热稳定剂辅助性稳定剂主要有锑类稳定剂和酯类稳定剂锑类稳定剂有优秀的保色性和招色性,__、低价经常与其它稳定剂,如硬脂酸钙等配合使用锑类稳定剂的耐候性、初期着色性、卫生性、透明性都比较好酯类稳定剂有亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸笨二辛酯、PDOP、环氧大豆油等它们也可与皂类稳定剂联合应用,同时具有稳定和增塑作用作为辅助稳定,其加入量很有限,一般的PVC建材中加入1%左右2光稳定剂光稳定剂是为了抑制或减缓光照引起的氧化作用而加入的助剂,因此也成为抗紫外线剂抗紫外线的形式主要有紫外光吸收型、猝灭型、屏蔽型*1.紫外光吸收型稳定剂这类光稳定剂常用使UV类,有UV-
531、UV-P、UV-
326、UV-
328、UV-327,多用于PP、PE、PS、PVC中一些要求有一定透明度的塑料,基本__,加入量小于1%另外还有一些吸收型的受阻胺类光稳定剂,如
770、
6911、
944、622等,也发展较快*2.猝灭型光稳定剂猝灭剂属于镍铬络合物,应用原理是通过共振转移能量起到光稳定剂的作用,兼有抗氧化作用,__,用量为
0.2%-
0.6%左右常用有镍铬化合物2002(熔点180°C-200°C).*3.屏蔽型光稳定剂光屏蔽己的原理和作用是反射紫外线,高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、钛白粉、氧化锌等#1炭黑炭黑可作为光屏蔽剂是因为其结构中含有羟基芳酮结构,可强烈抑制自由基的反应并反射紫外线碳黑的粒径、牌号、分散性和加量有关,建议加入量为2%#2钛白粉钛白粉有金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉,金红石型钛白粉才有反射和折射大部分紫外光的作用,作为光稳定剂的金红石钛白粉的加入量建议为3%左右锐钛型钛白粉无光屏蔽作用#3氧化锌氧化锌(也称锌白):氧化锌可反射或折射大部分可见光,常用于PP、PE,低价__,耐久性好,常用的加入量为1%左右
二、抗氧剂抗氧剂在高分子建材中的作用是抑制或延缓聚合物自动氧化反应的过程,以延长材料的老化寿命康养鸡场酚为主抗氧剂和扶助抗氧剂,按照化学成分份可分为受阻酚类、胺类、六米雷、亚磷酸酯类、金属钝化剂、双分担丙烯酸酯类等1主抗氧剂最常用的朱抗氧化剂是受阻酚类,常用有抗氧剂有抗氧剂
1010、抗氧剂
1076、康洋酒CA、抗氧剂
702、抗氧剂168等抗氧剂1010的适用性很广,常用于PP等的抗氧化,加入量为
0.1%-
0.5%经常与辅助性抗氧剂并用,主比辅比例为13效果较好;抗氧剂1076的抗氧效果略低于抗氧剂1010,但应用面很广,各种聚合物都可用;抗氧剂CA主要用于用PP、PE、PVC等制造的含铜电线制品,用量在
0.1%-1%不等;抗氧剂
702、抗氧剂E、抗氧剂168等的加量在
0.1%-
0.5%范围内2辅助抗氧剂辅助抗氧剂大都属硫醚类,如抗氧剂DLTP常与抗氧剂1010并用,兼有增塑效果,兼容性好,低毒其它最常见的硫醚类辅助抗氧剂有抗氧剂DSTP、亚磷酸酯类PDOP、TPP、TNP等,大都加入量在1%左右辅助抗氧剂应同主抗氧剂协同应用,因为主抗氧剂教规,假日辅助抗氧剂可是主抗氧剂加量大大减小,既节省成本,又大大提高抗老化寿命3复合抗氧剂应用复合抗氧剂的特点是高效、低毒、持久、低价、方便省去了应用者要__几种产品、加入时要计量多样、混合分散的繁琐工作复合抗氧剂以PKY编号,如PKY-
225、PKY-215dengPKY-215是以抗氧剂1010和抗氧剂168以12比例配制,对应的国外品种牌号为IRGANOXB215;PKY-225是以抗氧剂1010和抗氧剂168以11比例配制对应的国外品种牌号为IRGANOXB
225.此类复合抗氧剂常用于PA、PC、ABS等,外观呈白色粉末状,有结晶,能溶于苯类溶剂,不溶于水,低的挥发性,有抑制降解的作用其它抗氧剂国外用于汽车高分子材料的抗氧剂很多,例如,复合抗氧剂亚磷酸酯AP-618用于PP有较好的稳定和抗氧化效果;汽巴-嘉汽公司将辅助抗氧剂混合到酚类抗氧剂中,制成特殊的汽巴品牌复合抗氧剂,如,酚类抗氧剂IRGANOx245常用于苯乙烯类共聚物,加入量小于1%;亚磷酸抗氧剂XR-633常用于PP、PE加入量为
0.05%,主要特点是增加色牢度和改善材料__性能和理化性能,还具有对树脂吸潮、防结块的功能
(三).阻燃剂
1、无机阻燃剂无机阻燃剂有很多品种,常用的品种有:氢氧化铝:也称作萨那会和氧化铝可用于多种汽车高分子中分解温度200°C除了可作为阻燃剂外还可作为填充料用作填充料可增加人造玛瑙的玉质感填充加入量可达10%-50%.1氢氧化镁:氢氧化镁外形是直径为
0.1-
0.5微米长度0-50微米的条状纤维分解温度340°C用于PP中有较好的填充和阻燃效果加入量最大是可达到55%此时可将PP的氧指数从20以下提高到30以上;2三氧化二锑三氧化二锑也可称作锑白,它的应用面很广,常与卤化阻燃物并用,一般的添加量为5%-20%锑白在聚合物中还可通过隔绝空气起到阻燃作用超细阻燃三氧化二锑呈立方体型,粒径小于2微米,白度大于93%,纯度可达
99.5%,三氧化二锑目前已能做到超微米级和纳米级的,阻燃和填充效果更好;其他无机阻燃剂还有氧化钼、二氧化硅也称白炭黑等
2、有机阻燃剂有机阻燃剂很多,溴类阻燃剂双酚a型都是应用较多的有机阻燃剂品种磷酸酯类和磷酸铵类也是经常用的品种
(1)十溴联苯醚灰白色粉状物,应用面较广,常用于ABSPPPE等高分子建材中,稳定性较好十溴联苯醚的含溴量高,熔点300°C以上,分解温度425°C__,不溶于水、苯和乙醇;
(2)四溴双酚A熔点173°C分解温度240°C含溴量近60%,常用于PU、PS、PC等聚合物制造高分子建材;
(3)四氯双酚A:熔点134°C经常用于PC建材
(4)氯化石蜡兼作增塑剂和阻燃剂,做阻燃剂时需用含氯量大于65%的品种,外观为黄色,粉状软化点为100°C左右;
(5)红磷也称赤磷,含磷量接近100%时__,燃点为260°C常用于PE中作为阻燃剂,添加量8%左右时,可将PE原先小于20的氧指数提高到26;
(6)CPE可兼作阻燃剂与增韧改性剂,常用于ABS中,当含氯量大于40%时才有阻燃功能
3、新型和复合阻燃剂目前较多的做法是采用复合阻燃剂协同阻燃和阻燃剂超细化__主要的发展方向是阻燃剂低烟、__、环保化、无气味、无腐蚀性、高效、多功能化常见的复合形式有磷和氯复合(3+9)%、磷和溴复合(
0.6+7)%、溴和锑复合(7+3)%、氯和锑复合(9+5)%,如将上述各组中的两种阻燃剂按括号中给定的比例在PE中进行复合应用,可达到阻燃自熄效果无机阻燃剂中也有很多可以复合应用,如氢氧化镁和碳酸镁进行复合,有很好的消烟效果;硼酸锌和氢氧化镁或者氢氧化铝复合后,用于电线电缆护套料中有降低发烟量的效果卤素类阻燃剂可以和氧化锑或硼酸锌复合应用;铝酸钙除了阻燃作用外,还有消烟、吸毒效果,与硬脂酸钠同用于PVC可提高材料的综合力学性能还有一些场合,阻燃剂可有阻燃与交联的复合功能,比如溴类阻燃剂有使聚合物轻度交联的作用,可在聚合物中形成网络状,在燃烧时有助于聚合物凝聚相产生结炭,从而提高阻燃性能
(四)润滑剂润滑剂用于改善聚合物__过程中的流动性和为脱模方便而加入的__助剂,可应用的种类很多,大类可分为脂肪酸类、金属皂类、烃类和复合类等1.脂肪酸类润滑剂这类润滑剂以内润滑为主,其中最常用的是硬脂酸,常温下为黄色块状固体,__,用量约
0.5%,常用于PVC中,熔点为60°C.其他脂肪酸类的润滑剂还有羟基脂肪酸、蓖麻油等2.烃类润滑剂这类润滑剂主要是各种石蜡,以外润滑为主,主要有固体石蜡,熔点60-700C液体石蜡,凝固点-15-350C这两种石蜡在聚合物中的加量都小于
0.5%;氯化石蜡,与PVC有较好的相容性并有增塑作用,加量约为3%3.金属皂类润滑剂这类润滑剂主要是各种金属脂肪酸,以内润滑作用为主主要有硬脂酸锌(ZnSt)熔点1200C,__;硬脂酸钡(BaSt)熔点2000C有较好的热稳定性;硬脂酸钙CaSt,熔点1500C,__;其他还有硬脂酸族酰胺类和酯类润滑剂也常用于各种高分子建材中如亚乙基双硬脂酰胺,也称EBS,呈黄色粉状,__,熔点为1400C用于PP、PVC、PE、PS等聚合物的润滑,还有改善表面光泽的作用并具有抗静电效果,这类润滑剂的加量为
0.5%-2%4.复合润滑剂应用复合润滑剂主要是为了让主要起内润滑作用的润滑剂与主要起外润滑作用的润滑剂协同作用而起平衡作用,常用金属皂类润滑剂和石蜡类润滑剂或脂肪酸类润滑剂复合应用市场常见的复合型酯类润滑剂很多,如G
73、G
72、G
74、G
71、G70S等都是复合润滑剂5.其他润滑剂分子量较低的PE(分子量1000-12000)也可作为润滑剂,可用于PVC中有改善流动性并有分散作用,可帮助脱模,加量为
0.5%;还有专门用于回收塑料的__助剂,如联合__公司的AC307;另外,甲基圭油也可以作为同时有脱模效果的润滑剂润滑剂的发展方向是高校、功能化、低污染、能适应高温、高速、帝都、精密、复合__和产品需求
(五)发泡剂汽车高分子材需考虑轻质、__度、隔音隔热隔振功能和降低综合成本,因此常常制造成具有发泡结构的,需用到发泡剂常用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂两大类1.化学发泡剂化学发泡剂有无机发泡剂和有机发泡剂两种
(1)无机发泡剂常用的无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、过氧化氢、硼___、硼氰化钠、亚硝酸铵等;
(2)有机发泡剂常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺,简称AC,外观为桔黄色结晶颗粒,分解温度160-200C发气量220ML/g;其他还有很多物质可做发泡剂,如氧化锌、有机硅、硫酸铝钾、乙醇胺、硬脂酸、甘油等许多场合中,将AC作为主发泡剂,将上述物质作为辅助发泡剂,也称发泡助剂,两者按比例预制成复合发泡剂2.物理发泡剂物理发泡剂分气体类和液体类两种气体发泡剂有二氯甲烷、三氯甲烷、以及空气等;液体发泡剂有乙醇等醇类化合物和乙醚、甲苯等
(六)增塑剂增塑剂主要是用于在PVC中,增加软质PVC制品柔性的助剂增塑剂的种类很多,主要有单体型和聚合物型的因为PVC是急性聚合物,分子间的作用力很大,有较高的刚性,用增塑剂的作用就是通过让增塑剂分子隔离大分子从而削弱分子间的作用力;让增速剂中的非极性基团屏蔽极性基团,削弱作用力;利用增塑剂集团的机型和聚合物极性基团耦合,降低分子间的作用力常用作增塑剂的有邻苯(对苯二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、多元醇类、聚酯类、脂肪族二元酸酯类、含氧化合物、、苯多酸酯类、酰胺类等1.邻苯(对苯)二甲酸酯类邻苯(对苯二甲酸酯类是最常用的增速剂,常用来做主增速剂,其中二辛酯(DOP)的性能较好;二丁酯(DBP)近年来有致癌嫌疑,已经很少应用;邻苯(对苯)二甲酸二异癸酯(DINP)目前在美国的应用也已经占增速剂中的第三位2.磷酸酯磷酸指数脂肪族,如TBP、TOP等与PVC的相容性很好,耐寒性和阻燃性也很好,但热稳定性较差,电绝缘性也很好,常用于要求电性能的制品3.环氧类增塑剂环氧增塑剂有环氧油、环氧脂肪酸单酯等,低温性能好,常作为辅助增塑剂而用于PVC增速,也能起热稳定性作用4.其他增塑剂增塑剂还有而元脂肪酸酯、聚酯类、羧酸酯、烷基磺酸酯等衡量增塑剂的好坏要考虑相容性、绝缘性、卫生性、耐寒性、阻燃性、热稳定性、应用持久性等多方面
(七)抗冲击改性剂由于性能要求,很多高分子建材制造时需要加入一定的抗冲击改性剂来提高制品的韧性可做抗冲击改性剂的品种很多,很多时候是加入另一种聚合物,常用的有ACR、__S、CPE、EVA、MBS等氯化聚合物和橡胶类聚合物1.CPECPE是聚乙烯分子结构种仲碳原子上的氢原子被氯取代的一种高分子无规共聚物,其含氯量为20%-70%,外观为无定型白色细粒状聚合物,也可以看成乙烯、氯乙烯和二氯乙烯的共聚物CPE有溶液法、固相法和悬浮法集中合成方法,有耐热性好、耐磨、耐低温等性能含氯量不同的CPE性能和用途不同,改性效果也不一样CPE与PVC的相容性很好,但含氯量过高,CPE的内聚力太强,很难分散,增韧效果就不理想;如含氯量过小,CPE本身的洁净度过高,韧性也差用作抗冲改性剂的CPE,含氯量一般小于50%,属于弹性体含氯量控制在40%的CPE的抗冲改性效果较好,CPE在PVC中的加入量一般为5-15份;CPE还可在PE中作为抗冲改性剂,在HDPE中的加量为5%;在LDPE中可作为相容剂2.MBSMBS是甲基丙烯酸甲酯(M)和苯乙烯的单体S接枝在丁二烯-苯乙烯(B)上的三元接枝的共聚物,是乳液聚合的MBS低温性能特别好,即使在-400C时,也有较好的韧性MBS是很常用的PVC类材料的抗冲改性剂,MBS中的橡胶含量越高,抗冲击改性效果越好加入MBS还可改善耐寒性能和__流动性MBS在PVC中的加入量一般为10%-20%,大都用于室内高分子建材,因为它的耐户外紫外线能力较差3.EVAEVA是乙烯和乙酸乙烯的共聚物,以高压本体法生产而成EVA不仅人性好,而且弹性和抗冲击性能、抗撕裂性都很好由于它的大分子结构中不含有对氧化敏感的碳酸双键,耐环境应力开裂和耐低温、耐光性、耐老化性都很好加入EVA后,耐候性可明显的提高,但拉伸强度会有明显下降,透明度也略有下降因此,用EVA抗冲改性的高分子建材特别适用于户外EVA的具体性能和其中的VA含量有很大关系,VA含量越高,弹性越好;VA含量越小,越接近LDPE的性能;VA含量接近40%时,对聚合物的抗冲击性能改性效果较好EVA最适宜用于LDPE中改型,用量大约为10%4.ACRACR既是抗冲改性剂又是__助剂ACR是甲基丙烯酸甲酯(M__)接枝在烷基丙烯酸酯弹性体上得到的共聚物,经乳液聚合而成它主要用于在不透明的PVC制品中增韧改性,添加量约为5%左右抗冲击改性剂的品种还有很多,由于相容性差异很大,有较强的针对性,须根据具体的聚合物种类进行选择
八、抗静电剂1.离子型抗静电可分为离子型,其中又有阴离子型、阳离子型、非离子型、高分子型、导电填充型阳离子型的抗静电剂SN常用于硬质PVC、PP、PE等建筑材料中,加量为
0.5%-2%;其他如SH-
105、SH-102等也常用于PVC中,但加入较大的量才能有抗静电效果,一般加入5%-7%2.填充型汽车高分子材料中的导电填充型的抗静电剂常用炭黑和一些金属导电粉体及纤维炭黑常用乙炔炭黑作为导电填料;金属导电载体常用银、镍、铜、铝等粉体和纤维;其他还有石墨也可作为导电填充物
(九)、着色剂汽车高分子材料用的着色剂包括各种有机、无机、金属颜料、色晶、荧光剂、增白剂及复合着色剂、预制色母料等1.天然无机颜料天然无机颜料的品种很多,很多在作为着色剂使用过程中还有其他功能,有些功能要取决于加入量、颗粒与成分比如,金红石型钛白粉有很好的光屏蔽作用,以而被大量用于户外剪彩,而锐台型钛白粉无光屏蔽效果;锌钡白(立德粉)也有遮盖作用,但比钛白粉差些,但用于低档建材确有__成本低廉的特点很多稀土颜料、部分珠光颜料和矿物颜料也属无机颜料,如某些矿物、鱼鳞粉等2.有机颜料有机颜料的品种非常多主要为人工合成产品,色牢度较好3.金属颜料金属粉末颜料如铜、铝、镍、钛等是极好的金银金属色的颜料,常用加入量是1%-2%4.珠光和荧光颜料珠光颜料有部分是有机合成颜料常用的荧光剂有KP,常用于夜间应急和安全标记,耐热温度为3000C加量可在
0.01%-004%,可调节钛白粉的红光荧光剂的作用是吸收外界光线,实现能量转换,辐射可见荧光合成珠光颜料有氯氧化铋、碱式碳酸铅;无机珠光颜料有云母钛等云母钛常用于汽车涂料等,珠光保持率较好,珠光粉的加入量可在1%左右,粒径可从200目到2000目,颜色有很多,有大量替代有机珠光颜料的趋势很多稀土可制成各种天然珠光和荧光颜料5.色晶色晶是以颜料为主体再加上增塑剂、分散剂、遮光剂、透光剂等__成细颗粒色晶的优点是色彩鲜艳、分散性较好、应用面广6.色母料色母料是以颜料和其他成分与之称在聚合物中分散性较好的着色母料,污染较小,但增加了__成本
八、汽车塑料制品的常用填充、增强物汽车高分子中常用填料,其目的有几个首先是为了加入填料能大幅度降低成本;其次是为了改性增强,比如通过加入填料可改变耐热性、耐寒性、耐老化性和各种机械性能、电性能;另外,通过加入填料可以改变某些特殊要求的功能可用于聚合物的填料很多,有各种无机矿物及金属的粉体、天然和合成纤维、具有可利用价值的工业固体废弃物细颗粒等,选用的原则要考虑填充物的资源性、可__性、经济性、和聚合物的相容性和填充功能性以下对在聚合物中较常用的填充料品种做一些介绍一常用填充物品种1.碳酸钙碳酸钙是目前在聚合物中应用最广的无机填充物,有轻质、重质、胶质之分其中轻质碳酸钙用得最多,它的品种和规格也很多,目前已有各种超细到微米级和纳米级的品种,粒径在
0.1微米以下的称超细碳酸钙,
0.02微米以下的称超微细碳酸钙,其他还有活化碳酸钙、超细活化碳酸钙等经过处理的填充品种碳酸钙可加入到多种不要求透明度的多种汽车高分子材料中,用于填充和改性所加入的碳酸钙的品种和所加入的量可根据聚合物的具体性能和经济成本允许程度进行适当选用,填充加入量可从5%-40%不等2.滑石粉滑石粉在聚合物中除了可做填充料外,还可有改善刚性、硬度或耐热性的作用,还可防火及起增强改性作用滑石粉常用于在PP中进行改性填充3.云母粉云母粉可在聚合物中进行填充改性,除了降低成本外,云母还可能改变材料的电性能和耐热性能,并可增加制品的刚性4.高岭土高岭土也称瓷土或陶土,除填充降低成本外还有提高耐热性和绝缘性能的功能,因此常在PVC和PE中进行填充,尤其是__汽车电线缆产品中常有应用5.二氧化硅二氧化硅有天然和合成两类,天然的综合性能不如合成的优越,它在聚合物制品中有综合力学性能的补强作用,尤其是对耐磨性和硬度等会有明显的提高6.二氧化钛二氧化碳在聚合物中有很好的着色性,往往作为白色颜料应用同时,二氧化钛有极好的遮盖性,是极好的遮盖性填充物7.赤泥赤泥有成红泥,是铝厂的工业生产排放废渣,外观为红色,填充后有提高聚合物制品耐热性和耐老化性能作用,因此可同时充当聚合物制品的红色颜料和功能性填料应用赤泥同时也是变废为宝,让工业废弃物发挥再造功能,有利于环保,常用于门板内衬材料等8.玻璃微珠玻璃微珠可分为空心玻璃微珠和实心玻璃微珠两种,来源于从粉煤灰中提取或人工合成玻璃微珠可作为聚合物中的功能性填充,用以改变聚合物的__黏度并增加__流动性玻璃微珠还能改变材料的某些力学性能、密度和其他物理性能9.填料的组合与功能为得到更好的填充效果,常常对某些填充物进行组合和功能化搭配、采用多组分填充、特殊功能与协同效应等,应用时要尽可能发挥各种填料的特殊功能与整体制品的综合性能10.多组分填料多组分填料即复合填料,填料组合可发挥各组分填料的综合优势
(1)云母粉加上超细碳酸钙云母粉可增加PVC刚性,但会降低抗冲击韧性,而加入超细碳酸钙会弥补这一缺陷;
(2)纤维状填充物加粉状填料这样复合法可起平衡制品综合机械性能的作用如玻璃纤维加无机矿粉比如氢氧化铝粉末等复合应用;
(3)无机矿粉填料加上弹性体30%的无机矿粉填料再加上20%的弹性体可提高PP等的抗冲击性能;4碳酸钙加滑石粉共同填充入PP,可增加分散性、耐热性和综合机械性能;5二氧化硅加氧化钙二氧化硅和氧化钙组合应用,可在聚合物中有综合补强作用和增白作用;
(二).填料的复合与功能性填料的功能性是指经加入填料后,让高分子建材能获得以往没有过的性能或强化和改变了某些性能,比如电性能、阻隔性能、光学性能、燃烧性能等1脱湿功能性填料氧化镁、氧化铝;2阻燃功能性填料氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸锌、三氧化二锑、二硫化钼等;3防紫外线性填料;炭黑、二氧化钛、氧化锌、氧化铁等;4电磁波吸收性填料木炭粉、石墨粉、铁酸盐等;5光反射性填料二氧化钛、氧化锌、氧化铁、碳黑等;6润滑性填料石墨、二硫化钼、花石粉、玻璃微珠、氮化硼、聚四氟乙烯粉等;7导电性填料各种金属粉、炭黑、部分金属氧化物粉体8导热性填料各种金属粉体、纤维、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化铍等;
(9)磁性填料:氧化铁粉等各种磁粉;
(10)隔音填料铝粉、铁粉、木粉、中空玻璃微珠、硫酸钡、硫酸钙等;
(11)耐磨性填料碳纤维、石墨、二硫化钼、氧化铬、石英粉;
(12)抗冲改性填料玻璃纤维及各种纤维、超细粉体;
(13)耐热填料稀土尾矿、矿棉、
(14)抗剪切改性填料三氧化二铝
(15)耐酸改性填料硫酸钡、硫酸钙
(三)、增强填料的种类与复合1.玻璃纤维玻璃纤维是最具有代表性及最常用的聚合物增强填充物,一般玻纤的直径为3-25微米,经偶联剂处理后用于高分子建材中有增强和增加耐热作用玻纤按照成份分可分为无碱型、无碱无硼型和石英型几种;按照功能又可分为普通型、绝缘型、耐腐蚀型等;按照外形分又可分为短玻璃纤维、超短玻璃纤维、长玻璃纤维、玻纤布、玻纤毡等2.碳纤维碳纤维除了在聚合物中可填充增强以外,还是建筑修补用的增强物,同时他也具有极好的耐热性,由于成本较高,一般价粮较少,约在2%-15%合成纤维用于聚合物增强的还有很多聚合物纤维,如聚四氟乙烯纤维、聚丙烯纤维、腈纶纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维等无机纤维有很多超强无机纤维也常用于聚合物增强,如不锈钢纤维、石英纤维、处理过的其他天然纤维等3.复合纤维协同互补和增强不锈钢纤维加玻璃纤维起导电增强作用,也可用于汽车高分子工程材料的增强;10%短玻纤加上30%1200目的碳酸钙在PP中有很好的增强作用;短玻纤加云母在PET中有很好的抗冲增强作用;短玻纤加上500目的高岭土在不饱和聚酯中有很好的增强作用
九、汽车塑料的需要的主要性能指标通常根据物理性能、力学性能、热性能、电性能和稳定性来评价、设计各种塑料制品
(一)、物理性能1.相对密度塑料制品的相对密度通常在
0.83~
2.2之间,多数为
1.0~
1.5之间,略大于水,大约是钢的1/6,铝的1/2塑料的这一特性,对于要求减轻自重的车辆来说具有重要的意义2.吸水性3.透气性4.透明度5.力学性能1)硬度测试塑料硬度的方法,通常有布氏硬度、洛氏硬度和邵氏硬度等三种2)抗拉强度、弹性模量和伸长率这是衡量塑料材料力学性能的几个主要性能指标,它们的涵义、计算单位和测定方法与金属材料一样3)抗剪强度抗剪强度是指塑料在剪切力作用下破坏时单位__上所能承受的最大应力,单位用N/__2表示这是衡量塑料薄膜或板材强度的重要指标4)冲击韧度这是衡量塑料在冲击力作用下坚韧程度的一个性能指标5)疲劳强度6)抗弯强度7)蠕变8)摩擦和磨损性能3.热性能塑料的热性能主要有耐热性、导热性、热膨胀性、燃烧性和耐寒性等4.电性能塑料的电性能通常用表面电阻率(ρs)、体积电阻率(ρv)、介电常数(ε)、介质损耗角正切值(tgδ)以及击穿电压表示5.稳定性第三篇汽车塑料制品
一、汽车饰件与塑料表3-1汽车用主要内饰塑料制品和适应材料零件名称主要原材料要求特性有前途的可替代材料仪表板芯玻璃纤维增强的丙烯腈-苯乙烯共聚物(ASG)强度、涂漆性增强聚丙烯仪表板缓冲垫(ABS+聚氯乙烯)皮+聚氨酯泡沫塑料(PUR)耐光、安全性冷硫化PUR仪表盖板ABS尺寸稳定、耐热增强聚丙烯杂物箱聚丙烯(PP)铰链特性——仪表板底托架PP__低——除霜器喷嘴PP__低——烟灰缸酚醛塑料耐热性PBT转向盘PP、PUR耐热、手感性热塑性弹性体制动杆手柄PP__低——前支柱装饰条ABS耐热性——中、后支柱装饰条PP成型性、__低——控制箱ABS成型性、__性PP,硬质聚氨酯扶手聚氯乙烯(PVC,表皮)+PUR+聚乙烯缓冲性——车门内饰板表皮PVC革柔软、耐寒——填料PUF缓冲性PE泡沫芯材硬纸板成型性、__低PP+废纸车顶棚衬里表皮PVC革柔软、耐寒性布填料PUR缓冲性PE泡沫基材塑料毡+酚醛成型性PS泡沫
二、汽车用聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料是指把羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应构成聚氨酯主体,并用异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳发泡或用低沸点氟碳化合物作发泡剂,制成泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料的特点
(一)、聚氨酯泡沫塑料聚酯型聚氨酯泡沫塑料和聚醚型聚氨酯泡沫塑料硬质、半硬质和软质聚氨酯泡沫塑料制造聚氨酯的主要原料是异氰酸酯(RNCO)和多元醇最常用的异氰酸酯有下列3种甲苯基二异氰酸酯(TDI)TDI有两种异构体,即2,4-甲苯基二异氰酸酯和2,6-甲苯基二异氰酸酯4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),常用于制造弹性体、涂料、纤维、胶粘剂等,很少用于制造泡沫塑料多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),其特点是毒性低,操作安全生产聚氨酯用的另一原料是多元醇(多元羟基化合物),一般使用含有游离羟基的聚醚和含有游离羟基的聚酯除上述两种主要原料之外,还有催化剂、发泡剂、稳定剂以及其它辅助原料软质聚氨酯泡沫塑料,至今大多数都采用80/20TDI和二官能团的聚醚(如聚丙二醇、聚氧化丙二醇)在制造耐热性能较好的聚氨酯泡沫塑料时多用聚酯型多元醇,或混合使用聚酯型和聚醚型多元醇硬质聚氨酯泡沫塑料所用的异氰酸酯主要是PAPI,多元醇一般用含两个以上羟基的聚醚软质聚氨酯泡沫塑料生产方法可分为一步法和二步法一步法是按适当配方,把聚酯或聚醚树脂以及其它原料用计量泵送到具有高速搅拌器的发泡机混合器中,经过剧烈搅拌后的混合物不断从混合器底部排出,并落到连续向前__的传送带上,传送带衬有纸张,派出物即在传送带上开始发泡,经过烘道待发泡完全以后,剥去纸张,然后把泡沫塑料进行辊压和熟化,熟化可在室温或70~100℃下进行二步法与一步法不同之处是把聚酯或聚醚树脂与适量的异氰酸酯,在具有搅拌器的反应釜中加热搅拌,制成含有一定数量游离异氰酸酯的预聚体,用计量泵送到发泡剂混合器中,同时用计量泵把其它组分送到混合器中,经过剧烈搅拌由混合器底部把混合物排出发泡软质聚氨酯泡沫塑料座垫是把各种组分均匀搅拌之后浇铸到模具内经发泡成型而制成在生产中需要控制的主要因素是原料、温度、搅拌速度及搅拌时间原料中的异氰酸酯、水和聚酯或聚醚树脂的量应严格控制异氰酸酯的用量最好为理论值的103~105%,过多,会使泡沫塑料脆硬,过少则容易使泡沫塑料发生老化反应温度的控制是发泡工艺稳定的重要条件之一搅拌速度及时间对泡沫塑料结构有一定影响汽车用半硬质泡沫塑料主要有两种,即普通型和结皮型我国常用的普通型半硬质泡沫塑料是国产的801聚醚和__的FA-718同PAPI以及其他助剂作用制成的开孔性弹性体我国汽车仪表板用普通型半硬质泡沫塑料的典型配方和物理性能见表3-2表3-2我国汽车用半硬质聚氨酯泡沫塑料配方及物理性能组份配比(%)物理性质JS-2型801PAPI混合助剂
10075.
47.0密度≤70(Kg/m3)拉伸强度126(KPa)伸长率38(%)回弹率32(%),50%压缩强度51(KPa)生产普通型半硬质聚氨酯泡沫塑料的主要工艺流程是放入预制成型表皮→涂刷脱模剂→固定骨架→闭模→浇铸→开模等6道工序,或者预制表皮在模内直接成型后浇铸发泡成型生产整体结皮型半硬质聚氨酯泡沫塑料的工艺流程主要是涂刷脱模剂→固定骨架→闭模→浇铸→开模等5道工序生产设备主要由红外加热烘箱、真空泵、空气压缩机、搅拌机、注塑机等组成
(二)、聚氨酯泡沫塑料的特点聚氨酯泡沫塑料只要简单地改变其原料配方,可以得到极软到极硬范围地泡沫塑料软质聚氨酯泡沫塑料的开孔率达95%,韧性好、压缩永久变形小、回弹快聚氨酯泡沫塑料的原料都是液体,生产时操作方便在一定的温度条件下,把两种单体混合在一起就反应,反应时放出的反应热促使发泡,成型后不需要冷却,直接脱模,待进一步熟化后即成为产品聚氨酯泡沫塑料与聚氯乙烯泡沫塑料的比较半硬质聚氨酯泡沫塑料分为普通型半硬质和整体结皮型半硬质两种普通型半硬质聚氨酯泡沫塑料制品的特点整体结皮型(即自结皮型)半硬质聚氨酯泡沫塑料制品的特点
(三)、聚氨酯泡沫塑料在汽车上的应用汽车工业推动了聚氨酯泡沫塑料的飞跃发展表3-3汽车用聚氨酯塑料制品塑料品种汽车零件名称块状软质泡沫塑料切片遮阳板、顶棚衬里、门板内衬、中心支柱、装饰条、隔音板、三角窗装饰条软质模压泡沫塑料座垫、靠背半硬质泡沫塑料仪表板填料、门柱包皮、控制箱、喇叭座垫、扶手、头枕、遮阳板、保险杠硬质泡沫塑料顶棚衬里、门板内衬整体结皮泡沫塑料扶手、门柱、控制箱、喇叭座垫、转向盘、空气阻流板弹性RIM制品保险杠、档泥板、发动机罩、侧后支柱、车门把手、行里箱盖刚性RIM制品散热器格栅、暖风壳、前阻流板、挡泥板垫、挡泥板、门板、发动机罩、行里箱盖、小车地板浇铸型弹性体防尘密封、滑动轴承套、转向节衬套、钢板弹簧吊带衬套、锁头零件、门止块、电缆衬套热塑性弹性体减震垫块、钢板弹簧隔垫、弹簧线圈护套、齿轮传动装置罩、格栅、顶棚、车身部件涂料涂刷在保险杠或其他外装件上复合结构材料座垫套、隔音、吸震片、门内衬、保险杠、覆盖件、顶棚等
(四)、聚氨酯泡沫塑料汽车座椅汽车座椅由三部分构成支撑物、弹性体和外包皮座垫性能的衡量指标静刚度,振动衰减特性,共振传递比,疲劳寿命等1.聚氨酯泡沫塑料座椅缓冲垫目前,汽车座垫主要采用软质聚氨酯泡沫塑料模压成型方法模压制造座垫可以采用热硫化法,也可以采用冷硫化法图3-1PUR热硫化模压成型法线路图热硫化模压制品是以甲苯二异氰酸酯和分子量为3000~3500的聚醚多元醇(由环氧丙烷和环氧乙烷聚合的三羟基聚醚)反应为基础,再加催化剂、发泡剂、稳定剂,按图2-1所示的过程进行连续生产这个过程是借助于150~250℃热风炉提供的热能,在模内进行聚合、发泡、硬化等工序,完成一个周期(包括脱模时间)约10~15分钟我国生产软质泡沫塑料座垫典型配方如表2-4所示表3-4我国汽车用软质聚氨酯泡沫塑料座垫配方组份配比(%)物理性质聚醚330TDI混合助剂10028~
353.5~
4.6密度≤40~50(Kg/m3)75%压缩强度≥
15.68(KPa)拉伸强度≥58(%)回弹率32(%)压缩50%永久变形5%制品成型工艺条件如下原料温度23±2℃模具温度40±2℃制品熟化温度100~120℃制品熟化时间25~40分钟辊压(20~40%)2~4次目前,__和欧洲,热模压法占主导地位美国和德国生产的75%聚氨酯泡沫塑料制品已采用冷硫化法冷硫化法是在模压体系的原料中导入高反应性的聚醚多元醇,二苯基甲烷4,4‘二异氰酸酯(MDI)/TDI混合物和改性异氰酸酯时,在模温约50℃的条件下(不需要高温热风炉)就起反应,而且10分钟内完成脱模冷硫化法和热模压法的比较2.座椅骨架和表皮美国通用汽车从1977年开始在考贝梯轿车上正式采用玻璃纤维增强聚丙烯可冲压成型片材(AZDEL)冲压成型的塑料复合材料骨架,重量可减轻
9.7Kg60年代,汽车座椅表面材料绝大多数采用聚氯乙稀人造革70年代开始,逐步采用编织物包皮,主要是以尼龙或聚酯为原料表皮和缓冲泡沫垫的结合方法可以采用缝合、火焰曾层合或模内一体成型的方法
(五)、聚氨酯泡沫塑料仪表板及其他部件仪表板是汽车主要内饰件之一从安全角度出发,要求仪表板具有吸收冲击能、防眩和难燃性能1.仪表板、扶手、头枕仪表板、扶手、头枕由半硬质聚氨酯泡沫的原液,在聚氯乙稀等外皮里面发泡而成型表皮材料大部分采用ABS改性的聚氯乙烯膜表皮材料的要求无挥发物;柔软性(-40℃);热稳定性;手感好;不变形;不反光等表3-5仪表板表皮材料典型配方聚氯乙稀45~50份增塑剂(DIDP)20~40份ABS20~50份丁腈橡胶8~10份稳定剂(硬脂酸盐)2~3份其他(如环氧大豆油等)3~5份上述组份经过搅拌、混炼、压延、表面处理等工序,最终制成
0.7~
1.0mm厚的带花纹的片材,供真空成型仪表板表皮使用如表皮与发泡材料一体成型时,应注意二者之间粘得牢靠、不能产生空隙表3-6仪表板和头枕的半硬质聚氨酯泡沫塑料物理性能物理性能单位仪表板头枕密度g/dm314065拉伸强度kPa588225伸长率%55155撕裂强度N/cm
219.
69.825%压缩强度MPa
0.115——50%压缩强度——————回弹率%——3025%硬度N/___cm2——246压缩25%永久变形%——72.仪表板及材料仪表板的表面采用带有缓冲性的聚氨酯泡沫塑料,其余芯材部分采用硬质塑料,同时为使用方便,在仪表板上装有杂物箱、仪表罩盖和除霜器格栅表3-7不同塑料仪表板芯材比较种类项目玻璃纤维增强聚丙烯(PPG)聚苯醚(PPO)玻璃纤维增强丙烯腈-苯乙烯共聚物(ASG)超耐热ABS耐划伤性铆钉耐热顺序材料__顺序使用例不良良11帕鲁沙GM优良24家族优不良43——优良32家族优点成本低、耐制动油、耐热性好、流动性好、不用涂漆耐热性好、耐制动油、耐冲击、外观好、无缩孔刚性好、尺寸精度好、无缩孔、涂漆性好、和聚氨酯垫的粘结性好成本低、尺寸精度较好缺点容易划伤、容易缩孔和变形、可以油漆但成本较高成本高、成型性差、耐光性差耐冲击性差、耐制动油差、外观差、耐光性差、模子磨损大热稳定性差、耐制动油差、耐光性差、反光杂物箱、仪表罩等零件一般用耐热性ABS和聚丙烯,除霜器喷嘴格栅常使用聚苯醚(PPO)
三、其他软饰件1.门内饰板由基体板材和填充材料及表皮材料经过叠、接、焊等__称为一体美国汽车门内饰板多用ABS或聚丙烯注射成型制品,部分汽车内饰材料采用织物欧洲和__汽车一般采用增强聚丙烯板加填充材料,外层包皮的结构填充材料大都使用薄的聚氨酯泡沫塑料料片,表皮材料大都为聚氯乙烯,也有使用织物的2.车顶棚内衬里分三种方式国外汽车大都采用成型顶棚衬里,由基材+填充材料+表皮材料层叠一体成型基材浸渍树脂的玻璃纤维或再生棉,聚苯乙烯泡沫塑料板、特殊瓦楞纸填充材料聚氨酯或聚烯烃树脂泡沫塑料表皮材料主要是聚氯乙烯,也有织物吊装型顶棚衬里,由铁丝网吊起来的结构,表皮材料是聚氯乙烯膜或人造革、织物我国生产的汽车顶棚内衬主要采用粘贴型,即把填充材和表皮材层压成型之后,直接粘到顶棚上,填充材用聚氨酯软泡沫或者聚氯乙烯软泡沫,表皮材料为聚氯乙烯或织物3.地毯要求隔热、隔音、防振、美观、触感好等国产汽车采用聚氯乙烯泡沫垫国外汽车普遍使用针织尼龙或聚丙烯地毯
四、反应注射模塑法及其制品反应注射模塑法(RIM)将低分子量、低粘度的反应性原液,在压力下通过混合室,同时注入到密闭的模型中反应而形成具有刚性和弹性的高分子材料其特点是成型速度快,用于聚氨酯时,一个周期需要2~3分钟,与注射成型速度相当,成型压力为294KPa,而普通的塑料注塑成型法却需要数百倍的压力用于RIM法的树脂有聚氨酯、聚酯、环氧树脂、尼龙等后来又发展了RRIM,即增强RIM法,就是把玻璃纤维加到树脂液中成为泥浆的原液再按RIM法进行反应成型
(一)、聚氨酯反应注射模塑法(PUR-RIM法)图3-2PUR-RIM法示意图图3-3PUR-RIM生产流程PUR-RIM法通常采用两组分,A组分多元醇、交联剂、催化剂、发泡剂、稳定剂、阻燃剂、颜料等其中,多元醇一般使用含EO/PO的二元醇(分子量2000~3000)、三元醇(分子量3000~6000)、聚四甲撑乙二醇、乙烯基接枝的多元醇(聚合多元醇)等交联剂用乙二醇类和胺类等B组分从纯MDI得到的液状变性MDI异氰酸酯,有时含发泡剂和稳定剂除上述两种组份,生产过程中还需要脱模剂制造PUR-RIM的设备包括可以调整原液温度的储池(两个储池分别调合A组和B组料),计量供给设备,发泡机(混合头),模子和夹紧设备在设计模子时应当考虑制品的厚度、压力(耐980KPa)、拔模斜度(1~
1.5度以上)、曲度(2R以上)、原液的流动性、制品收缩率(8~20/1000)以及排气等因素
(二)、PUR-RIM的应用表3-8PUR-RIM及PUR-RRIM制品分类及应用分类增强材料%弯曲模量(MPa×102)制品厚度(mm)比重(g/dm3)典型用途Ⅰ低弹性模数RIM低弹性模数RRIM——5~
300.34~
3.
40.69~
5.
53.2以下
3.2以下
0.
991.09~
1.30仪表板仪表板、阻流板Ⅱ中弹性模数RIM中弹性模数RRIM——5~
303.4~
6.
96.9~
11.
03.2以下
3.2以下
0.
991.09~
1.30档泥板、阻流板三角窗板Ⅲ高弹性模数RIM高弹性模数RRIM——5~
306.9~
24.
113.8~
51.
63.2以下
3.2以下
0.
991.09~
1.30挡泥板、前端部Ⅳ硬质RIM硬质RRIM——5~
304.1~
8.
24.8~
16.
66.4以上
6.4以上
0.5~
0.
60.6~
1.0盖板、装饰板第四篇常用汽车塑料与外饰件
一、聚丙烯塑料汽车塑料件
(一)、聚丙烯材料的特性聚丙烯分子结构式为—[—CH2-CH2CH3—]n—,结晶聚合物聚丙烯品种丙烯均聚物,丙烯乙烯共聚物,改性聚丙烯等聚丙烯优点原材料丰富、成本低、重量轻、比强度大、污染小、不吸水、耐热性比聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯都高、化学稳定性优异聚丙烯具有较高的热变形温度、耐药品性好、耐应力开裂性好的特点,而且通过各种无机填料和各种弹性体的改性,可以得到具有多种特性的聚丙烯品种因此聚丙烯大量的用于汽车工业主要应用于车身内装件,通风取暖系统的配件,发动机有关部件以及外装件聚丙烯的主要缺点耐寒性差,低温易脆,受日光作用易老化,同时收缩率大、厚壁制件易凹陷,耐磨性较差对策尽可能做到壁厚均匀一致,壁厚差最大不应超过50%
(二)、聚丙烯塑料在汽车上应用1.聚丙烯车身内装件车身内装件主要包括车内的顶棚、侧面、座垫以及乘客周围能够看见,触摸到的零件,如方向盘、仪表板等
(1)汽车转向盘国外汽车聚丙烯(硬结构)和聚氨酯发泡塑料(软塑料)国产车转向盘高密度聚乙烯材料,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物弹性体(__S)共混改性的聚丙烯
(2)汽车仪表板发泡聚氨酯材料为主,但为降低成本,采用玻璃纤维增强聚丙烯,滑石粉增强聚丙烯
(3)其他内装件聚丙烯后视镜框嵌块式车门装饰件,侧面装饰件和转向柱套管喇叭格栅2.发动机和取暖通风系统有关零件聚丙烯冷却风扇聚丙烯制造的电瓶外壳聚丙烯汽车分电器盖通气管、除霜器喷嘴和暖风风扇石棉和滑石粉填充的聚丙烯3.聚丙烯汽车外装件
(1)保险杠
(2)其他外装件汽车照明灯、闪光指示灯和测向灯外壳20%玻璃纤维增强聚丙烯格栅、车轮挡泥板等
二、聚乙烯汽车塑料件(PE)
(一)、聚乙烯材料的特性聚丙烯分子结构式为—[—CH2-CH2—]n—,结晶性聚合物聚丙烯品种高压聚乙烯、中压聚乙烯、低压聚乙烯等,相应获得低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)汽车用聚乙烯塑料占汽车塑料总用量的5~6%,次于聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚氨酯,居第五位聚乙烯主要用于制造空气导管、各种储罐聚丙烯优点良好的化学稳定性和电绝缘性能聚丙烯的主要缺点机械强度不高,热稳定性差
(二)、聚乙烯塑料在汽车上应用1.空气导管及各种储罐2.挡泥板3.顶棚与门的减震材料4塑料油箱
三、改性聚苯乙烯塑料(PS)
(一)、改性聚苯乙烯材料特性较早出现的一种改性聚苯乙烯塑料是由丙稀腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)等3种单体组成的,简称ABSABS是改性聚苯乙烯塑料中最重要的一种优点聚苯乙烯来源广,__低廉和制造方便其产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,居饰件第三位缺点质脆,耐热性差改性聚苯乙烯ABS塑料,有机玻璃改性的聚苯乙烯、丁苯橡胶改性的聚苯乙烯等
(二)、改性聚苯乙烯在汽车上应用改性聚苯乙烯(如ABS塑料)具有良好的综合性能,在汽车上的应用发展很快,已有很多部件采用,如前端板、仪表板组、热空气调节导管、加热器及空气调节格栅、单色或多色的配电板及座椅靠背以及用ABS塑料夹层塑料板(二层ABS塑料板中间夹一层泡沫塑料)做成的小轿车车身等
四、聚氯乙烯车塑料件(PVC)
(一)、聚氯乙烯材料特性聚氯乙烯分子结构式为—[—CH2-CH2Cl—]n—,白色粉末状聚合物聚氯乙烯品种在聚氯乙烯树脂中分别加入5%以下和20%以上的增塑剂,则可制得硬的或软的制品,而且两种制品性能也不同汽车用聚乙烯塑料占汽车塑料总用量的5~6%,次于聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚氨酯,居第五位聚乙烯主要用于制造空气导管、各种储罐聚氯乙烯优点耐化学性、难燃自熄、耐磨、消声消震、强度较好,电绝缘性较好、价廉、来源广等化学稳定性好,阻燃性和电绝缘性能优良聚氯乙烯缺点热稳定性差,受热将引起不同程度的降解,软质制品还有增塑剂外迁之弊病,变形后不能完全复原,且在低温下变硬使用温度不得超过60℃
二、聚氯乙烯在汽车上应用__汽车用塑料中聚氯乙烯约占30~40%,美国为16~20%聚氯乙烯在汽车上主要用作内饰件座垫套、车门内衬、汽车顶盖衬里表皮、仪表板罩、地毯、后盖板表皮、操纵杆盖板、备胎罩盖、转向盘、货箱衬里、窗玻璃升降器盖、保险杠套,所有电线包皮(即绝缘层)等聚氯乙烯人造革及薄膜在汽车上主要用作内饰件及各种制品的表皮套聚氯乙烯改性材料
(1)硬质聚氯乙烯汽车地板(35~45%聚氯乙烯和55~65%填料制成的)
(2)氯化聚氯乙烯使用温度可达105℃,提高了40℃,扩大了应用范围,多用作管材
(3)氯乙烯-乙烯共聚物具有__性良好,透明性好,拉伸强度较高的优点
(4)聚氯乙烯与其他高分子材料共混
(5)热固性低发泡聚氯乙烯表4-1汽车常用塑料与制品塑料典型用途优点局限性ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)车轮罩、镜框、仪表板、转向柱套、喇叭盖、水箱面罩、收音机壳、杂物箱、暖风壳、百叶窗等价廉、尺寸稳定性好、力学性能良好、易于__、表面光洁度好、可以电镀、耐寒性好易受很多溶剂浸蚀、材料在阳光下变脆PS(聚苯乙烯)汽车上的各种灯罩透明、硬、易于模压或挤出__、价廉脆、不耐溶剂和紫外线AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)蓄电池壳等半透明、坚硬、可耐85℃中等温度脆、耐刻划性差、紫外线照射下发黄PP(聚丙烯)转向盘、保险杠、水箱面罩、蓄电池壳、分电器盖、仪表板、门板内衬等质轻、中等强度、硬、在高温下坚韧、耐腐蚀、介电性好、具有优良的抗弯曲疲劳性在-18℃变脆、耐老化性差,经改性(共聚或共混)后可用在-40℃工作的汽车零件PVC(聚氯乙烯)软PVC人造革、导线套、仪表板表皮等柔软、介电性好、耐腐蚀、具有独特的难燃烧性-20℃时变硬、65℃时变形、老化后变脆、增塑剂挥发使玻璃模糊硬PVC管子、板材坚韧、耐磨、耐燃烧__性能差PE(聚乙烯)高密度PE中空吹塑的各种储存瓶、电线绝缘、薄膜、转向盘、燃油箱等耐腐蚀性优良、坚韧、比低密度PE硬、价廉、介电好、易于模压或挤出__、耐寒性好(-70℃)不耐燃、难于粘结、难于印花、不耐老化低密度PE空气导管、油杯、档泥板衬垫、车门内衬等价廉、耐腐蚀、很柔软、易__拉伸强度低高分子量PE自润滑耐磨机械零件坚韧、摩擦系数低、耐化学试剂、介电性好与其他类型PE相比__高、__性能差PA(尼龙)尼龙6轮胎帘布、安全带,经纤维和矿物填料改性可用于正时齿轮、前大灯壳、空滤器优良的抗蠕变和抗疲劳性能、坚韧、耐磨、耐各种化学溶剂吸湿性大,在干燥环境中抗冲击强度低尼龙66轴承保持架、各种仪表齿轮、油底壳等拉伸强度高吸湿性大,在干燥环境中抗冲击强度低尼龙610刷子硬毛、电缆包皮、特殊的模压制品比尼龙6和尼龙66吸湿性低、比较坚韧比尼龙
6、尼龙66强度低,__较高尼龙
11、12软管(制动软管、燃油管)、涂料比尼龙610吸湿性低、耐低温性好价昂POM(聚甲醛)板簧吊耳衬套、拉杆球碗、仪表齿轮、半轴垫片及各种耐磨衬套强度高、坚硬、耐热、空气中__使用温度为105℃,摩擦系数低、易于__难于粘结、阻燃性差、中等__PM__(有机玻璃)照明标志牌、车门玻璃、尾灯玻璃罩透明、能耐长时间太阳光的老化不耐溶剂、中等__CA(醋酸纤维素)胶片、透明片材、电绝缘材料、粘胶带坚韧、透明、价廉耐热性差、不耐碱CAB(醋酸丁酸纤维素)转向盘、笔杆、眼镜框坚韧、透明、耐老化拉伸强度低、耐强酸与耐溶剂性差EC(乙基纤维素)器具、闪光灯外壳即使在低温也坚韧、透明、耐老化强度低、不耐燃、耐溶剂性差PET(聚对苯二甲酯乙二醇酯)纤维和薄膜、轮胎帘布、中空吹塑瓶抗蠕变性优良、耐疲劳性好中等__、难于模压成型PBT(聚对苯二甲酯丁二醇酯)电器元件、汽车车身部件、分电器盖雨刷器杆、齿轮等抗蠕变、耐疲劳、耐化学腐蚀、耐热(163℃),优良的润滑性和模塑性中等__、在热水(38℃)中水解、稳定性差,缺口冲击敏感PC(聚碳酸酯)安全玻璃、灯玻璃、安全帽、仪表标牌等透明、特别坚韧、尺寸稳定、耐热(121℃)容易应力开裂、中等__、耐溶剂性差PI(聚酰亚胺)悬挂支撑盘、耐磨轴承、油泵活塞、齿轮、止推垫片耐316℃、优良的耐磨性和介电性__很高、难于__UP(不饱和聚酯)与玻璃纤维一起制成__C等各FRP材料,可用于制造车身及各种受力结构件坚硬、易于工业生产、价廉、耐燃烧性好耐溶剂、耐紫外光、耐老化性差PF(酚醛树脂)制动摩擦片、绝缘材料、手柄、按钮及各种粘结剂耐热(316℃)、尺寸稳定、耐溶剂、耐烧蚀、价廉、易__、耐燃烧性好抗冲击强度较低、颜色较深EP(环氧树脂)各种粘结剂、长丝缠绕制品、涂料强度高、尺寸稳定、粘合强度高中等__PUR(聚氨酯)各种泡沫塑料用于制造汽车座垫、仪表板、转向盘、扶手、弹性材料用于制造耐磨衬套及密封垫圈性能稳定PTFE(聚四氟乙烯)减磨衬套、各种密封垫圈、阀坐等耐高温,化学稳定性好、摩擦系数低、介电性好价昂、强度低、难于__第五篇塑料结构制品材料的选用原则
一、塑料材料选用的注意事项1.尽量详细研究和掌握塑料制品的使用条件
(1)温度条件
(2)环境条件
(3)负荷条件
(4)合理的选材、合理的设计和合理的__2.应正确选用材料
(1)技术资料必须来自成熟资料库,像科研报告和产品说明书等
(2)机械强度是塑料应用在汽车上必须考虑的问题
(3)热性能一般热塑性塑料最高使用温度不超过150℃,热固性塑料最高使用温度不超过200℃塑料的热膨胀系数很大,导热系数很小
(4)电性能
(5)化学特性或耐溶剂性
(6)耐久性
(7)外观透光度、光泽度、染色均匀性、材料收缩率大小等3.零件的成型__、选材时应考虑产品车型种类、级别、外观要求、根据装配方法不同、结构不同,要求选用与之相适应的材料如硬结构顶棚衬里、卡扣装配,只能用模压法成型,形成硬质材料软结构顶棚衬里,只能用胶粘方法装配,所以只能用纤维织物泡沫复合材料、软质材料4.原料来源.要充分考虑产品成本、考虑二次__等因素,选用最合适的材料及原料牌号、其他因素
二、塑料材料的选用范围表5-1塑料特性及其适用汽车零件项目材料耐热性℃成型性二次__性冲击强度J/cm2拉伸强度MPa耐候性优点应用聚氯乙烯(PVC)软—良良-10~24良手感、便宜、易染色人造革、软片、手柄、喇叭垫硬60~80良良2~1040~50良便宜手柄聚乙烯(PE)低密度(LDPE)60~80良劣-7~16良耐药品、耐冲击、成型性、便宜堵盖、托架、蓄电池壳、中空制品高密度(HDPE)70~90良劣
0.8~1020~39良同上油箱、罩、管、容器聚丙烯(PP)80~100良劣
0.3~429~39良耐药品性、耐热、耐油性、便宜油箱、管路、仪表板、蓄电池、方向盘、保险杠、一体铰链ABS一般70~90优优1~
0.640~60可成型性、综合性能罩、内饰件贴面、手柄耐热80~105优优
0.5~
3.044~54可成型性、综合性能、耐热仪表板、散热器格栅、罩盖有机玻璃(PM__)80~100良可
0.2~
3.534~63优透光率、耐紫外光灯罩表面玻璃、标牌、装饰件尼龙(PA)PA680~110良可
0.5~
2.070~80良耐磨、耐热、耐药品耐磨垫片、衬套、风扇PA6680~120良可
0.5~
1.050~80良同上垫片、轴套、壳体PA11PA1260~110良可
0.5~
3.025~65良耐液性、柔性、吸水少卡箍、把手、软管聚甲醛(POM)80~100良可
1.0~
1.560~85可疲劳耐久性、弹性、耐磨、机械性能轴套、齿轮、手柄纤维素醋酸纤维素(CA)50~100优良
0.2~
3.015~60良手感方向盘、手柄醋酸丁酸纤维素(CAB)50~100优良
0.3~
5.020~49良手感装饰条、手柄改性聚苯醚(PPO)100~120良良
3.0~
6.04~6可耐热性、耐冲击性仪表板、壳体增强热塑性塑料聚丙烯(PP)无机物增强PP105良劣
0.2~
0.340~60可耐热、刚性、便宜暖风管路、仪表板、灯盘玻璃纤维增强PP110良劣
0.4~
0.540~50可同上同上丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)玻璃纤维增强AS105良良
0.3~
0.5100~120劣刚性仪表板骨架ABS玻璃纤维增强95~110良良
0.5~
0.790~100劣刚性仪表盘盖板尼龙6(PA6)玻璃纤维增强160~200良劣
0.7~
1.0110~170可耐热性、刚性壳体、风扇聚对苯二甲酯丁二醇酯(PBTP)玻璃纤维增强200~220良-
0.8~
1.0100~150可耐热性、刚性内、外装件酚醛树脂(PF)木粉170~180良劣
0.1~
0.445~70可耐热、便宜手柄、分电器壳石棉170~260劣劣
0.2~
0.535~55耐热、便宜隔热垫片布料170~200劣劣--可耐热、便宜、水润滑、耐磨水泵、叶轮、受磨档片脲醛树脂(UF)纤维素120~145劣劣
0.1~
0.335~90劣便宜手柄RIM80~100良良-20~30劣耐冲击性保险杠
三、常用零部件的选用方法实例1.透明玻璃选材方法表5-2透明玻璃选材方法材料耐热耐候耐冲击注意事项实例丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)80℃良1.耐候性差2.遇汽油、刹车油易龟裂仪表玻璃有机玻璃80℃优优耐汽油、刹车油、药品性差室外灯玻璃聚碳酸酯120℃优优冲击、阻燃性优雾灯玻璃2.手柄、按钮、方向盘类用塑料的选择方法表5-3手柄、按钮、方向盘类用塑料的选择方法项目材料耐热外观手感强度耐光__性抗热老化抗光老化__实例软聚氯乙烯差可优差优优差可低用于内外装软手柄ABS可优优可差优可差可手柄及电镀手柄填充聚丙烯优可可可可可优可低手柄、方向盘尼龙6优优优优可可差可贵内外装手柄聚甲醛优优优优差可优差可内装手柄酚醛树脂(填充)优优优可可可可可低仪表按钮乙酸纤维素可优优可可可可可贵仪表手柄、变速箱手柄第六篇塑料制品的设计要求
一、设计的工艺性1.圆角--即塑料制品的内表面或外表面的转折处均应具有圆角2.壁厚--塑料零部件应壁厚均匀,厚薄适当、不应有突变,厚薄不同的部位应逐渐过渡热固性塑料制品厚度一般为1~10mm,最大不超过15mm热塑性塑料制品的厚度一般为2~5mm表6-1热固性塑料制品最小壁厚常用数据种类制品高度(mm)热固性塑料种类(mm)酚醛塑料氨基塑料纤维增强塑料
400.7~
1.
50.9~
1.
01.5~
1.740~
602.0~
2.
51.3~
1.
52.5~
3.
5605.0~
6.
53.0~
3.
56.0~
8.0表6-2热塑性塑料制品壁厚常用数据塑料种类最小件一般件大型件聚苯乙烯
0.
751.
63.2~
5.4改性聚苯乙烯
0.
751.
63.2~
5.4有机玻璃
0.
802.
24.0~
6.54聚乙烯
0.
601.
62.4~
3.2聚氯乙烯(硬)
1.
151.
83.2~
5.8聚氯乙烯(软)
0.
851.
52.4~
3.2聚丙烯
0.
851.
752.4~
3.2聚甲醛
0.
81.
63.2~
5.4聚碳酸酯
0.
952.
33.0~
4.5聚酰胺(尼龙)
0.
451.
62.4~
3.2ABS树脂
0.
951.
62.4~
3.2聚砜
0.
952.
33.0~
4.5聚苯醚
1.
202.
53.5~
6.43.斜度即脱模斜度,为了便于使塑料制品从模具内取出或取出型芯时,不会使制品表面划伤、擦毛等情况,制品内外表面沿脱膜方向都应有倾斜角度塑料制品的脱膜斜度大小与塑料的性质、收缩率大小、壁厚和形状有关,也和制品高度、型芯长度有关表6-3常用塑料制品的脱膜斜度塑料制品材料脱膜斜度型腔型芯聚酰胺(PA)20’~40’25’~40’聚乙烯(PE)20’~45’25’~45’聚甲基丙烯酸酯(PM__)35’~130’30’~1聚苯乙烯(PS)35’~130’30’~1聚碳酸酯(PC)35’~130’~50’ABS树脂40’~120’35’~14.加强筋、孔、嵌件表6-4金属嵌件周围的最小壁厚塑料材料钢制嵌件直径D(mm)
1.5~
13.
016.0~
25.0尼龙
660.5D
0.3D聚苯乙烯
1.5D
1.3D聚碳酸酯
1.0D
0.8D聚甲醛
0.5D
0.3D有机玻璃
0.75D
0.6D聚乙烯
0.4D
0.25D聚丙烯
0.5D
0.25D软质聚氯乙烯
0.75D
0.5D7.收缩留量表6-5常用塑料的收缩留量和收缩率塑料收缩留量(mm/mm)收缩率(%)高压聚乙烯
0.015~
0.
0351.5~
3.5低压聚乙烯
0.015~
0.
0301.5~
3.0聚丙烯
0.010~
0.
0301.0~
3.0玻璃纤维增强聚丙烯
0.004~
0.
0080.4~
0.8硬聚氯乙烯
0.002~
0.
0040.2~
0.4软聚氯乙烯
0.015~
0.
0301.5~
3.0聚苯乙烯
0.002~
0.
0080.2~
0.8耐热聚苯乙烯
0.002~
0.
0080.2~
0.8尼龙
60.007~
0.
0150.5~
1.5尼龙
660.010~
0.
0251.5~
2.5尼龙
10100.005~
0.
040.5~
4.0尼龙
6100.010~
0.
0251.0~
2.530%玻璃纤维填充尼龙
60.0035~
0.
00450.35~
0.45聚碳酸酯
0.005~
0.
0070.5~
0.7聚甲醛
0.020~
0.
0352.0~
3.5玻璃纤维增强聚砜
0.004~
0.
0070.4~
0.7ABS树脂
0.005~
0.
0070.5~
0.7耐热ABS树脂
0.004~
0.
0050.4~
0.530%玻璃纤维增强ABS
0.001~
0.
00150.1~
0.15木粉填充酚醛塑料
0.005~
0.
0090.5~
0.9石棉填充酚醛树脂
0.002~
0.
0070.2~
0.7玻璃纤维增强酚醛树脂
0.0005~
0.
0020.05~
0.2汽车对轻量化、舒适性、和安全性的要求汽车(包括轿车)用塑料制品用量的增加塑料的重量轻、手感好、成型工艺简单塑料在轿车软饰件上的广泛应用轿车对安全、美观、舒适等要求轿车对轻量化、提高安全性、节约能源消耗、降低生产成本等要求塑料在轿车结构件和内外装件上的广泛应用合成树脂(主要成分)+添加剂塑料在一定温度、压力下可__成型或者交联固化成型加热炉闭模注入插入空气/水浴冷却工作涂脱模剂清扫脱模开模计量调节储量压机模子量制品注射分枝A组分B组分e硫化模回位注原料模倾斜闭模取件开模清模涂脱模剂嵌件除毛刺制品后硬化清洗涂漆出品PAGE__。