目前, 全球汽车引擎盖内塑料市场正处于发展阶段. 2009年全球产量达59万吨, 市场规模达15.16亿欧元. 预计至2016年, 年均增长率将达到7.4%. 同时, 市场竞争也将更趋激烈, 技术革新会不断加快. 同时, 新能源汽车的快速发展将为引擎盖内塑料市场带来了新的发展机遇, 原因在于绿色能源汽车运行时温度低于普通汽车, 其对于引擎盖内塑料耐热性的要求将低于燃油车.
引擎盖内塑料按材料分, 主要有聚酰胺材料(PA6-30%, PA66-22%), 聚丙烯材料(46%)和其他材料(2%)(PPS, PEI等). 按应用部件分, 主要有进气歧管(17%), 发动机盖(10%), 散热器箱(8%), 前端组件(7%), 汽车摇臂盖(14%), 风扇/护套(11%)和引擎盖内其他部件(33%).
引擎盖内部件产品材料表
PA中PA6和PA66用量占总量的90%以上, 在汽车上的应用比例也是如此, 由于PA11和PA12具有良好的柔软性, 耐油性, 耐腐蚀性, 耐候性, 低温韧性, 耐水性, 尺寸稳定性, 在汽车的输油管, 制动管, 刹车片, 油箱外壳, 液压容器等方面有广泛应用. 用于汽车的PA材料大多需要经过改性, 其中填充改性, 增强改性的用量最大, 另外EPDM, POE增韧改性尼龙材料也有较多的应用. 最近几年的改进趋势是增加尼龙材料的流动性, 耐热性, 无卤阻燃等性能.
一, 高流动性尼龙
高流动性尼龙不仅可以提高生产效率和降低加工成本, 而且可以提高汽车部件的外观质量. 提高性能, 降低成本是材料改进的方向.
1, 汽车工业著名产品是法国Rhoda公司推出的半结晶型PA TechnylStar, 该产品采用独特的聚合和改性工艺, 该产品是一种高度支链化, 非线性结构的材料, 加工性能极好, 制品的外观性能佳, 其玻纤改性和填充改性后的牌号比用PA6为基材的改性料的流动性要好. 该产品成型时, 注射压力低30%, 成型时间缩短10%, 成型温度也大幅下降, 注塑机合模力可降低一半. 应用于汽车发动机罩, 进气歧管, 燃油桶衬里, 分配器和装饰件.
2, 荷兰DSM公司第二代高流动性增强PA6牌号AkulonUltraflow, 韧性高于第一代产品, 流动性比一般增强PA6Akulon高80%, 成型时间短, 制品表面质量高, 玻纤含量为60%的产品也具有较好的外观, 发动机罩厚度可以从3.2mm减薄为2.5mm, 适用于做汽车发动机罩下不见, 组合件, 门内把手, 镜护罩.
美国杜邦公司Zytel ST801A, 德国BASF公司Ultramid B3WGM24 , 日本东丽公司的CM1017XL3, CM3006 LSP都是原有牌号上改进的高速成型牌号.
二, 高耐热尼龙
汽车机罩下应用的新一代树脂, 保持高刚性, 高韧性的同时, 提高耐热性和流动性, 半芳香族尼龙(PA9T, 聚对苯二甲酰1, 9壬二胺)是代表性耐热尼龙, Zytel HTN和PPA也是半芳香族尼龙.
美国杜邦公司的高温尼龙Zytel HTN已为用户熟知, 具有高耐热性可替代PPS和热固性树脂用于汽动刹车系统, 节约成本和部件轻型化, 近几年, 对高温尼龙需求增加, Solvay也推出了系列PPA树脂牌号, 该产品能持续耐温200℃, 尺寸稳定性极高. 瑞士EMS Grivory 公司也推出耐高温的 Grivory HT 高温尼龙系列树脂. 杜邦公司开发的半透明PA66 Zytel 牌号, 可以用于制作42V电子系统保险丝盒, 成本较聚砜和聚醚砜便宜20%. Rhodia 公司开发的2个用于冷却水箱和冷却, 加热回路的玻纤增强PA66 Technyl 牌号, 能长期在130℃下使用, 最高耐温160℃.
三, 无卤阻燃尼龙
BASF公司无卤阻燃PA牌号Ultramid KR425, KR4455, 达到UL94 V-0级. 荷兰DSM工程塑料公司推出不含卤素, 不含磷未增强的PA6牌号Akulon K225-KS,具有比重小, 流动性极好, 0.75mm样品可达到UL94 V-0, Akulon K224-HG56为30%玻纤增强的PA6牌号, 比标准玻纤增强阻燃牌号的密度低, 容易加工, 不易起霜, 1.5mm样片达UL94 V-0级.
四, PA纳米复合材料
PA纳米复合材料最早由日本丰田中央研究所与PA树脂厂UBE公司共同开发, 该材料最早被应用于生产汽车定时器罩. 意大利Flat汽车公司决定采用PA纳米复合材料作为燃油管阻隔材料, 替代原有的PVDF阻隔材料来, 多层燃油管包括PA12外层, PA6/PA12共聚物粘接层, 含2%黏土的PA6/PA66共聚物阻隔层, PA6内层, 这种全PA结构燃油管有助于材料回收.