改性塑料在汽車輕量化上的應用

改性塑料在阻燃性, 強度, 抗衝擊性, 韌性等方面的性能都優於通用塑料, 下遊應用領域廣泛, 其中, 汽車行業已經成為改性塑料需求增速最快的領域. 預計2018年全球車用塑料市值有望增至461.12億美元, 消費量預計增1130萬噸, 預計未來幾年國內車用改性塑料需求年平均增速將在15%以上. 這主要歸因於: 一是全球汽車產量增速穩定;二是汽車輕量化使得單車改性塑料用量增大. 改性塑料在汽車輕量化領域主要應用如下:

儀錶板

目前儀錶板主要有硬質儀錶板和軟質儀錶板兩種形式, 軟質儀錶板一般被比較高檔的汽車採用, 而大客車, 貨車等車型則基本採用硬質儀錶板. 儀錶板一般用改性PP材料製作, 改性PP中主要是以橡膠類的增韌劑和無機填充材料為主;儀錶板表皮材料以PVC/ABS為主, PVC在耐衝擊和耐熱性上比較弱, ABS機械性能和成型加工能力比較好, 並且與PVC能夠進行結合, 將兩者進行組合可以形成互補.

門內板

目前比較常用的製造門內板的改性塑料是ABS, PP, 用它們製作成骨架, 並且表面帶有一層緩衝層, 緩衝層採用PP發泡, TPU, 針織滌綸等. 在通用, 雪佛蘭的一些車型中, 骨架, 面板都採用玻璃纖維增強不飽和聚酯片狀模塑料(SMC)材料, 在有的汽車中也會採用天然纖維和PP熱壓製作而成, 這種手段能夠有效減輕車門的重量, 降低成本, 隔音性能得到明顯提高.

車身覆蓋件與底盤

改性塑料製作車身覆蓋件, 與金屬覆蓋件相比, 車身更加光滑, 尺寸更加精確, 並且質量, 雜訊, 振動等條件上可以更加優化, 所以改性塑料在車頂蓋, 發動機罩, 行李艙蓋等方面得到廣泛應用.

在汽車底盤中, 由於需要承受的負荷較大, 因此塑料化存在較大的難題. 目前主要是在傳動懸掛系統, 轉向制動系統的耐磨運動件方面應用改性塑料, 例如改性PBT, 改性POM等材料.

保險杠

汽車保險杠是使用改性材料的主要部件之一, 目前市場上大部分的保險杠都是採用塑料製品製作而成, 保險杠的面板是PP, PC/ABS, PC/PBT等材料, 骨架是木材或者金屬等材料, 中間部分是PP發泡材料等. 這類材料從環保角度看不利於回收, 經過不斷創新在製作保險杠面板時可以採用TPO, 骨架可以用玻纖增強PP材料, 中間部分可以使用發泡PP, 使用相同屬性的材質製作保險杠, 在進行回收前只要進行清潔和乾燥處理就可以.

燃油箱

在製作燃油箱方面, 改性塑料也發揮著重要的作用, 可以根據一定比例混合樹脂, 粘合劑, PA等材料, 然後吹塑成型. 此外, 還可以利用超高分子量高密度聚乙烯, 共聚PA, EVOH樹脂等材料製作燃料箱.

發動機進氣岐管

目前改性塑料在發動機進氣岐管的製造上大多是使用AIM工藝進行製作, 在克萊斯勒, 凱迪拉克的一些型號的發動機中, 進氣歧管就應用了玻纖增強PA.

汽車發動機中在運行中溫度會不斷升高, 所以發動機周邊的零部件必須在承受220攝氏度高溫的同時還能保持超高的強度, 如果是在比較寒冷的天氣下還要有承受低溫的性能, 因此一般採用PA66材料來確保塑料化零件的性能.

離合器執行系統

離合器因為經常在高溫環境下工作並且又受到壓力潤滑油劑的影響, 傳統製造工藝中使用金屬材料, 但是在不斷的試驗中, 改性塑料製作離合器執行系統優勢更加明顯, 在製造離合器執行系統時利用50%長纖維增強黑色尼龍LFRT原材料, 穩定性更高, 並且節約成本.

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