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改性塑料在汽车轻量化上的应用【科普】

文章出处:徐州腾飞工程塑料有限公司   发布时间:2016-10-07 11:13:00    点击数:-   【

1.方向盘

方向盘一般采用自结皮硬质PU 泡沫材料高压或低压发泡而成。方向盘结构要求挺拔、坚固、轻便、外韧内软,并能耐热、耐寒、耐光、耐磨。因此,包覆物多用改性ABSPVC、PU、PP等树脂,骨架一般选用钢骨架与铝压注而成,考虑到轻量化,现在也有用玻璃纤维增强PA 替代铁芯的趋势。为了追求豪华、舒适、手感好,现在的方向盘表面部分增加了桃木饰纹或真皮包皮等。

图为汽车方向盘

方向盘

2. 仪表板

欧洲汽车的仪表板一般以ABS/PC 增强PP 为主要材料;美国汽车的仪表板多用苯乙烯/顺丁烯二酸酐SMA,这类材料价格低,耐热、耐冲击,具有良好的综合性能;日本汽车的仪表板曾采用过ABS 和增强PP 材料,目前则以玻璃纤维增强的SAN 为主,有时也采用耐热性更好的改性PPE。随着电子技术的应用,高度的控制技术、发动机前置前轮驱动汽车操纵系统以及其它中央控制系统等将被集中在仪表板周围,因此,由纺织物来取代目前在聚氨酯发泡体表面覆盖的聚乙烯表皮将成为可能。

目前,我国使用的硬仪表板常被用在轻、小型货车、大货车和客车上,一般采用PP、PC、ABS、ABS/PC等一次性注射成型。这种仪表板表面有花纹,尺寸很大,无蒙皮,对表面质量要求很高,对材料的要求是耐湿、耐热、刚性好、不易变形。但由于这种仪表板通常采用多点注射成型,易形成流痕和粘接痕,同时添加色母不均,容易产生色差,因此表面需经涂装后才能使用,且最好选用亚光漆涂装。另外,由于高档仪表板追求质感,所以在仪表板表面做一部分桃木饰纹将是一种发展方向。

图为汽车仪表盘

仪表盘

3. 座椅

软质PU 发泡材料可用热硫化层和冷硫化法生产,但从设备投资和材料性能考虑,目前座椅缓冲垫多用冷硫化法生产。考虑到座椅的舒适性,缓冲垫的密度可以改变,从而使软硬度随之改变。如奥迪A6 轿车靠背上的缓冲垫可使用天然纤维(如椰子壳)浸胶材料,其特点是透气性好;骨架材料可用GMT(玻璃纤维毡片)

取代钢铁材料。

4. 车门内板

车门内板的构造基本上类似于仪表板,由骨架、发泡和表皮革构成。以红旗轿车和奥迪轿车为例,车门内板的骨架部分由ABS 注塑而成,再采用真空成形的方法,将衬有PU 发泡材料的针织涤纶表皮复合在骨架上形成一体。在美国,门内装饰板用ABS 或PP 注塑成形的居多,现在我国国产的卡车——斯太尔王也使用同类板。

近年来,车门内饰板为满足耐候性和柔软性,已开始使用热塑性弹性体与PP 泡沫板相叠合的结构。日本开发了一种冲压成形、连续生产全PP 车门内饰板的技术,门板包括PP 内衬板、PP 泡沫衬热层和PP/EPDM 皮层结构。

最近开发成功的低压注射—压缩成型方法,是把表皮材料放在还未凝固的聚丙烯毛坯上,经过压缩,压成为门内板。表皮材料为衬有PP 软泡层的TPO,这类门板易回收再生。中低档轿车的门内板,可采用木粉填充改性PP 板材或废纤维层压板表面复合针织物的简单结构,即没有发泡缓冲结构,有些货车上甚至使

用直接贴一层PVC 人造革的门内板。

5. 顶棚及后围

车内顶棚、后围(后围主要对重型车而言)是内饰件中材料和品种花样最多的一种复合层压制品,它的作用除了起装饰功能外,还起着隔热、隔音等特殊功能。顶棚、后围一般由基材和表皮构成,基材需要具有轻量、刚性高、尺寸稳定,易成形等特点,为此一般使用热塑性聚氨酯发泡内材、PP 发泡内材、热塑性

毡类内材、玻璃纤维瓦楞纸、蜂窝状塑料带等。表皮材料可用织物、无纺布、TPO、PVC 等。我国的轿车顶棚一般使用TPO 发泡片材、玻璃纤维、无纺涤纶布材料层压成型。顶棚的种类有成型顶棚、粘接顶棚和吊装顶棚,其中成形顶棚占70%以上。卡车主要用成型顶棚,基材采用热固性或热塑性毡类,压制成型,表皮材料选用针织面料、无纺布、PVC 等。

汽车顶棚

6. 发动机罩及地垫

发动机罩及地垫属中、重型汽车及客车的重要内饰件。现在,发动机罩一般是将PVC 皮革吸塑后与聚醚多元醇和异氰酸酯发泡填充而成,主要起到吸音、隔热、减震和美化车内环境等作用。轿车中的地垫一般都采用美观、漂亮的复合成型垫(如橡胶、PVC、毛、麻类)制成。

7. 保险杠

PP 是目前使用最多的保险杠材料,也是综合性能优良的一种通用塑料。但PP 本身低温性能及抗冲击性能差,耐老化性及尺寸稳定性差,难以满足汽车保险杠对材料性能的苛刻要求。因此在汽车保险杠中使用的PP 材料均为改性PP。与普通轿车相比,高端车的保险杠尺寸稳定性要求很高,保险杠和汽车贴合度要很好,同时不能随着气温而缩胀;保险杠的韧性要好,如果受到轻度撞击挤压,还要能自动回弹、恢复原状;对油漆的附着度要高,不易掉漆。由于要求严苛,长期以来高档汽车用专用塑料的国产化程度很低,奔驰、宝马、奥迪等高端汽车的保险杠材料均选用进口改性塑料。但近年来,随着一批国产企业的崛起,在汽车保险杠领域颇有与国外企业一较高下的雄心,特别是在高档汽车保险杠领域,国产企业已经开始发力。

2192

我国改性塑料行业虽然起步较晚,但发展迅速,已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。从下游应用方面来看,工程塑料主要应用于电子电器、机械、汽车、建材、轻工等领域。与全球42%的改性塑料用于汽车行业相比,在我国仅为10%左右,预计未来几年汽车行业将成为工程塑料消费量增速最快的领域。


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