聚碳酸酯（PC）

 

　　國(guó)外PC的消費(fèi)量在汽車用塑料中占16%，主要用于汽車照明燈和車窗等。PC用作轎車車窗玻璃較無(wú)機(jī)玻璃輕40%，有利于節(jié)能，但因其抗劃痕和耐磨性較差而影響了它的應(yīng)用。

 

　　目前，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了PC/ABS、PC/聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）等合金，其中汽車用PC/ABS的消費(fèi)量占總消費(fèi)量的40%-45%。中石化北京化工研究院生產(chǎn)的PC/ABS合金FKAC8476、FKAC1459、FKAC168W等牌號(hào)已大批量用于富康車左右側(cè)門護(hù)板和窗裝飾件等。

 

　　Diamler-Chrysler公司的Smart微型轎車采用了GEPlastic公司的Xenoy PC/PBT合金制造車體面板，這種材料的車體面板可變換顏色。PC/PBT合金中的PC可保證面板的耐沖擊性和韌性，PBT可提高面板的耐腐蝕性、耐紫外線性能和高溫（140℃）條件下的尺寸穩(wěn)定性，制成的面板外觀光滑，顏色耐久，比金屬面板減輕50%，降低了燃油消耗。面板的顏色多達(dá)7種以上，可省去噴漆工序。

 

　　Nissan公司2001年Xterra車的頂蓋活動(dòng)式行李架由GE Plastic公司提供，材料為PC/（丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯）共聚物（ASA）合金。這種行李架的鋁側(cè)桿和橫梁固定在6個(gè)頂蓋支撐座上，能承受18kg的貨物，比原PA行李架減輕61%。

 

　　ABS

 

　　ABS主要用于汽車內(nèi)飾件。ABS及其合金占汽車用塑料的7%-10%。在日本、美國(guó)和西歐，汽車用ABS占ABS總消費(fèi)量的20%-25%。

 

　　目前汽車上越來(lái)越多地使用ABS與其它樹脂的共混改性品種，如ABS/PC、ABS/PVC，其中ABS/PC的應(yīng)用較多。據(jù)報(bào)道，汽車的儀表板使用ABS和ABS/PC，采用注塑工藝制備而成。歐洲汽車的儀表板以ABS/PC及增強(qiáng)PP為主。

 

　　車門內(nèi)板由骨架、泡沫材料和表皮構(gòu)成。紅旗轎車和奧迪轎車車門內(nèi)板的骨架都是由ABS注塑而成，再襯以PUR泡沫和針織滌綸表皮，以真空成型的方法復(fù)合在骨架上形成一體。在美國(guó)，車門內(nèi)板多用ABS或PP制造，國(guó)內(nèi)斯太爾卡車也使用此類板材。

 

　　門把手不僅是開、閉門的功能件，而且也是裝飾件，一般以ABS、ABS/PC合金等采用注塑方法制成。ABS/PC因可電鍍?cè)黾恿宿I車的飾點(diǎn)，每扇門上有上下兩根采用它制成的門檻飾條并帶有皮紋。

 

　　散熱器格柵是為了冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)置的部件，位于車體最前面，往往把汽車的銘牌鑲嵌其間，是表現(xiàn)一輛轎車風(fēng)格的重要部件。目前轎車上的散熱器格柵一般用ABS或ABS/PC合金注塑而成。桑塔納轎車的格柵是用ABS制成的，由于ABS耐候性差，使用時(shí)需加入耐候性助劑，色澤為黑色。小紅旗轎車的格柵是用ABS/PC合金注射成型后，再用噴漆涂敷的。格柵也采用耐候性較好的ASA材料，注射成型后，表面不用涂裝。表面不涂裝的成本將降低50%。

 

　　進(jìn)氣道是為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的部件，對(duì)于卡車來(lái)說(shuō)，進(jìn)氣道是重要的外飾件，一般是在駕駛室后面，其制件一般由ABS板吸塑二次加工成型，或采用ABS注塑而成，重型卡車斯太爾王和黃河王子的進(jìn)氣道就是用ABS注塑而成的，重約15kg。

 

　　Lanxess公司的新型抗沖擊耐熱ABS品級(jí)Lustran Ultra4105可用于汽車內(nèi)飾件，其耐熱達(dá)103℃，比一般ABS高得多，室溫下的Izod沖擊強(qiáng)度為42kJ/m2，適用于內(nèi)門把手、氣孔、防水器條帶。

 

　　聚苯醚（PPO）

 

　　PPO耐熱性高、電性能好、具有自熄性、吸水性小、成型時(shí)收縮率低。PPO在汽車上的用量占總消費(fèi)量的27%。汽車用PPO多為改性品級(jí)或合金，如PPO/聚苯乙烯（PS）、PPO/PA、PPO/PBT等。PPO/PS合金適用于潮濕、承載負(fù)荷、對(duì)電絕緣及尺寸穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合，適用于制造汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件，也適合于制造連接盒、保險(xiǎn)絲盒、斷路開關(guān)外殼等汽車電氣零件。近幾年，PPO/PS合金已用于成型奧拓轎車的儀表前蓋。

 

　　PPO/PA合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐油性、電絕緣性和耐沖擊性，可用于制作汽車外構(gòu)件，如大型擋板、緩沖墊、后阻流板等。據(jù)稱，PPO/PA已用于GE/、LEABER、NISSNA/B-1、HONDA/CR-X等車型的擋泥板和門外圍板等。對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）要求較高的發(fā)動(dòng)機(jī)罩也是PPO/PA合金今后的應(yīng)用方向。

 

　　PPO/PBT合金的熱變形溫度高，對(duì)水分敏感度小，是制造汽車外板的理想材料。近幾年，PPO/PBT合金已用于RENAULF/25、HONDA/SATURN等車型的擋泥板、門外圍板等。

 

　　近年來(lái)，日本豐田汽車公司和美國(guó)Ford汽車公司使用PPO制造儀表板。奧拓A8的儀表面板使用PPO合金制造。由于PPO具有成本低、減振和易于再生利用等特點(diǎn)，使PPO成為未來(lái)汽車儀表板的首選材料。

 

　　聚苯硫醚（PPS）

 

　　PPS比強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)異，被視為汽車輕量化的理想材料。美國(guó)Lati公司推出了一種增強(qiáng)間規(guī)PPS（Questra）配混料，用于汽車零部件的制造。研究表明，改性PPS在汽車上可用于取代原來(lái)的鑄鐵及鋁壓鑄件等。

 

　　成都樂(lè)天塑料有限公司開發(fā)出牌號(hào)為SG PPS的PPS系列產(chǎn)品，以滿足汽車工業(yè)的要求。

 

　　SG PPS-2C104A系列是晶須增強(qiáng)材料，可用于制造汽車的受力結(jié)構(gòu)件（如保險(xiǎn)杠、護(hù)板、擋板、手柄等）和非受力部件（如前后箱蓋、排氣管、水箱等）。

 

　　SG PPS-2W304A系列是PPS/聚醚醚酮（PEEK）/聚四氟乙烯（PTFE）合金，可用于制造汽車變速齒輪、軸承、軸套、電刷等部件。能滿足這些部件高溫下摩擦系數(shù)低、自潤(rùn)滑性好的使用要求。

 

　　SG PPS-TC系列屬于涂飾材料，具有優(yōu)異的耐摩擦、抗腐蝕性能，附著力達(dá)到0級(jí)，沖擊強(qiáng)度大于5MPa，硬度達(dá)到HRA80，鹽霧試驗(yàn)超過(guò)300h，中溫涂飾，涂層光亮，可代替Al/Mg合金用于超輕量級(jí)節(jié)能型汽車。

 

　　SG PPS-ZC103B是納米炭素改性材料，吸油量小于0.1mg/（cm2？24h），熔脹層小于0.1μm/（80℃？24h）。其優(yōu)異的耐油性完全可以滿足汽車油箱、油泵、電磁閥、油管等部件耐溶劑的要求。

 

　　SG PPS-ZC104B具有優(yōu)異的抗冷熱急變性，其綜合性能指標(biāo)明顯高于通用級(jí)GF增強(qiáng)PPS。

 

　　SG PPS-ZC102C系列材料在80-120℃的熱水中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗蠕變性，其使用壽命可達(dá)12500h。

 

　　近期成都樂(lè)天塑料有限公司開發(fā)成功的SG PPS-2E204B系列納米Al2O3增強(qiáng)材料，在0.2mm超薄成型方面取得新的突破。成型件撓曲度低于1%，表面平滑光亮，能滿足高級(jí)電器部件殼體精度要求。

 

　　聚甲醛（POM）

 

　　POM產(chǎn)量的25%-30%被用于代替金屬制造汽車用泵、汽化器部件、輸油管、動(dòng)力閥、萬(wàn)向節(jié)軸承、馬達(dá)齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機(jī)裝置、電器開關(guān)、安全帶扣等。改性POM可廣泛替代銅、鋅等金屬制備汽車軸承、齒輪、拉桿、滑塊等。用POM生產(chǎn)的汽車部件質(zhì)輕、噪聲低。成型裝配簡(jiǎn)便。因此在汽車制造業(yè)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

 

　　酚醛樹脂（PF）

 

　　汽車用PF多為纖維增強(qiáng)品級(jí)，改性PF具有其它樹脂所不能替代的特性和潛力，已用于制造汽車部件。

 

　　德國(guó)BMW公司研制的8缸7系列BMW汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管采用高模量GF增強(qiáng)PF制成，整個(gè)進(jìn)氣歧管系統(tǒng)共重5kg。轉(zhuǎn)子材料為55%GF/Vyncolit X6952 PF，由于此PF與GF的粘接性好，提高了轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。

 

　　美國(guó)Polimotor Research and Roger公司推出的Polimotor 234型、2.3L排量的4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體采用的是GF增強(qiáng)PF，功率為128.7kW，總重僅29kg。比利時(shí)Vyncolit公司采用GF、玻璃微珠增強(qiáng)Vynclit X7250 PF，注射成型了發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。

 

　　PBT

 

　　汽車上使用的PBT一般都采用GF增強(qiáng)或無(wú)機(jī)填料改性，或與其它高分子材料共混改性。PBT被廣泛用于生產(chǎn)保險(xiǎn)杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞子板、供油系統(tǒng)零件、儀表板、汽車點(diǎn)火器、加速器及離合器踏板等部件。GE公司生產(chǎn)的PBT/PC合金（商品名為Xenoy1731）耐熱性好，耐應(yīng)力開裂，具有優(yōu)良的耐磨、耐化學(xué)腐蝕性，低溫沖擊強(qiáng)度高，易加工和涂飾性好，主要應(yīng)用于高檔轎車的保險(xiǎn)杠，車底板、面板等。

 

　　聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）

 

　　美國(guó)Du Pont公司開發(fā)了汽車用RYNITE PET系列材料，該材料在用于薄壁制品時(shí)可發(fā)揮其優(yōu)良的流動(dòng)特性、較小的成型公差，可設(shè)計(jì)多腔模具來(lái)提高生產(chǎn)效率。與鋅、鋁等金屬相比，RYNITE PET良好的材料性能、加工工藝特性和較低的價(jià)格使其制品具有很高的性價(jià)比和較輕的質(zhì)量，在轎車領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

 

　　聯(lián)合信號(hào)公司研發(fā)的Petra系列PET具有優(yōu)良的耐高溫性能和優(yōu)異的低溫沖擊強(qiáng)度，經(jīng)得起高于200℃的電噴著色處理，另外由它制成的制品具有很好的表面性能，可用于制造汽車的內(nèi)、外裝飾件，如車門、門支撐架、引擎蓋等。

 

　　美國(guó)通用電器公司將PET與PBT、PC等共混制成了Valox 800 PET，它不僅具有良好的表面光澤和成型性，而且能在220℃的高溫下使用，沖擊強(qiáng)度達(dá)648J/m。據(jù)稱可用于轎車車身的制造。

 

　　德國(guó)BTE公司用GF增強(qiáng)PET研發(fā)出汽車用塑料車輪。該車輪的最大優(yōu)點(diǎn)是不生銹。塑料車輪較輕，可以減輕汽車非懸掛件的質(zhì)量，使汽車更易于操作、更舒適。但目前價(jià)格較貴，是同樣尺寸鋁制車輪的3倍，使該制品的應(yīng)用受到一定限制。

 

　　鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社采用100份PET、1-35份溴類阻燃劑、0.1-5份銻化合物、3-12份導(dǎo)電炭黑及增強(qiáng)填充劑、結(jié)晶促進(jìn)劑等加工助劑，研制出既保持力學(xué)性能及耐熱性，又具有足夠抗靜電性和阻燃性的PET，主要用于汽車電氣、電子、機(jī)械部件的制造。Diamler-Chrysler公司將PET車身技術(shù)商業(yè)化，并應(yīng)用于該公司的Wangler吉普車的頂蓋，使頂蓋部件由原來(lái)的5個(gè)減少為2個(gè)，成本降低10%，生產(chǎn)率提高30%，且不需噴涂。

 

　　汽車用塑料的發(fā)展趨勢(shì)

 

　　隨著汽車向輕量化方向發(fā)展，塑料在汽車上的用量日益增加，利用塑料的質(zhì)輕、防銹、吸震、設(shè)計(jì)自由度大的特點(diǎn)，汽車用塑料結(jié)構(gòu)件取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，并且是今后的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。塑料制品不僅能夠減少汽車零件數(shù)量，在降低噪聲方面也起到了很好的作用。生產(chǎn)廠家應(yīng)利用塑料制品成型的特點(diǎn)，盡量將多個(gè)零件一體化，減少數(shù)目，設(shè)法達(dá)到一次成型復(fù)雜零件的目的。汽車用塑料的使用量逐年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，這種趨勢(shì)在今后還將繼續(xù)。

 

　　汽車輕量化對(duì)于節(jié)能至關(guān)重要，過(guò)去的20年中轎車平均減重25%，從而在世界范圍內(nèi)每天減少汽油消耗近75萬(wàn)桶，大大減少CO2排放量。汽車外裝塑料件對(duì)于汽車輕量化效果比較明顯。可見塑料在汽車上的應(yīng)用，既可輕量化又可節(jié)能。由于塑料的強(qiáng)度比金屬差，一般情況下塑料化要隨之增加零件壁厚，因此今后有待開發(fā)既便宜、強(qiáng)度又高又耐高溫的塑料。

 

　　隨著汽車用塑料由內(nèi)飾件向結(jié)構(gòu)件、功能件的發(fā)展和汽車負(fù)荷的增大，單一塑料已無(wú)法滿足高應(yīng)力件、高溫件和外板等部件的使用要求，今后應(yīng)開發(fā)力學(xué)強(qiáng)度高、綜合性能好、耐熱性與耐久性優(yōu)良、壽命長(zhǎng)及可靠性好的功能型工程塑料。

 

　　隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車用廢舊塑料的回收是一大難題。今后應(yīng)該重視和積極開展汽車廢棄塑料的回收利用技術(shù)的研究，開發(fā)環(huán)保型汽車用塑料將成為未來(lái)的研發(fā)方向。塑料在汽車上已得到廣泛應(yīng)用，正由非結(jié)構(gòu)件向結(jié)構(gòu)件、功能件方向發(fā)展。未來(lái)幾年，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展和汽車用塑料材料技術(shù)水平的提高，會(huì)有更多的塑料用于汽車零部件的制造。塑料在汽車上的應(yīng)用可能從部分替代金屬向大部或全部替代發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)汽車的全塑料化。