近十年来随着科技进步,塑料在汽车上的应用获得了巨大的发展,已由普通的装饰用途,发展至制造结构性及功能性的部件,其应用领域已扩展到整车的各大总成系统,零件数量已超过整车数量的10%。而在汽车用诸多塑料品种中,各类PP(聚丙烯)材料在汽车上的开发与应用,一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。通过各种改性加工手段可以获得满足各种汽车部件不同功能要求的改性PP材料,加之其优异的性能价格比,使各种增韧、填充、增强PP材料在汽车各大总成系统中获得了广泛应用,并且不断有一些新的技术及应用正在或即将问世。目前,发达汽车工业国单车PP材料的用量达到了40KG左右,占整车塑料应用量的1/3,成为汽车上所有塑料中用量最大的品种。
今年来,汽车材料逐步向“轻量化、功能化、环保化”发展,非金属材料在汽车环保、舒适和美观等方面起到了极为重要的作用。相关数据显示,就普通乘用车而言,非金属材料重量占比约1/3,部分车型这一占比更大。
随着材料技术的进步以及为满足降低车重的要求,现代汽车塑料用量不断增加。据了解,目前生产每辆车塑料用量已接近平均80公斤,这些塑料以石油为原料生产,其中许多会释放有毒化学物质,并且会保持一个长时间的挥发释放过程。随着温度的升高,有毒物质的含量也会成倍增加。
汽车用塑料零部件分为三种类别:内饰件、外饰件和功能件。我国汽车用塑料的品种按用量排列依次为PP,PVC,PU,不饱和树脂,ABS,PF,PE,PA,PC等复合材料。下面来看看改性塑料在汽车内饰件、外饰件和功能件上的应用。
汽车用材料的塑料化进程早在上个世纪60年代就可以开始了,由于塑料的外观优美、手感良好,强度低,当时塑料主要应用于汽车的内饰、外饰件上面。到了70年代,汽车工业所带来的耗油、污染等问题开始日益突现,为了减轻重量,塑料开始在汽车上得当广泛应用。70年代末、80年代初的是有危机大大促进了汽车零部件的塑料化,西方发达国家纷纷对汽车的轻量化进行研究,以求达到节能降耗的目的,塑料的应用在这一时期成为一种热潮。在这一时期,塑料开始用于汽车,而且塑料的使用范围已经不仅仅停留在装饰件,而开始用于一些重要的结构件或功能件。
PC是一种高分子化合物的总称,是一种透明、白色或微黄色聚合物,无味、无毒,有良好的韧性,吸水率较低,力学性能优良的材料,在生活中随处可见。但相对的,PC材料耐疲劳强度低,也容易产生开裂。
PP材料是生活中常见的一种材料,具有无毒无色味,耐腐蚀,耐化学性好、价格低、优良的综合性能等特点。但当一款材料被广泛得运用于生活及工业中时,就永远有改进的空间,矿物填充PP材料就应运而生了。
尼龙的英文简称是PA,其产品综合性能好,原料来源广泛,品种多样,易于加工成型,改性后性能可得到大幅提高,使尼龙的应用领域越来越广泛。
矿物填充改性PP材料是PP改性的一大分支,通常是在塑料中添加非金属矿粉体材料,来减少矿物填充PP产品的成本并改善材料的力学性能和冲击韧性,降低PP材料的成型收缩率,使PP材料具有良好的流动性和力学性能。
PP材料于1954年首先由意大利化学家G.Nata合成,并迅速于1957年实现了工业化生产。经过几十年的发展,PP已成为世界塑料工业生产发展速度最快的品种之一。它作为一种通用塑料,广泛应用于工业生产的各个领域。
PP材料轻巧,无毒无色味,耐腐蚀,耐化学性好、价格低、优良的综合性能等特点。华士达工程塑胶有限公司对PP材料进行改性处理后,玻纤增强改性PP,高光改性PP,矿物填充改性PP,阻燃改性PP等被广泛地用于生活当中。
PA6可以说具有最优越的综合性能,其特性包括机械强度高、刚度良好、韧度优异、机械减震性和耐磨性优秀等特点。因为这些特性使PA6成为一种“通用级”材料,华士达工程塑胶有限公司对PA6材料进行改性处理后,生产的阻燃改性PA6,回料PA6,增韧PA6,耐低温PA6,玻纤增强PA6等材料被应用于生活的方方面面。
复合材料是两种或两种以上不同物质的组合,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大合成材料的应用范围,并提高了该材料的综合性能。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航天航空、汽车、电子电气、建筑、通讯工程、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使塑料的价格成本已被许多行业接受,但金属材料本身的强度尚不足以和金属匹敌。现如今,改性塑料的研究开发也成为新的热点,塑料改性可以使塑料的内部形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了合成材料的综合性能,
聚合物材料又称高分子材料,由于它们性能优异、生产与应用投资者,在世界各国获得了迅速的发展,并且在工业发达国家高分子材料的增长速度远高于传统的钢铁材料;按照体积计算,塑料的产量早已超过了钢铁。我国高分子材料工业发展速度很快,已经具备了相当的基础,在高分子化学、高分子物理和高分子工程等领域取得了丰硕的研究成果,聚合物材料从传统应用领域拓宽到点活性聚合物、生物医用高分子、液晶高分子、微电子聚合物、高分子金属络合物等先进功能领域。但对于发达国家而言,我国人均高分子材料占有量低,还有极大的提升空间。
随着汽车工业的发不断发展,节能与环保成为了汽车工业的两大课题,而工程塑胶以其重量轻、设计空间大、制造成本低、性能优异、功能广泛,最终能使汽车在轻量化、安全性和制造成本方面获得更多的突破,从而成为了二十一世纪汽车工业最好的选择之一。
玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究,但形成产业化是20世纪70年代,自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后,各大公司纷纷开发新的改性PA产品,美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市场。
ABS材料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料,具有良好的刚性、硬度和加工流动性。在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。相与之相对ABS树脂热变形温度低,容易燃烧,耐热性与其他材料也有很大差距,如何提高ABS材料的性能来满足工业的需要成为了众人关注的问题。常见的改性产品有阻燃改性ABS粒子,回料ABS,玻纤增强改性ABS粒子,耐高温ABS粒子等等。
风轮是转化机械能与风能的部件,在生活中随处可见。汽车风轮多用于空调口与发动机,由于汽车内部的高温环境,所以对性能有极高的要求,现如今大多数的生产厂家都选择改性PA66来作为风轮的原料。
改性塑料是以通用塑料盒工程塑料为基础,经过添加改性剂,和填充、共混、增强等加工方法,提升了阻燃性、强度、抗冲击性和韧性的塑料制品。改性塑料因其具有其他材料所不具备的特性而被汽车工业大量采用。随着汽车轻量化,节能环保的要求日益提高,汽车改性塑料的用量逐年增加。
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