PA在汽车配件中应用简介

简介尼龙6和尼龙66如今正在汽车配件生产中扮演越来越重要的角色，从而与原有材料金属和热固性塑料形成竞争。尼龙之所以能够在汽车配件领域大行其道主要是与尼龙自身的优良性能有关：耐高温、耐油、耐化学腐蚀，高拉伸强度和模量，相对较小的密度和低生产成本，良好的表面特性，部件之间的配合可能性。尼龙常用于以下汽车配件：引擎盖、摇杆盖、冷却加热装置和油箱。应用在这些方面的尼龙树脂多用2040用量的玻璃或其它矿物纤维增强以提高强度。也可以用特殊的化学方法处理尼龙树脂来弱化如水解氧化等方面的缺点，强化耐热性能方面的优点。引擎盖引擎盖的外观因素是很重要的，而尼龙恰可以给制品提供一个良好的表面，因此尼龙非常适合于在此方面的应用。同时尼龙还可以得到带有颜色的铸模成型件，从而避免了费用昂贵的油漆步骤。图 1: 尼龙引擎盖成型件具有迷人的表面外观(图片来源: DSM.)一些经过增强改性的非常适合引擎盖制造尼龙品种已经得到了应用。例如，帝斯曼公司的用玻璃纤维和矿物纤维混合增强的尼龙6品种Akulon Ultraflow是一种具有高流动性的材料，据报道，和其它聚酰胺树脂相比，这种材料可以用来设计制造更薄的零部件。预计这种树脂的产量将会迅速增加40从而与其它尼龙产品展开竞争。这些尼龙品种据报道还有如高强度、好外观、低注射成型压力和更少的边角料等优点。进气阀箱许多汽车制造商都已经用尼龙进气箱阀替代了原来的铝进气箱阀。据行业分析，用尼龙替代铝可以将生产成本降低30，并减轻50的重量。通过部件集成还可以进一步降低成本。图 2: 尼桑V8采用的玻纤增强尼龙进气阀箱模型比铝进气阀箱减轻40的重量(图片来源: DuPont.)一般进气箱阀用的尼龙是3035玻璃纤维增强的尼龙6和尼龙66。一些进气箱阀采用的去芯加工技术，而别的一些产品是将两块注射成型壳用振动焊接方法联结起来得到的。适于进气箱阀的尼龙品种可以承受150oC的高温，耐油并且具有非常好的刚度和低噪音性能。摇杆盖用来保护密封引擎阀门的摇杆盖传统上都是用铝或者是热固性塑料如模压乙烯酯类等来制造的。但是玻璃或矿物增强的尼龙树脂正逐渐成为这一应用领域的理想选择，导致这一趋势的主要原因还是在于尼龙可以减轻产品的重量并有良好的适应性。图 3: 图中为尼龙6制造的摇杆盖，据报道比尼龙66部件具有更高的强度和刚度(图片来源: DSM.)用来生产摇杆盖的尼龙66品种（以玻璃纤维或者是玻璃矿物纤维增强），具有高硬度、耐油和化学腐蚀、良好的尺寸稳定性和低热变形。增强尼龙6也可用于摇杆面板的制造。据生产商之一帝斯曼公司声称，尼龙6品种可以比尼龙66提供更高的强度和刚度，而且也因其在给定温度下的良好流动稳定性而更容易充模成型。加热冷却系统玻璃矿物增强尼龙可用于生产扇叶、风扇罩、散热器水箱、热交换器、水蒸发器、热水控制阀门和恒温器壳体。尼龙可用于此领域的优点在于其热稳定性、高硬度、低热变形和耐磨耗能力。尼龙成型件的低重量和部件集成能力使其所制成的散热器风扇比金属制品重量减轻了很多。图 4:RenaultMascott轻型卡车的冷却系统的三个组成部分通过尼龙66模塑集成为一个部件 (图片来源: BASF.)加热和冷却系统中用到的尼龙经常要接触乙二醇冷却液。尼龙对乙二醇的相对惰性使尼龙在这方面的应用极具优势。有一种专门设计的30玻璃纤维增强尼龙66品种（Vydyne R530H），可以在相对较高的温度下防冻剂环境中仍能保持其物理强度。因此，这种尼龙的生产商Solutia公司用它来制造散热器末端水箱和加热器核心部件。性能测试标准 测试温度单位干燥模具（0.2水气含量）物理比重ISO 1183 23C-1.37铸件收缩48 小时ISO 1183 23C%0.3948 小时，预收缩ISO 29480C%0.0130 分钟ISO 294120C%0.0124小时吸水率ADTM D-57023C%0.9Mechanical正交拉伸模量ISO 52723CMPa 9,400泊松比ISO 52723C-0.4屈服拉伸强度ISO 52723CMPa 195100CMPa103150CMPa83断裂拉伸强度ISO 52723C%3.3100C%7150C%10线弯曲模量ISO 17823CMPa9,100弯曲强度ISO 17823CMPa2704.0 mm 缺口冲击强度ISO 18023CKJ/m211-40CKJ/m29Thermal负载偏转温度 1.8 MPa下退火ISO 75C445 0.45 MPa下退火C455熔点ISO 3146C460表 1: 30玻纤增强尼龙66（Vydyne R530H）的典型物理性能(数据来源: Solutia.)其它零部件尼龙还可以用来制造油槽油类和传送液的外壳。插入油槽中的抽油管也可以用尼龙制造。尼龙还可以用来制造驱动转向液的外壳，这主要由于尼龙良好的针对此类液体耐化学腐蚀能力，特别是高温下依然能够这种耐腐蚀能力的特性。图 5: 33玻纤增强尼龙66制造的电子加力控制器改善了引擎性能和燃料使用经济性 (图片来源: DuPont.)玻璃纤维增强尼龙66还可以用作电子节流控制器外壳一种根据踏板位置来提供加速/减速信号的部件。尼龙还可以用来制造引擎变速带一种控制为气缸输送燃料空气混合物阀门的开合次数的部件。结论尼龙的韧性、化学惰性、耐热性和低重量特定是其在汽车配件领域能够替代金属和其它塑料。通过变化增强等