汽车材料 第八章

1、第八章第八章塑料塑料第二节第二节 常用塑料常用塑料第三节第三节 塑料在汽车上的应用塑料在汽车上的应用第一节第一节 塑料的组成及分类塑料的组成及分类1.1.了解塑料的特性了解塑料的特性; ;2.2.了解塑料在汽车上的应用情况。了解塑料在汽车上的应用情况。学习目标学习目标: :第一节第一节 塑料的组成及分类塑料的组成及分类一、塑料的定义一、塑料的定义二、塑料的特性二、塑料的特性三、塑料的分类三、塑料的分类一、塑料的定义一、塑料的定义塑料是以合成树脂为主要成分或加有其塑料是以合成树脂为主要成分或加有其他添加剂他添加剂, ,经一定温度、压力塑制成型的经一定温度、压力塑制成型的高分子材料。按其力学状态也

2、可以说高分子材料。按其力学状态也可以说, ,凡凡在室温下处于玻璃态的高聚物即可称为在室温下处于玻璃态的高聚物即可称为塑料。塑料。二、塑料的特性二、塑料的特性1.1.密度小密度小2.2.电绝缘电绝缘3.3.耐腐蚀耐腐蚀4.4.消声和隔热性好消声和隔热性好5.5.耐磨和减磨性好耐磨和减磨性好6.6.良好的工艺性能良好的工艺性能三、塑料的分类三、塑料的分类1.1.按塑料受热行为分类按塑料受热行为分类2.2.按塑料使用的特点分类按塑料使用的特点分类1.1.按塑料受热行为分类按塑料受热行为分类(1)(1)热塑性塑料热塑性塑料(2)(2)热固性塑料热固性塑料2.2.按塑料使用的特点分类按塑料使用的特点分类

3、(1)(1)通用塑料通用塑料(2)(2)工程塑料工程塑料(3)(3)特种塑料特种塑料第二节第二节 常用塑料常用塑料1.1.聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)3.3.聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)4.4.聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)5.ABS5.ABS塑料塑料6.6.聚酰胺聚酰胺(PA)(PA)7.7.聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(PMMA)8.8.聚甲醛聚甲醛(POM)(POM)9.9.聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)10.10.聚砜聚砜(PSF)(PSF)11.11.聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)12.12.聚氨酯聚氨酯(

4、PUR)(PUR)13.13.酚醛塑料酚醛塑料(PF)(PF)1.1.聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)聚乙烯原料来源丰富聚乙烯原料来源丰富, ,价格低价格低, ,用途广。按聚用途广。按聚合方法可分为高压、中压、低压聚乙烯。按合方法可分为高压、中压、低压聚乙烯。按密度分为低密度、中密度和高密度聚乙烯。密度分为低密度、中密度和高密度聚乙烯。低密度聚乙烯通常用高压法生产低密度聚乙烯通常用高压法生产, ,又称高压又称高压聚乙烯。其密度、结晶度、相对分子质量较聚乙烯。其密度、结晶度、相对分子质量较低低, ,因而质地柔软因而质地柔软, ,主要是制造薄膜。主要是制造薄膜。2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PV

5、C)聚氯乙烯目前是应用范围最广的塑料品种聚氯乙烯目前是应用范围最广的塑料品种, ,具有优良的耐蚀性和电绝缘性。按加入增塑具有优良的耐蚀性和电绝缘性。按加入增塑剂量的多少剂量的多少, ,可分为硬质聚氯乙烯和软质聚可分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯两种。硬质聚氯乙烯增塑剂含量少氯乙烯两种。硬质聚氯乙烯增塑剂含量少, ,强度、硬度较高强度、硬度较高, ,耐蚀、耐油、耐水性及阻耐蚀、耐油、耐水性及阻燃性好燃性好, ,常用于制造塑料管、板等。软质聚常用于制造塑料管、板等。软质聚氯乙烯增塑剂含量多氯乙烯增塑剂含量多, ,强度、硬度较低强度、硬度较低, ,耐蚀耐蚀性较差性较差, ,易老化易老化, ,但气密性好

6、但气密性好, ,可用来制造薄可用来制造薄膜、软管等。膜、软管等。3.3.聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)聚苯乙烯是应用很广的塑料聚苯乙烯是应用很广的塑料, ,由苯乙烯单体聚由苯乙烯单体聚合而成合而成, ,是透明有光泽的热塑性塑料。具有刚是透明有光泽的热塑性塑料。具有刚性性, ,易加工成型。其缺点是强度不高、质硬而易加工成型。其缺点是强度不高、质硬而脆、耐热性差、易燃。聚苯乙烯多用于日用、脆、耐热性差、易燃。聚苯乙烯多用于日用、装潢和包装方面。具有优良的电性能和透明装潢和包装方面。具有优良的电性能和透明度度, ,且耐化学腐蚀性好且耐化学腐蚀性好, ,可做仪表外壳、汽车可做仪表外壳、汽车灯罩、储酸

7、槽、电工绝缘材料等。聚苯乙烯灯罩、储酸槽、电工绝缘材料等。聚苯乙烯若经改性后可扩大使用范围。若经改性后可扩大使用范围。4.4.聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)是常用塑料中最轻的是常用塑料中最轻的, ,耐热性好耐热性好, ,在没有外力在没有外力作用的情况可加热至作用的情况可加热至150150不变形。在常用塑不变形。在常用塑料中是唯一能在水中煮沸并能经受消毒温度料中是唯一能在水中煮沸并能经受消毒温度的品种。有优良的电绝缘性的品种。有优良的电绝缘性, ,无毒无毒, ,可用于食可用于食品包装。其力学性能优于低压聚乙烯品包装。其力学性能优于低压聚乙烯, ,并且刚并且刚性好性好, ,可用做制动、涡轮、把手、叶

8、轮、接头、可用做制动、涡轮、把手、叶轮、接头、化工管道、容器、衬里及表面涂层化工管道、容器、衬里及表面涂层; ;也可用于也可用于电气工业中的一些电器材料及电线包皮、收电气工业中的一些电器材料及电线包皮、收音机外壳、电扇罩等音机外壳、电扇罩等; ;还可做医疗器械、生活还可做医疗器械、生活用品、餐具等。用品、餐具等。5.ABS5.ABS塑料塑料ABSABS塑料是丙烯腈塑料是丙烯腈- -丁二烯丁二烯- -苯乙烯三元共聚苯乙烯三元共聚物。三组元各尽其能物。三组元各尽其能, ,因而使之具有坚韧、因而使之具有坚韧、质硬、刚性好的特点质硬、刚性好的特点, ,具有较好的综合性能。具有较好的综合性能。为此为此A

9、BSABS塑料又称塑料又称“塑料合金塑料合金”。根据性能。根据性能要求要求, ,可改变三种单体的含量。其冲击韧度可改变三种单体的含量。其冲击韧度高高, ,具有尺寸稳定、容易电镀和易成型加工具有尺寸稳定、容易电镀和易成型加工等优点等优点, ,但抗老化性能较差。在汽车上应用但抗老化性能较差。在汽车上应用在挡泥板、扶手、仪表板等处。在挡泥板、扶手、仪表板等处。6.6.聚酰胺聚酰胺(PA)(PA)又称尼龙或锦纶。是应用较广泛的一种又称尼龙或锦纶。是应用较广泛的一种塑料塑料, ,聚酰胺品种较多聚酰胺品种较多, ,如如PA6PA6、PA66PA66、PA610PA610、PA12PA12、PA1010PA

10、1010、铸型尼龙、芳香、铸型尼龙、芳香尼龙等尼龙等, ,属能承受载荷的热塑性塑料。属能承受载荷的热塑性塑料。7.7.聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(PMMA)聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃, ,是由加增塑是由加增塑剂或不加增塑剂的聚甲基丙烯酸甲酯挤压成型剂或不加增塑剂的聚甲基丙烯酸甲酯挤压成型的板、棒、管材等半成品塑料的板、棒、管材等半成品塑料, ,分为透明、半分为透明、半透明、不透明或有色、无色等品种。有机玻璃透明、不透明或有色、无色等品种。有机玻璃的强度、韧性与硬质聚氯乙烯差不多的强度、韧性与硬质聚氯乙烯差不多, ,透光率透光率可达可达92%,92

11、%,可耐稀酸、碱可耐稀酸、碱, ,不易老化不易老化, ,但表面硬度但表面硬度低低, ,易擦伤易擦伤, ,较脆。有机玻璃主要用于制造有一较脆。有机玻璃主要用于制造有一定透明度要求的零件定透明度要求的零件, ,如油标、窥镜、透明管如油标、窥镜、透明管道和仪器、仪表零件等。道和仪器、仪表零件等。8.8.聚甲醛聚甲醛(POM)(POM)是一种没有侧链是一种没有侧链, ,高密度、高结晶度的线性聚高密度、高结晶度的线性聚合物。聚甲醛的耐疲劳性能在所有热塑性塑料合物。聚甲醛的耐疲劳性能在所有热塑性塑料中是最高的中是最高的; ;耐磨性和自润滑性也比绝大多数耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越工程塑料优越;

12、 ;具有高的弹性模量和硬度具有高的弹性模量和硬度; ;吸水吸水性小性小, ,尺寸稳定性、化学稳定性及电绝缘性也尺寸稳定性、化学稳定性及电绝缘性也好好, ,是一种综合性能良好的塑料。用改性聚甲是一种综合性能良好的塑料。用改性聚甲醛做汽车万向节轴承醛做汽车万向节轴承, ,可行驶可行驶1 1万万kmkm以上不注油以上不注油, ,寿命比金属高一倍。寿命比金属高一倍。9.9.聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)突出特点是冲击韧度好突出特点是冲击韧度好, ,是热塑性塑料中最高的是热塑性塑料中最高的, ,具有高的耐热性和耐寒性具有高的耐热性和耐寒性, ,其使用温度为其使用温度为-100-100130,130,还

13、具有良好电性能、抗化学腐蚀性和耐磨还具有良好电性能、抗化学腐蚀性和耐磨性等综合性能性等综合性能, ,因而广泛应用于机械、仪表、电因而广泛应用于机械、仪表、电器、交通、纺织机械及国防工业器、交通、纺织机械及国防工业, ,如轴承、齿轮、如轴承、齿轮、计算机外壳、录音带、安全玻璃、线圈骨架、绝计算机外壳、录音带、安全玻璃、线圈骨架、绝缘套管等。由于有良好的自熄性和高透光性缘套管等。由于有良好的自熄性和高透光性, ,在在航空工业中得以大量应用航空工业中得以大量应用, ,以美国波音以美国波音747747飞机为飞机为例例, ,有有25002500个零件用聚碳酸酯。又因其无毒、无个零件用聚碳酸酯。又因其无毒

14、、无臭、又耐高温臭、又耐高温, ,可用于高压蒸汽消毒可用于高压蒸汽消毒, ,故可用于制故可用于制作医疗方面的手术器械及一般杯筒容器等。作医疗方面的手术器械及一般杯筒容器等。10.10.聚砜聚砜(PSF)(PSF)突出特点是耐热件好突出特点是耐热件好, ,使用温度范围宽使用温度范围宽, ,为为- -100100150,150,且长期使用蠕变值很小且长期使用蠕变值很小; ;抗冲击抗冲击韧度高韧度高, ,电性能和化学稳定性好电性能和化学稳定性好; ;力学性能虽力学性能虽并不十分突出并不十分突出, ,但可贵之处是随温度升高但可贵之处是随温度升高, ,力力学性能变化缓慢。缺点是加工成型性能不好学性能变化

15、缓慢。缺点是加工成型性能不好, ,高温下流动性差。用聚砜制成的薄膜高温下流动性差。用聚砜制成的薄膜, ,管材、管材、棒材可用做飞机上的耐热零件、高强度耐腐棒材可用做飞机上的耐热零件、高强度耐腐蚀零件、电气绝缘零件、计算机零件、电子蚀零件、电气绝缘零件、计算机零件、电子接插件、电视机制件、齿轮、真空泵及叶片接插件、电视机制件、齿轮、真空泵及叶片, ,在医疗设备方面可用于耐热消毒器具。在医疗设备方面可用于耐热消毒器具。11.11.聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)是氟塑料中产量最大应用面最广的品种。是氟塑料中产量最大应用面最广的品种。它在性能方面的突出特点是耐高温、耐低它在性能方面的突出

16、特点是耐高温、耐低温温, ,可在可在-200-200260260长期使用。耐腐蚀性长期使用。耐腐蚀性极好极好, ,至今还没发现任何一种溶剂能使它溶至今还没发现任何一种溶剂能使它溶化化, ,耐酸、强碱、强氧化物耐酸、强碱、强氧化物, ,甚至在王水中甚至在王水中煮沸也无动于衷煮沸也无动于衷, ,故得名故得名“塑料王塑料王”。有很。有很高的电绝缘性高的电绝缘性, ,突出的非黏着性。突出的非黏着性。12.12.聚氨酯聚氨酯(PUR)(PUR)聚氨酯泡沫塑料是把含有羟基的聚醚树脂或聚氨酯泡沫塑料是把含有羟基的聚醚树脂或聚酯树脂与异氰酸酯反应构成聚氨酯主体聚酯树脂与异氰酸酯反应构成聚氨酯主体, ,并用异氰

17、酸酯与水反应生成的二氧化碳发泡并用异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳发泡或中低沸点氟碳化合物作发泡剂或中低沸点氟碳化合物作发泡剂, ,制成泡沫制成泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料具有良好的性能塑料。聚氨酯泡沫塑料具有良好的性能: :相相对密度小、强度高、导热系数低、耐油、耐对密度小、强度高、导热系数低、耐油、耐寒、防振和隔声等。各种泡沫塑料用于制造寒、防振和隔声等。各种泡沫塑料用于制造汽车坐垫、仪表板、转向盘、扶手、弹性材汽车坐垫、仪表板、转向盘、扶手、弹性材料用于制造耐磨衬套及密封圈。料用于制造耐磨衬套及密封圈。13.13.酚醛塑料酚醛塑料(PF)(PF)酚醛塑料是一种最通用、最古老的热固性塑料。酚醛塑

18、料是一种最通用、最古老的热固性塑料。因加入填料品种不同因加入填料品种不同, ,可制成多种产品。其特点可制成多种产品。其特点是刚性大是刚性大, ,不易变形不易变形, ,重复加热不再软化重复加热不再软化, ,能经受能经受110110140140的高温的高温, ,且有良好的电性能及耐磨、且有良好的电性能及耐磨、耐腐蚀等优良性能。广泛用于制作各种电信器材耐腐蚀等优良性能。广泛用于制作各种电信器材, ,如灯头、开关、电话耳机、仪表盒盖等。还可替如灯头、开关、电话耳机、仪表盒盖等。还可替代金属制成各种耐热、耐磨、耐腐蚀零件代金属制成各种耐热、耐磨、耐腐蚀零件, ,如汽如汽车制动片、无声齿轮、风扇带轮、凸轮

19、等。且具车制动片、无声齿轮、风扇带轮、凸轮等。且具有耐烧蚀性能有耐烧蚀性能, ,还耐瞬时高温还耐瞬时高温, ,对宇航工业很有意对宇航工业很有意义。但酚醛塑料性脆、不耐碱、着色性差。义。但酚醛塑料性脆、不耐碱、着色性差。第三节第三节 塑料在汽车上的应用塑料在汽车上的应用一、汽车内饰用塑料制品材料一、汽车内饰用塑料制品材料二、汽车外装塑料制品二、汽车外装塑料制品三、汽车结构件、功能件塑料制品三、汽车结构件、功能件塑料制品汽车上塑料的用量汽车上塑料的用量塑料在汽车上的应用塑料在汽车上的应用1-1-散热器格栅散热器格栅(ABS);2-(ABS);2-风窗玻璃洗涤罐风窗玻璃洗涤罐;3-;3-散热器备用冷

20、却散热器备用冷却液罐液罐(PP);4-(PP);4-伸缩式前照灯装饰伸缩式前照灯装饰(PMMA);5-(PMMA);5-安全缓冲垫安全缓冲垫(PVC/PUR);6-(PVC/PUR);6-驾驶室顶衬驾驶室顶衬( (织品织品,PVC);7-,PVC);7-后挠流板后挠流板(UP);8-(UP);8-后车门内饰后车门内饰(PP);9-(PP);9-后侧围加油口后侧围加油口(PE);10-(PE);10-翼子板翼子板(TPO);11-(TPO);11-进油管保护架进油管保护架(PE);12-(PE);12-室压释放阀室压释放阀(PP);13-(PP);13-燃料燃料管护罩管护罩(PE);14-(PE

21、);14-外后视镜外后视镜(ABS/ASS);15-(ABS/ASS);15-翼子板内衬翼子板内衬(PE);16-(PE);16-示宽灯示宽灯(ABS/PMMA)/(ABS/PMMA)/侧转向信号灯侧转向信号灯(ABS/AS);17-(ABS/AS);17-前前导流板导流板(PP);18-(PP);18-前转向信号灯前转向信号灯(PP/PMMA);19-(PP/PMMA);19-风扇罩风扇罩(PP);20-(PP);20-前保险杠面罩前保险杠面罩(PUR);21-(PUR);21-丙烯腈丙烯腈丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯(ADS);22-(ADS);22-乙烯基乙烯基;23-;23-丙烯腈丙烯腈丁

22、二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯(ABS)(ABS)或聚或聚丙烯丙烯;24-;24-聚丙烯或金属聚丙烯或金属;25-;25-镀铬丙烯腈镀铬丙烯腈丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯(ABS);26-(ABS);26-乙烯基乙烯基;27-;27-聚丙烯或金属聚丙烯或金属;28-;28-乙烯基乙烯基;29-;29-聚丙烯聚丙烯;30-;30-乙烯基乙烯基;31-;31-乙烯基乙烯基;32-;32-聚丙烯聚丙烯一、汽车内饰用塑料制品材料一、汽车内饰用塑料制品材料 1. 1.仪表板仪表板 2.2.座椅座椅 3. 3.门内板门内板 4.4.顶棚顶棚 5. 5.地毯地毯 6.6.其他其他二、汽车外装塑料制品二、汽车外装塑料制品

23、1.1.保险杠保险杠2.2.散热器格栅散热器格栅3.3.车轮罩车轮罩4.4.翼子板衬里和发动机挡泥板翼子板衬里和发动机挡泥板5 5. .灯类灯类 6. 6.其他车身部件其他车身部件三、汽车结构件、功能件塑料三、汽车结构件、功能件塑料制品制品1.1.气门室罩盖气门室罩盖2.2.冷却风扇、护风圈冷却风扇、护风圈3.3.油箱油箱4.4.散热器水室散热器水室5.5.水泵、油泵壳体水泵、油泵壳体汽车用塑料种类及主要应用范围汽车用塑料种类及主要应用范围小结小结一、塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。一、塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。塑料的性能特点塑料的性能特点: :1.1.优点优点: :相对密度小相对密度小, ,比强度高比强度高; ;耐蚀性耐蚀性好好, ,号称塑料王的聚四氟乙烯在沸腾的王水号称塑料王的聚四氟乙烯在沸腾的王水中也不腐蚀中也不腐蚀; ;绝缘性能好绝缘性能好; ;耐磨性能耐磨性能好好; ;有消声减振性。有消声减振性。2.2.缺点缺点: :刚性差刚性差; ;强度低强度低; ;耐热性低耐热性低; ;有老化现象。有老化现象。二、塑料按受热时的行为分类二、塑料按受热时的行为分类, ,可分为热塑性可分为热塑性( (如聚乙烯、聚丙烯等如聚乙烯、聚丙烯等) )和热固性和热