高分子材料在汽车领域的应用及发展

1、.高分子资料在汽车领域的运用及开展：.； PAGE 12高分子资料在汽车领域的运用及开展摘要：分析汽车工程资料的现状与开展趋势；构造资料中传统钢铁资料所占比例将逐渐下降，在性能可靠的的条件下，将尽能够多地采用复合资料等轻型、新型资料取代传统资料。大量新资料，如高分子资料、复合资料等的迅速开展，为现代汽车的开展提供了必要的条件。关键词：汽车工程资料 ； 现状分析 ；高分子资料 ；化学性能 ；开展趋势随着社会的提高，人民的生活程度越来越高，汽车越来越多的进入了人们的生活。据不完全统计，仅2021年一年我国的汽车销售总量就超越了1300万辆。这就促使汽车制造厂家不断改良制造技术和资料，在平安性、节能

2、性、美观性等多个方面作出新的调整。现代汽车制造资料的构成，发生了较大的变化，高密度资料的运用比例下降，低密度资料如高分子资料有较大幅度的添加。本文主要结合一些资料谈以下高分子资料在汽车上的运用和开展：一、我国汽车塑料制品开展现状；汽车塑料制品，按其运用部位可分为内饰件、外装件、机能构造件等。我国汽车资料是伴随着汽车工业的开展而开展起来的， 近年先后开发出一批轿车国产化急需的非金属资料， 促进了国产汽车资料的技术提高。 但同美、日、德等兴隆国家相比，我国汽车工业整体技术程度还比较落后，汽车资料领域的差距更大，有些高端产品仍要从国外进口， 国内汽车资料领域的现状还不能满足我国汽车工业的开展需求。近

3、年来我国大力开展汽车软饰化任务，汽车上塑料用量明显添加。我国不同车型塑料用量分类塑料用量Kg/辆塑料占全车资料的百分比轿车34.652 t载货汽车27.71.544 t载货汽车22.50.410 t载货汽车25.80.32我国汽车中塑料件在各运用部位所占的百分比车型内饰件外装件机能构造件天津TJ13352.31.546.2南京NJ13157.68.234.2国外小轿车40.934.524.6如图为福特公司CFRP实验车中复合纤维资料的构造图：二、汽车用塑料主要特点：高分子汽车资料就其本身化学性质分析，在组成上，资料内部高分子链间的范德华力远远超越普通分子，赋予了高分子资料以强度，这就是高分子资

4、料能作为构造资料运用的根本缘由，而起这一特性，恰好符合汽车对于车体资料平安性的思索。由于化学性质的特殊，高分子资料其化学上的可变性就决议了其强大的顺应性，从而可以满足汽车行业对于多方面的不同要求。高分子汽车资料外在特点主要表现为分量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实践运用功能、容易加工成型、节约能源，可继续利用等各方面，主要特点如下。1、优点：、分量轻；高分子汽车资料最突出的优点之一就是具有轻质高强度的特性。由于各种塑料的平均比重只需普通普通钢材的15-20%，也比普通木材轻。这一特点对高档大型轿车尤其有突出的优点，可以减去大量的自重，更加合理的分配其动力。在驾驶方面，汽车轻量化后加速性提高，

5、车辆控制稳定性、噪音、振动方面也均有改善。从碰撞平安性思索，碰撞时惯性小，制动间隔 减小。此外车辆每减重100公斤，二氧化碳排放可减少约5克/公里。、良好的加工性能；高分子汽车资料具有非常好的加工性能。由于高分子汽车资料的可塑性和与其它资料之间良好的兼容结合性能，可以利用不同的资料组分，借助于各种现代化的成型加工机械，经过挤出、注塑、压延、模塑、吹塑等方法加工成具有各种不同外形、不同性能、不同颜色的、不同功能的高分子汽车资料，如，直接挤成管材、型材、板材，注射成有各种外型的制品、压延加工成薄膜等，还可根据需求制成各种颜色、有夹层、中空、放嵌件等各种产品，还可根据要求进展二次加工，如机械制品样的

6、车削、冲切、裁剪、焊接、也可热熔、冷锯、复合等。、优良的综合性能；高分子汽车资料的另一个优点是具有多种功能，可而被用于特殊的场所。大多数高分子资料除了具有可塑性外，还有众多优秀的理化性能。塑料具有良好的绝缘性能、杰出的防腐蚀性能、耐老化性能、良好的耐磨和耐洗刷性能、良好的防水性能和力学性能、良好的粘结结合性能，被加工成各种被加工成各种要求多种性能和功能的汽车内外饰件。、优秀的装饰效果；高分子汽车资料最突出的优点是装饰效果优秀。它可以被一次加工成具有复杂外型和多种颜色的制品，有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着色，加工成具有非常逼真的笼统、花纹和图案，可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理，还可以外

7、表烫金、贴膜、镀银、镶嵌等。、节能和环保；高分子汽车资料还有一个优点是能节约能源和促进环保。由于能替代大量的天然资料，就可以相应节约大量的资源，起维护森林和石材资源的作用，不破坏更多的生态环境，具有节能的社会价值和环保意义。同时，相应实验得出，汽车轻量化1% 油耗降低0.7%，这一点进一步表达了高分子汽车资料的经济性和相应的环境利益。由于塑料加工成型的方便性，制造高分子汽车需求的能源远远小于加工同等功能的天然资料，比如钢铁、动物皮等，可节约大量人工和能源。大多数汽车资料用的塑料是热塑性塑料，其废旧料能方便地回收，直接再制造，使高分子汽车资料走上可继续加工的清洁消费道路，有着极其积极的环保意义。

8、 高分子汽车资料的特性还有很多，其中也有一些不如传统资料的地方，主要缺陷表如今它的刚性、耐热性和可熄灭性、耐老化性能、外表耐刻划性和抗冻性等。2、缺陷：、刚性差；高分子建筑资料具有很好的可塑性，但它的刚性较差，因此不能将它用于要求有较大承载力的地方或作为主要的受力构造件，否那么会因刚度不够引起失稳等破坏；另外，它的抗变形才干也不如天然资料加工的传统资料。、耐热性差；耐高温性能差是高分子汽车资料的另一个主要缺陷。大部分热塑性高分子汽车资料的任务温度都在摄氏80度以下，该温度以上会成为粘流态或粘流过度态，常会发生热变形，使高分子资料不能维持原来的外形和构造，性能也会发生很大变化。、抗冻性能差；很多

9、塑料具有冷脆性，主要表如今塑料件在冬天时用时，遭到冲击力特别容易引起冲击破坏，由于这一缘由使很多塑料在低温环境下的运用遭到了限制。、可燃性；与钢材相比，塑料的另一个缺陷是具有可熄灭性。这是近年来高分子汽车资料运用过程中最受人们关注的问题之一，也是很多场所中最不放心运用高分子资料的主要缘由之一。塑料可分为两类，一类是不可熄灭的，另一类是可熄灭的。可熄灭的一类，一旦发生火灾或出现火灾隐患，是非常危险的。、耐老化性能差； 塑料的老化性能是长期以来制约高分子资料运用在汽车方面的又一个缘由。高分子资料暴露于自然环境下，遭到光、热、氧、水等要素的综协作用，其性能将不断恶化，运用寿命缩短。使之不能到达应有的

10、运用年限。三、汽车用塑料制品与资料：1、聚氨酯泡沫塑料制品聚氨酯泡沫塑料广泛运用于汽车内饰和吸收振动的零部件上。其主要制品有：仪表板、后视镜框、保险杠、座椅软垫、头枕、转向盘、控制箱、仪表板防振垫、前后支柱装饰、中间支柱装饰、前顶衬里、窗框架、顶棚与侧顶架装饰、门衬板、遮阳板、后顶架装饰等。2、工程塑料汽车零部件工程塑料制造的汽车机能件较多，其中常见的零部件有：散热器格栅其资料有ABS、20玻璃纤维加强聚丙烯、空气滤清器壳聚丙烯、行里箱盖聚丙烯、仪表板聚丙烯、曲轴箱盖尼龙6、正时齿轮链盒聚丙烯、正时齿轮30玻璃纤维加强聚甲醛、挡泥板尼龙RRIM等。3、塑料基复合资料汽车制品塑料复合资料如SMC

11、、DX聚甲醛复合资料开场用于制造汽车构造件，对减少汽车自重起了重要作用。如SMC资料模压成型制造汽车门板，聚甲醛复合资料制造传向节主销衬套。4、汽车常用塑料及树脂缩写代号及全称：缩写代号中文全称英文全称PVC聚氯乙烯Poly(vinyl acetate)PE聚乙烯PolyethylenePP聚丙烯PolypropylenePS聚苯乙烯PolystyreneABS丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymerPMMA聚甲基丙烯酸甲酯Poly(methyl methacrylate)PA聚酰胺PolyamidePOM聚甲醛Polyform

12、aldehyde (Polyoxymethylene)PC聚碳酸酯Polycarbonate四、汽车常用塑料的详细性能与用途：1、聚氯乙烯PVC聚氯乙烯由氯乙烯经自在基聚合反响而成。聚氯乙烯塑料可制成硬质和软质的制品。硬质聚氯乙烯的力学性能较高，电性能优良，化学稳定性好，易熔接和粘接，价钱低，产量大；其缺陷是运用温度低-1555悬浮法PVC树脂的分子量范围和用途疏松严密平均分子量/万粘度/Pa.s10 汽车运用外包装包扎标志XS-1XJ-1875-9.562.00-2.10绝缘线材蓝色XS-2XJ-28-8.751.90-2.00绝缘线材白色XS-3XJ-37.2-81.80-1.90表皮资料

13、等黄色XS-4XJ-46.35-7.21.70-1.80内饰资料绿色XS-5XJ-55.51-6.351.60-1.70镜框、信号盖 红色XS-6XJ-64.7-5.511.50-1.60过氯乙烯底涂黑色2、聚乙烯PE聚乙烯由单体乙烯本体聚合而成的结晶型高聚物，是当前产量最大的塑料种类。按其消费方式可分为高压聚乙烯、中压聚乙烯、低压聚乙烯，相应获得低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯3种类型。工业是以低密度聚乙烯和高密度聚乙烯运用最为普遍。高压聚乙烯密度低0.910g/cm30.925g/cm3、软化点低、质地柔韧，故又称为秧薄膜；其次用来制造容器管道、绝缘资料以及泡沫塑料等。中压聚乙烯结

14、晶度和密度均较高，拉伸强度大，伸长率仅为20%左右。低压聚乙烯结晶度高85%90%、密度大0.941g/cm30.966g/cm3、熔点较高、质地较硬，故又称为高密度聚乙烯。器力学性能和热学性能较好，主要用来制造容器、管道、绝缘资料以及硬泡沫塑料等。分子量为210 6610 6的聚乙烯称为超高分子量聚乙烯，具有优良的耐磨性、耐化学腐蚀性和抗冲击能，摩擦系数低，可自光滑，外表无黏着性，并且有良好地减少噪声作用。它主要用做包装资料和工程资料，用来制造精细齿轮以及耐磨部件等。PE原资料特性和适用产品称号缩写密度或分子量性能汽车用途高密度聚乙烯HDPE 0.941-0.965力学性能较好 车膜低密度聚

15、乙烯LDPE 0.910-0.940力学性能较差线性低密度聚乙烯LLDPE 0.910-0.940线性构造超高分子量聚乙烯UHMWPE 分子量大于150万特别耐磨，力学性能特别好耐磨衬材3、聚丙烯PP聚丙烯由丙烯在催化剂作用下经配位聚合而得。其特点是：密度小，为常用塑料中材质最轻的一种；强度、硬度、刚性和耐热性均优于低压聚乙烯，可在100120长期运用；几乎不吸水，并有较好的化学稳定性，优良的高频电性能，且不受温度影响，易成型。但它低温发脆，不耐磨，易老化，成型收缩率小。它主要用来消费合成纤维和塑料薄膜，也可用做质优价廉的工程塑料，用于制造容器，储罐、阀门等。4、聚苯乙烯PS聚苯乙烯由苯乙烯经

16、自在基聚合反响而得，是无色透明、易着色、介电性能和耐辐射性能良好的刚性资料，但质脆而硬、不耐冲击、耐热性低805、ABS塑料ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯3种单体构成的一系列聚合物的总称，包括3种单体的共聚物、两种单体共聚物的混合物、接枝共聚物等。当前主要用接枝共聚工艺消费ABS树脂。ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有优良的综合性能。此外，容易电镀，易于成型，价钱低廉。其缺陷是：可燃，热变形温度较低，长期运用容易起层，耐候性较差。为改动这方面的性能，开展了用乙丙橡胶或氯化聚乙烯替代含有双键的丁二烯链段的高抗冲耐老化的三元共聚物。前者称为EPSAN，后者称为AC

17、S。ABS塑料主要作为工程塑料，用做机器零件，各种仪表的外壳，设备衬里等。6、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)聚甲基丙烯酸甲脂是由甲基丙烯酸甲脂经自在基聚合而成，采用本体浇注方法直接消费板材、管、棒等制品。局甲基丙烯酸甲脂的特点是：适光性能优良，可见光透过率为92%，紫外光透过率为73.5%，透光率优于其他透明塑料和普通硅玻璃，强度是普通玻璃的8倍9倍，但它比硅酸盐玻璃昂贵，所以主要用于汽车的尾灯罩、指示等罩、仪表透明罩板、模型资料等。7、聚酰胺PA)聚酰胺，俗称尼龙，工业上重要的聚酰胺有尼龙-6、尼龙-66、尼龙-1010、尼龙-610以及共缩聚酰胺和耐高温的聚芳酰胺。由聚酰胺得到的合成纤维，我

18、国称为棉纶。聚酰胺塑料是最重要的通用工程塑料，其产量居5大工程塑料之首，主要用于汽车制造工业、电气工业和机器制造工业作为耐磨部件和普通零件。聚酰胺树脂大量用于消费合成纤维，另外还用于制造涂料和胶黏剂等。聚酰胺是不透明或半透明的角质状固体，外表光亮度良好，无臭无味、无毒，抗霉菌，具有柔韧度好、强度高、耐摩擦、自光滑、电绝缘性好、耐弱酸碱和普通溶剂以及透氧率低的特点，但对强酸、强碱、酚类等抵抗力较差。此外，热导率低、热膨胀大，有冷流性及较大的吸水性和收缩率。8、聚甲醛(POM)聚甲醛由高纯度甲醛或三聚甲醛经阳离子催化聚合而得，聚甲醛是高度结晶的热塑性塑料，具有优良的综合性能。它突出的优点是：刚度高

19、、硬度大、耐蠕变性和耐疲劳性优良。 另外，它的强度和冲击性能良好，并且容易成型加工。其缺陷是：阻燃性较差，耐候性不理想。其产量仅次于尼龙合聚碳酸酯，位居第三。它主要用作汽车零件的制造，如齿轮、轴承等。它是在众多领域中能替代钢、锌、铅、铜等金属资料的优良资料。9、聚碳酸酯PC聚碳酸酯是淡琥珀色透明固体，具有耐热性优良，抗冲击强度高，刚度好，尺寸稳定性良好，吸水性、抗蠕变性能优良等特点。聚碳酸酯在汽车中的运用有越来越多的趋势，PC常用于需求采光又有一定强度要求、需直接接触光照处。五、汽车常用塑料的再利用及分析汽车工程资料的回收利用回收产品化学再利用产出物理再利用产出PPC3 C30烃类化合物等塑木

20、建筑模板型材 、竹塑复合板材、合管复材、建筑制品 、钙塑资料管 、聚丙烯颗粒 、木粉改性 PP等PE液体油等塑料管材 、桶状容器 、周转箱 、人工木材 、混合纤维 、塑料漆 /色漆 、塑料地板 、建筑用瓦 、钙塑箱 、中空制品 、柑橘箱等PVC燃料油 、氯乙烯单体等再生电线穿管、低泡硬质品、再生地板、再生凉鞋、防水卷材、再生软管、地板砖、塑料油膏、阻燃制品、活性碳纤维、再生PVC树脂等PA己内酰胺 、己二胺 、浇铸尼龙等玻璃加强尼龙、热熔衬胶、PP/胶粉复合资料、丙烯酸酯复合资料等PET乙二醇 、对苯二甲酸二甲酯 、 酯绝缘漆 、聚酯切片、苯聚酯漆 、聚酯热溶胶等聚酯颗粒、涂漆、聚合物凝固土等

21、PMMAMMA 单体等有机玻璃浆液、干式剥漆粉、建筑涂料、聚甲基丙烯酸多胺、特种粘合剂等PC双酚 A 等PC / ABS塑料合金等PTFE氟活性物质 、低分子量的气体和油品等油墨的改性添加剂 、再生PTFE 、POM 复合资料等POM甲醛单体等PU多元醇、聚醚、再生胶粘剂、环氧树脂固化剂、合成气等热固性混合料、涂料、胶粘合剂等工程塑料回收的首要义务是对各类塑料的鉴别和分别 。塑料鉴别法主要有物理特性鉴别法 、综合鉴别法 、熄灭鉴别法 、近红外光谱鉴别法 、中红外光谱鉴别法和拉曼光谱鉴别法等 。塑料分别法主要有粉碎分别法 、浮选法 、电动分别法 、摩擦筒分别法 、温差分选法 、湿浆法 、溶液分选

22、法 、准流体分别法和选择溶解分别法等 。工程塑料的回收利用方法主要有物理再利用、化学再利用和能量回收 。工程塑料的物理再利用和化学再利用如表所示 ，工程塑料的能量回收是将废塑料熄灭 ,产生能量 ,并将熄灭的灰烬作为消费水泥的原料 。汽车常用塑料的回收利用，是在汽车行业开展过程中，交汇于资源问题与环境问题的关键点，也是当今汽车行业开展的一个新的突破口。当前，车用资料回收义务相当艰巨 ，有待相关政府部门 、汽车制造商 、车用资料回收利用企业和相关研讨单位和高校加强协作 ，着手建立和完善中国车用资料回收利用体系 ，促进汽车工业的可继续开展 。六、汽车工程资料的开展趋势分析1、总体开展趋势分析1、各种资料在汽车上的运用比例正发生变化，铸铁、中、低强度钢的比例将逐渐下降。2、轻量化资料技术与汽车产品设计和制造工艺的结合将更为亲密， 汽车车身构造资料将趋向多资料设计方向开展。3、高分子资料等新型资料的用量将有所上升。4、高强度资料、复合资料等轻型、新型资料取代钢铁资料。这些措施使汽车向轻量化、高效、节能、低噪声、高温馨度以及高平安性方向开展。5、更注重汽车资料的回收技术。 2、高分子资料与汽车开展综合分析 作为一门新兴领域，高分子资料正以其独特的优越性逐渐