汽車專用料配方分析
發(fā)布時(shí)間:2012/9/26 17:35:04 來源:陳工 字體: 

汽車專用料料廣泛應(yīng)用于汽車零部件加工制造行業(yè),禾川化工引進(jìn)尖端配方解剖技術(shù);禾川化工專業(yè)從事汽車料配方分析、成分檢測(cè)、配方還原、配方檢測(cè),禾川化工為汽車制造企業(yè)提供整套產(chǎn)品配方改進(jìn)技術(shù);
一.背景
汽車專用料料廣泛應(yīng)用于汽車零部件加工制造行業(yè),禾川化工引進(jìn)尖端配方解剖技術(shù);禾川化工專業(yè)從事汽車料配方分析、成分檢測(cè)、配方還原、配方檢測(cè),禾川化工為汽車制造企業(yè)提供整套產(chǎn)品配方改進(jìn)技術(shù);隨著汽車輕量化的發(fā)展和汽車產(chǎn)量的增加,我國已經(jīng)成為世界第一汽車生產(chǎn)與消費(fèi)國,且仍會(huì)高速發(fā)展。近30多年來,國際上汽車塑料的用量在不斷增加,平均每輛車上塑料的用量從20世紀(jì)70年代初的50~60 kg已發(fā)展到目前的150 kg左右,而且增長還在繼續(xù)。我國汽車使用塑料一般不足汽車自重的10%,與歐、美、13等國的汽車塑料用量比例20%以上仍有不小的差距。目前國內(nèi)車用改性塑料行業(yè)正處在成長期,預(yù)計(jì)到2015年國內(nèi)汽車產(chǎn)量將達(dá)3200萬輛,按平均每輛車用塑料150 kg計(jì)算,總量將達(dá)480萬噸。我國汽車用塑料的品種按用量排列依次為PP、PVC、PUR、不飽和樹脂、ABS、PE、PA、PC等,大部分為改性塑料。
汽車上有許多塑料件、最初汽 零部件顰料化的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)飾柔軟化,使乘客有安全舒適感,自705~"代初石油危機(jī)以后,為節(jié)省能源,對(duì)汽車提出輕量化和防銹的要求,從此汽車零部件的塑料化得到迅速的發(fā)展。特別是近幾年來汽半朝著輕量、高速、安全節(jié)能、舒適、多功能、成本低、長壽命的力陽發(fā)展、而各種新型塑料正是符合這種發(fā)展方向的理想材料。
二.汽車專用料
汽車上常用塑料有PVC、ABS、PP、PE、PMMA、POM、PA、FRP、PF、PUR等。常用塑料材料具體如下:
1)PC/ABS合金應(yīng)用于內(nèi)飾件、儀表板、儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉(zhuǎn)向柱護(hù)套、裝飾板、空調(diào)系統(tǒng)配件、汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩、擋泥板等;
2)PC/PBT合金和PC/PET合金應(yīng)用于外裝件、汽車車身板、汽車側(cè)面護(hù)板、擋泥板、汽車門框等。
3)GFPA6、GFPA66、增強(qiáng)阻燃PA6應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾蓋、汽缸頭蓋、機(jī)油濾清器、刮雨器、散熱器格柵等。
4)PBT應(yīng)用于保險(xiǎn)杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統(tǒng)零件、儀表盤、汽車點(diǎn)火器、加速器及離合器踏板等。
5)POM應(yīng)用于汽車泵、汽化器部件、輸油管、動(dòng)力閥、萬向節(jié)軸承、馬達(dá)齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機(jī)裝置、電開關(guān)、安全帶扣等。
6)PPE/PS合金應(yīng)用于汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件;連接盒、保險(xiǎn)絲盒、斷路開關(guān)外殼等汽車電氣元件。
7)PPE/PA合金應(yīng)用于外部件如大型擋板、緩沖墊、后阻流板
2.1汽車內(nèi)飾材料
塑料制品及其復(fù)合材料是最重要的汽車輕質(zhì)材料,它不僅可以減輕零部件約40%的質(zhì)量,還可以使采購成本降低40%左右,因此,目前國內(nèi)外汽車公司所生產(chǎn)的汽車的內(nèi)飾件基本上實(shí)現(xiàn)了塑料化。汽車塑料制品在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用主要集中在儀表板、車內(nèi)頂棚、門立柱裝飾板以及車內(nèi)的隔音設(shè)施等幾個(gè)方面.
2.1.1儀表板
目前汽車上使用的儀表板可分為硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板硬質(zhì)儀表板一般使用在輕、小型貨車上,一次注射成形。這種儀表板尺寸很大而且沒有蒙皮,表面質(zhì)量要求非常高,同時(shí)要求高溫耐熱、剛性。材料可用改性,PPO、ABS樹脂、填充PP等。軟質(zhì)儀表板由表皮、骨架、緩沖材料等三部分構(gòu)成。一般檔次的轎車采用PVC/ABS片材真空吸塑成形儀表板表皮,如一汽捷達(dá),上海桑塔納轎車;中高檔次轎車上采用粉末PVC搪塑成形儀表板表皮,如一汽奧迪、小紅旗轎車。骨架材料有鐵板(如奧迪和小紅旗),有硬紙板(如捷達(dá)和桑塔納),也有ABS、改性PP等。為了便于回收利用,正在發(fā)展熱塑性聚烯烴表皮(TPO),改性聚丙
烯骨架,聚丙烯發(fā)泡材料構(gòu)成的儀表板。同時(shí)隨著轎車上安全氣囊的安裝,軟飾儀表板已失去其安全性的要求。因此只要外觀質(zhì)量得到解決,采用低成本的硬質(zhì)儀表板完全可行。
2.1.2座椅
目前座椅緩沖材料基本上采用軟質(zhì)高彈性聚氨酯泡沫塑料,骨架采用金屬材料。國外正在發(fā)展的全塑座椅,除了緩沖墊,座椅骨架也采用長玻纖增強(qiáng)的聚丙烯材料或30%玻纖增強(qiáng)的PA6,使重量減少40%以上,成本降低15。
2.1.3門內(nèi)板
門內(nèi)板的構(gòu)造基本上類似于儀表板,由骨架、發(fā)泡材料和表皮構(gòu)成。車門內(nèi)板一般以硬質(zhì)纖維板或PP木粉塑料板為基礎(chǔ)材料,再層壓或復(fù)合上聚氨酯內(nèi)襯;和PVC薄膜或無紡布。也有用改性PP或ABS制作車門內(nèi)板骨架,
再復(fù)合軟飾材料成為整體門內(nèi)板。以小紅旗轎車和奧迪轎車為例,門內(nèi)板的骨架部分由ABS材料注射成形,再把襯有PU發(fā)泡材料的針織滌綸表皮以真空成形的方法層壓在骨架上成為一體。有些貨車上甚至使用直接貼一層PVC人造革的門內(nèi)板。
2.1.4頂棚
車內(nèi)頂棚是在內(nèi)飾制品中材料品種和花樣最多的一種復(fù)合層壓制品。它的作用是除裝飾功能之外,還起著隔熱、隔音、吸音等特殊作用。頂棚的種類可分為成形頂棚(把成形的頂棚用鑲嵌粘結(jié)的方法固定)、粘貼頂棚(帶表皮的泡沫墊直接粘貼到車頂內(nèi)部)和吊裝頂棚,其中成形頂棚占70%以上,貨車駕駛室和面包車頂棚常使用粘貼型。
成形頂棚由基材和表皮構(gòu)成?;囊筝p量、高剛性、尺寸穩(wěn)定、易成形的特點(diǎn),為此一般使用“熱塑性”PU發(fā)泡片材、PP發(fā)泡片材、玻璃纖維、瓦楞紙、蜂巢狀塑料帶等。表皮材料可用織物、無紡布、PVC等。我國轎車頂棚一般使用“熱塑性”PU發(fā)泡片材、玻璃纖維、無紡滌綸布材料層壓成形。
2.1.5地毯
地毯材料必須挺括、隔音、舒適,不允許松弛、折皺等現(xiàn)象,所以大都采用帶有橡膠基的合成纖維針刺氈或PVC低發(fā)泡體組成。
2.1.6其他
其他如門立柱蓋板、雜物箱、雜物斗、空調(diào)有關(guān)的殼體和各種導(dǎo)管以及導(dǎo)風(fēng)格柵,大都采用ABS及聚烯烴塑料。
2.2汽車外裝材料
目前塑料制品在汽車外飾件上的應(yīng)用主要集中在保險(xiǎn)杠、散熱器格柵、風(fēng)擋玻璃、以及車身等幾個(gè)方面:
2.2.1保險(xiǎn)杠
在汽車外裝件塑料化中,保險(xiǎn)杠是塑料化最成功的零件之一。目前車上使用的塑料保險(xiǎn)杠大體上分為兩大類, RIM法成形的熱固性PUR和彈性體改性聚丙烯。我國車用塑料保險(xiǎn)杠幾乎都采用彈性體共混改性PP材料,美國大多采用RIM成型法生產(chǎn)保險(xiǎn)杠,而歐洲大多采用經(jīng)涂裝的PP保險(xiǎn)杠和PC/PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)合金保險(xiǎn)杠,日本一些高級(jí)轎車上應(yīng)用RIM。但目前保險(xiǎn)杠大多數(shù)還是以材料成本較低的改性PP為主。
2.2.2散熱器格柵
格柵是為r冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)置的開口部件,位于車體最顯眼的地方,是表現(xiàn)一個(gè)車風(fēng)格的秀要零件,因此汽車廠家非常重視格柵的形狀設(shè)計(jì)和材料選擇。散熱器格柵應(yīng)用的材料有ABS、PC、PP、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯),從電鍍和涂裝方面考慮,采用ABS以利于轎車具有光澤和立體感,也可采用PP。目前轎車上一般采用ABS或ABS/PC注射成形、表面電鍍或涂裝的格柵,如小紅旗轎車的格柵是ABS/PC表面噴漆。
格柵也采用耐候性較好的ASA(丙烯腈~苯乙烯一丙烯酸酯共聚物)材料,注射成形后其制品表面可以不涂裝,但其表面不如涂裝的產(chǎn)品。表面沒有涂裝的格柵成本町降低50%。最近出現(xiàn)的聚酯彈性體表面濺射金屬鉻的格柵倍受歡迎。
2.2.3車輪罩
塑料車輪罩分全罩型和半罩型,近來對(duì)汽車空氣動(dòng)力性要求提高,全罩型車輪罩有增加的趨勢(shì),車輪罩所采用的塑料材料有ABS、PA、PC、ABS、PPO/PA等。
2.2.4翼板襯里,發(fā)動(dòng)機(jī)擋泥板
轎車翼板襯里一般采用耐低溫、高韌性的聚丙烯來制造,奧迪轎車和捷達(dá)轎車上的翼板襯里已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。CA1092車上發(fā)動(dòng)機(jī)擋泥板原來是由4塊鋼板組成,改成聚丙烯塑料之后,成本、質(zhì)量減輕,防腐性能提高。
2.2.5燈類
前大燈考慮到大燈玻璃的透明性、耐熱性、耐沖擊性以及其成形性,多數(shù)車采用表面涂覆硬膜的PC,從而進(jìn)一步提高了耐擦傷性和耐候性。前大燈反射鏡殼,為了滿足耐熱性表面處理要求,一般采用PPS、PC/PBT。
隨著放電燈管的出現(xiàn),可能采用耐熱性較低的其他塑料后排組合指示燈燈罩材料為PMMA,燈殼為填料改性PP,它們之間用熱熔粘接劑接合。
隨著振動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展,燈殼材料開始采用耐熱性ABS材料,這樣燈殼與燈罩之間可以振動(dòng)焊接,也便于材料再生利用。
2.2.6其他車身部件
車門把手一般使用POM,電鍍件使用PC/ABS鎖一般使用剛性好的POM。玻璃升降器的支承機(jī)構(gòu)及手搖把材料為POM。雨刷機(jī)構(gòu)的桿可用PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯),球碗可用POM,微電機(jī)上的小齒輪使用POM。
2.3結(jié)構(gòu)件、功能件
2.3.1氣門室罩蓋
塑料罩蓋質(zhì)量輕、噪聲低,正在逐步取代鋼板沖壓及鋁壓鑄氣缸罩蓋,在歐洲和日本選擇警璃纖維增強(qiáng)尼龍,美國傾向于熱固性塑料,其他可選擇的材料有PPS(聚苯硫醚)、熱固性綦酯BMC(塊狀模塑料)、SMC(片狀模塑料)和酚醛塑料等。
2.3.2冷卻風(fēng)扇、護(hù)風(fēng)圈
由增強(qiáng)聚丙烯材料制成,國內(nèi)大多車型上已采用塑料制品。
2.3.3油箱
塑料油箱與傳統(tǒng)的金屬油箱相比,成本低、質(zhì)量輕、經(jīng)濟(jì)效益好,安全性也比較好。主要采用超高分子量聚乙烯制成。
2.3.4散熱器水室
汽車散熱器通常采用銅合金制造。近年來,鋁散熱器增多,但焊接困難,因此散熱器水室材料向易接合的塑料轉(zhuǎn)化。主要材料是玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66,耐熱性、耐化學(xué)藥品性及尺寸穩(wěn)定性能滿足要求,質(zhì)量減少30%。
2.3.5水泵、油泵殼體
發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵和油泵殼體多采用鑄鐵件或鋁件,目前采用酚醛樹脂材料,在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高負(fù)荷狀態(tài)下,能保持良好的尺寸穩(wěn)定性、重量輕、噪聲低、成本低。
三.汽車材料參考配方:
3.1汽車零部件參考配方:
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成分 |
質(zhì)量百分比 |
成分說明 |
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PA66 |
39~40% |
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PA6 |
12~13% |
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玻璃纖維(6mm) |
30~33% |
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PP-g-MAH |
1-3% |
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POE-g-MAH |
10~12% |
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抗氧劑1010 |
0.1-0.5% |
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抗氧劑168 |
0.1-0.5% |
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分散劑A |
0.1-0.5% |
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分散劑B |
0.1-0.5% |
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TAF |
0.1-0.5% |
光亮潤滑劑 |
3.2汽車保險(xiǎn)杠參考配方;
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成分 |
質(zhì)量百分比 |
成分說明 |
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PP |
45% ~ 48% |
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CPP |
26% ~ 29% |
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POE-g-MAH |
19% ~22% |
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硅灰石 |
4%~ 6% |
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KH550 |
0.1-0.5% |
偶聯(lián)劑 |
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抗氧劑168 |
0.1-0.5% |
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抗氧劑1010 |
0.1-0.5% |
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降溫母粒 |
1-5% |
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四、常見汽車專用料選材
尼龍66:中黏EPR27、高黏EPR32,平頂山神馬集團(tuán);
尼龍 6:高黏32,岳陽石化;中黏 26-28,岳陽石化/石家莊化纖;
接枝聚丙烯: KTJ-1A,沈陽科通;
接枝聚乙烯: KT-5A,大連工大;
接枝POE:KTR-3C,沈陽科通;
接枝POE:長春應(yīng)化所;
接枝POE: 9805,上海日之升;
接枝EPDM: 9802,上海日之升;
接枝EPDM:南京馳鴻;
玻璃纖維: 988(長),浙江巨石;
抗氧劑: 1010,瑞士汽巴/吉林大河?xùn)|;
光亮潤滑劑: TAF,蘇州國光。
五、常見塑料檢測(cè)
1.塑料制品分析(塑料繩、塑料絲、塑料帶、塑鋼建材、塑料薄膜、泡沫材料、塑料管、塑料容器、塑料異型材、電纜護(hù)套絕緣、電子電器結(jié)構(gòu)件,電子元器件、電動(dòng)工具、汽車結(jié)構(gòu)件(保險(xiǎn)杠、儀表板、總成)包裝材料、門窗型材、建筑管材、防水卷材、電線電纜、密封材料、醫(yī)療器械、玩具、塑料家具、塑料用品、工藝美術(shù)品等.
2.塑料原料分析:通用塑料(聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS)、工程塑料(尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO) 、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯(PU)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、改性工程塑料(增強(qiáng)、增韌、阻燃、電鍍)等.
3.塑料助劑分析:抗氧劑、增塑劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、分散劑,著色劑、填料、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、熒光增白劑等.
相關(guān)技術(shù)
- [儀器應(yīng)用] 2014年01月16日 XRD原理及其在配方分
- [儀器應(yīng)用] 2013年07月17日 激光粒度儀(DLS)


