塑料的分类、代号及在汽车中的应用举例

塑料的分类、代号及在汽车中的应用举例本讲义中的多数内容摘自公司相关企业标准和公司材料专业副总师汤瑞麟的讲义。l 前言前言l塑料是一类高分子聚合物的统称属于混合物，这类聚合物主要以树脂为塑料是一类高分子聚合物的统称属于混合物，这类聚合物主要以树脂为根本原料，另添加了其他一些添加剂构成。塑料区别于橡胶。塑料的构成成分主要根本原料，另添加了其他一些添加剂构成。塑料区别于橡胶。塑料的构成成分主要有：有：树脂天然树脂、合成树脂；树脂天然树脂、合成树脂；填充剂又称填料：主要起增加质量填充剂又称填料：主要起增加质量及改性的作用；及改性的作用；增塑剂：提高塑性、材料流动性；增塑剂：提高塑性、材料流动性；着色剂；着色剂；稳定剂：防止稳定剂：防止塑料变质抗光、抗氧化、抗热；塑料变质抗光、抗氧化、抗热；润滑剂：增加塑料制件的外表光洁度，防止润滑剂：增加塑料制件的外表光洁度，防止或减少塑料制件黏附在模具上的可能性；或减少塑料制件黏附在模具上的可能性；其他填充物：发泡剂、阻燃剂、防静电其他填充物：发泡剂、阻燃剂、防静电剂、驱避鼠、虫、菌剂、增强剂、偶联剂、交联剂、硬化剂，等等剂、驱避鼠、虫、菌剂、增强剂、偶联剂、交联剂、硬化剂，等等l 培训目标培训目标 l1.1.了解塑料的分类；了解塑料的分类；l 2.2.掌握常见塑料材料的名称、代号及其常规属性；掌握常见塑料材料的名称、代号及其常规属性；l 3.3.了解一些塑料材料在汽车设计中的应用；了解一些塑料材料在汽车设计中的应用；l 4.4.简单介绍一些汽车中使用的橡胶材料。简单介绍一些汽车中使用的橡胶材料。l 常见的塑料材料分类方法常见的塑料材料分类方法 根据塑料材料的热成型特性，塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。根据塑料材料的热成型特性，塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料是由可以屡次反复加热而仍然具有可塑性的合成树脂为基料制得的塑料。这种塑料在加热时可热塑性塑料是由可以屡次反复加热而仍然具有可塑性的合成树脂为基料制得的塑料。这种塑料在加热时可以变软甚至可以变成可流动得粘稠液体，可塑制成一定形状的塑件，冷却后保持此形状；再加热又可变软从而制成另以变软甚至可以变成可流动得粘稠液体，可塑制成一定形状的塑件，冷却后保持此形状；再加热又可变软从而制成另一形状。这个过程中只有物理变化而没有化学变化。一形状。这个过程中只有物理变化而没有化学变化。热固性塑料是由加热硬化、且只能一次性使用的合成树脂制得的塑料。热固性塑料在加热过程中会先发生热固性塑料是由加热硬化、且只能一次性使用的合成树脂制得的塑料。热固性塑料在加热过程中会先发生物理变化，然后发生化学变化最终会固化成形，但不可以再次加热使其软化而制成别的形状。通常热固性塑料是把分物理变化，然后发生化学变化最终会固化成形，但不可以再次加热使其软化而制成别的形状。通常热固性塑料是把分子量子量10001000以下的一次树脂加热熔化，然后浇入模具中加压加热，使一次树脂连结成高分子的成型材料。以下的一次树脂加热熔化，然后浇入模具中加压加热，使一次树脂连结成高分子的成型材料。根据塑料材料在现实生活中的应用情况，塑料分为通用塑料和工程塑料。根据塑料材料在现实生活中的应用情况，塑料分为通用塑料和工程塑料。常见的热塑性塑料常见的热塑性塑料 PVC PVC 聚氯乙烯聚氯乙烯 ABS ABS 阻燃塑料、丙烯腈阻燃塑料、丙烯腈-丁二烯丙烯丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物 PMMA PMMA有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯 PE PE 聚乙烯聚乙烯 HDPE HDPE高密度聚乙烯高密度聚乙烯 LDPE LDPE低密度聚乙烯低密度聚乙烯 PP PP 聚丙烯聚丙烯 MDPE MDPE中密度聚乙烯中密度聚乙烯 PS PS 聚苯乙烯聚苯乙烯以上属于通用塑料以上属于通用塑料 PA PA 尼龙、聚酰胺尼龙、聚酰胺 PC PC 聚碳酸酯聚碳酸酯 PBT PBT 聚对苯二甲酸丁二酯聚对苯二甲酸丁二酯 PET PET 聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯 POM POM 聚甲醛聚甲醛 PPO PPO 聚苯醚聚苯醚 PPS PPS 聚苯硫醚聚苯硫醚 PSU PSU 聚砜树脂聚砜树脂以上属于工程塑料以上属于工程塑料 各种材料的常规属性 常见的热固性塑料常见的热固性塑料 PU PU 硬聚氨脂弹性体硬聚氨脂弹性体 PU(PUR)(PU(PUR)(聚氨脂发泡体聚氨脂发泡体)PF (PF (酚醛树脂基塑料酚醛树脂基塑料)UP UPPYPY(不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂 UF/MF (UF/MF (氨基塑料：脲醛树脂氨基塑料：脲醛树脂/三聚氰胺三聚氰胺-甲醛树脂甲醛树脂 EP (EP (环氧树脂环氧树脂相关的塑胶材料知识相关的塑胶材料知识常见塑料的属性、成型方式常见塑料的属性、成型方式 详见GB1844-1980常见塑料材料在汽车中的应用常见塑料材料在汽车中的应用聚胺酯树脂(硬质,软质,发泡体,弹性体)聚丙稀聚氯乙稀汽车上使用的塑料80%左右是热塑性塑料 高分子合金高分子合金 我们前面介绍的塑料都是由一种树脂属于化合物混合添加剂后形成的简单的聚合物。将一种塑料原料与我们前面介绍的塑料都是由一种树脂属于化合物混合添加剂后形成的简单的聚合物。将一种塑料原料与其他塑料原料其他塑料原料 、橡胶或者树脂化合物共混，或者多种树脂与添加剂共混而形成一种改性的新的高分子聚合、橡胶或者树脂化合物共混，或者多种树脂与添加剂共混而形成一种改性的新的高分子聚合物，这就是高分子合金。物，这就是高分子合金。高分子合金，是将两种或两种以上的根底聚合物包括天然聚合物、均聚物、共聚物和热塑性弹性体通过高分子合金，是将两种或两种以上的根底聚合物包括天然聚合物、均聚物、共聚物和热塑性弹性体通过物理掺混或者化学掺混的方法，形成各组分完全相容或局部相容的新聚合物。物理掺混或者化学掺混的方法，形成各组分完全相容或局部相容的新聚合物。以下这些都属于高分子合金：以下这些都属于高分子合金：PP+PEPP+PEPP+E/PPP+E/PPC/ABSPC/ABSPA6-GF30PA6-GF30PP+EPDM-T20PP+EPDM-T20PBT-(GF+MD)30PBT-(GF+MD)30PA66-GF30 FR(52)PA66-GF30 FR(52)高分子复合材料相关术语高分子复合材料相关术语 由于高分子合金较多地具有塑料的属性，以后不再作明确区分统称由于高分子合金较多地具有塑料的属性，以后不再作明确区分统称塑料材料准确地名称应该是高分子复合材料。塑料材料准确地名称应该是高分子复合材料。为了很好地解释塑料材料的标识符号表达的含义，先介绍如下几个名词。为了很好地解释塑料材料的标识符号表达的含义，先介绍如下几个名词。聚合作用：由较小分子量的有机单体分子形成高分子的化学结合过程。聚合作用：由较小分子量的有机单体分子形成高分子的化学结合过程。树脂：由高分子单体经聚合作用合成的高分子化合物，是制造塑料的原材料。树脂：由高分子单体经聚合作用合成的高分子化合物，是制造塑料的原材料。均聚物：由同一种高分子单体聚合而成的高分子化合物。均聚物：由同一种高分子单体聚合而成的高分子化合物。共聚物：由两种或两种以上的高分子单体聚合而成的高分子化合物。共聚物：由两种或两种以上的高分子单体聚合而成的高分子化合物。热塑性弹性体：指常温下显示硫化橡胶弹性体的性能，而在高温下可热塑性弹性体：指常温下显示硫化橡胶弹性体的性能，而在高温下可产生塑性变形，能以热塑性塑料的成型设备进行加工成型的高分子材料。产生塑性变形，能以热塑性塑料的成型设备进行加工成型的高分子材料。根底聚合物：是形成新聚合物的根本元素，包括天然聚合物、均聚物、根底聚合物：是形成新聚合物的根本元素，包括天然聚合物、均聚物、共聚物和热塑性弹性体。共聚物和热塑性弹性体。塑料材料在产品上的符号识别塑料材料在产品上的符号识别 塑料制品上的材料符号通常是由塑料制品上的材料符号通常是由“缩写代号缩写代号E/PVC/E/MAKPC+PETPP+E/PPP+EPDMPC/ABSPA6-GF30PP+EPDM-T20PBT-(GF+MD)30PBT-(GF20+MD25)PP+EPDM-GF15-MD20PA66-GF30 FR(52)PP+PE-FR(30+52)PA66/11PVC,PUR,ABS PVC/ABS,PUR,PP-WD PUR(AL)表示有铝合金或铝制品镶嵌在聚氨酯制件中。表示有铝合金或铝制品镶嵌在聚氨酯制件中。类别零件名称零件名称选用材料用材料制造方法制造方法材料性能及适用范材料性能及适用范围具具有有吸吸能能缓冲冲功功能能的的保保险杠杠（总成）成）保险杠本体PP+EPDM-T101.注塑成型；2.SMC成型；3.其他方法。抗冲击、耐热、防腐，外观质量和纹理中级，制造成本中、低。适用于客车、卡车和中低级轿车。PP+E/P-T20TPOPC/ABSSMC保险杠加强骨架PP+EPDM-T201.注塑成型；2.SMC成型用于支撑保险杠本体，选用PP改性材料和复合材料。高抗冲、耐热、耐候和刚性好，成本中、低。PP-GF30SMC塑料防撞梁PP+EPDM蜂窝状RIM反应注射抗冲击吸能效率高，复原性好PUR-E蜂窝状保险杠支架PA66(Fe)注塑成型综合机械性能良好，抗弯、高抗冲、刚性和耐磨性好，变形小，防腐蚀。PA6-GF20POM保险杠吸能泡沫块PUR-ERIM反应注射发泡树脂缓冲吸能材料，高冲击、高吸能、复原性好、变形小。PUR发泡切块侧导向架ABS注塑成型抗冲、耐热、刚性好，变形小PP+EPDM-T20保险杠装饰条PP+EPDM-T20注塑成型高抗冲、耐热、防划伤耐磨损。PC/ABSPPO/HIPS低端汽车保险杠常见的材料选用低端汽车保险杠常见的材料选用类别结构形式构形式选用材料用材料制造方法制造方法材料性能及适用范材料性能及适用范围硬硬质仪表表板板单一零件PP改性材料1.注塑成型；2.模压成型；3.其他方法。硬质材料，外观质量和纹理一般，制造成本较低，适用于客车、卡车、低级轿车。ABS或ABS合金PPO/HIPS软质复复合合型型仪表表板板中等复合型仪表板表皮PVC/ABS合金薄板真空吸附成型复合材料中等硬度；外观质量和纹理中等；制造成本中等。缓冲层PUR-ERIM发泡反应注射骨架ABS;PP+EPDM-T20;PP-WD40;PP-WF50等1.注塑成型；2.模压成型；等等高档复合型仪表板表皮PVC粉料及其添加剂搪塑三部分材料复合工艺；外观质量和纹理高档；制造成本较高。缓冲层PUR-ERIM发泡反应注射骨架ABS;PP+EPDM-T20;PP-WD40;等1.注塑成型；2.模压成型；等等国内常见汽车仪表板品种及其性能特征国内常见汽车仪表板品种及其性能特征 热塑性弹性体热塑性弹性体热塑性弹性体是指常温下显示硫化橡胶弹性体的性能，而在高温下可热塑性弹性体是指常温下显示硫化橡胶弹性体的性能，而在高温下可产生塑性变形，能以热塑性塑料的成型设备进行加工成型的高分子材料。产生塑性变形，能以热塑性塑料的成型设备进行加工成型的高分子材料。热塑性弹性体没有经过硫化而能显示弹性，但是在其受到应力后产生的热塑性弹性体没有经过硫化而能显示弹性，但是在其受到应力后产生的永久变形会很大。永久变形会很大。热塑性弹性体的缩写代号为热塑性弹性体的缩写代号为TPE，可分为通用热塑性弹性体和工程塑料类，可分为通用热塑性弹性体和工程塑料类热塑性弹性体两大类。汽车工业常用热塑性弹性体主要有：热塑性弹性体两大类。汽车工业常用热塑性弹性体主要有：通用通用TPE：聚苯乙烯类聚苯乙烯类TPE：SBS、STS、SEBS、SEPS 聚烯烃类聚烯烃类TPE：S-TPO、TPV聚氯乙烯类聚氯乙烯类TPE：TPVC工程塑料类工程塑料类TPE：聚氨酯类聚氨酯类TPE：TPU聚酯类聚酯类TPE：TPEE聚酰胺类聚酰胺类TPE：TPA氟树脂类氟树脂类TPE：-橡胶具有弹性但不可回收二次热加工，热塑性弹性体可以回收再次热加工定型。扩展内容橡胶不属于塑料扩展内容橡胶不属于塑料 橡胶橡胶 橡胶是一种大分子量、形成网状分子链、具有高弹性的有机高分子材料。橡胶是一种大分子量、形成网状分子链、具有高弹性的有机高分子材料。汽车工业中常用的橡胶及其制品，包括天然橡胶、汽车工业中常用的橡胶及其制品，包括天然橡胶、合成橡胶又分为通合成橡胶又分为通用橡胶与特种橡胶两大类。用橡胶与特种橡胶两大类。汽车工业常用橡胶有：汽车工业常用橡胶有：天然橡胶天然橡胶 NR 通用橡胶：通用橡胶：丁苯橡胶丁苯橡胶 SBR 顺丁橡胶顺丁橡胶 BR 异戊橡胶异戊橡胶 R丁腈橡胶丁腈橡胶 NBR 氯丁橡胶氯丁橡胶 CR 丁基橡胶丁基橡胶 R 特种橡胶：特种橡胶：乙丙橡胶乙丙橡胶EPDM 氯磺化聚乙烯橡胶氯磺化聚乙烯橡胶 CSM 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶 AR/ACR聚氨基甲酸酯橡胶聚氨基甲酸酯橡胶 PUR/UR 聚硫橡胶聚硫橡胶 ET/EOT/PSR 硅橡胶硅橡胶 SIR/SR氟橡胶氟橡胶 FPM 氯醇橡胶氯醇橡胶CO/ECO 氯化聚乙烯橡胶氯化聚乙烯橡胶 CM (德国德国:硅橡胶硅橡胶 MVQ 乙烯丙烯橡胶乙烯丙烯橡胶EPDM 等等)(美国美国ASTM:丁腈橡胶丁腈橡胶 BF 天然橡胶天然橡胶 AA 氟橡胶氟橡胶 HK)详见GB5577-1985或者ISO1629:1995(E)炼胶：炼胶：胶料配方胶料配方 胶料胶料 如天然橡胶如天然橡胶 NR ，丁苯橡胶丁苯橡胶 SBR等等 硫化剂硫化剂 硫黄、氧化镁等硫黄、氧化镁等 促进剂促进剂 加速硫速度，有无机、有机二类加速硫速度，有无机、有机二类 如二硫化氨基甲酸盐如二硫化氨基甲酸盐 活化剂活化剂 使促进剂起作用，如氧化锌等使促进剂起作用，如氧化锌等 防老剂防老剂 防生胶老化，如石蜡等防生胶老化，如石蜡等 填充剂填充剂 提高机械性能，如碳黑等提高机械性能，如碳黑等 软化剂软化剂 使膨胀软化，使膨胀软化，其它填加剂。其它填加剂。硫化：硫化：生胶成型后在一定温度下经一定时间后生胶变化成熟胶生胶成型后在一定温度下经一定时间后生胶变化成熟胶 硫化硫化 硫化温度：硫化温度：约约1500 C1400 C1800 C 硫化时间：硫化时间：数小时不等。数小时不等。橡胶经历了硫化的过程才能橡胶经历了硫化的过程才能 永久保持弹性。永久保持弹性。现在橡胶也可以通过合成的方法生成；也可以人工合成的方式生产有类似橡胶弹性的塑料，单纯从制造方式和性能上讲橡胶与塑料的界限已经不很明显。可以显著区分塑料和橡胶的方法，就是橡胶需要先炼胶形成生胶，热加工定型再经硫化生成产品。通常，二者的成型设备不同；目前有局部产品使用塑料和橡胶的共混聚合物通过塑料的成型设备进行加工成型。以上，谢谢！