汽车内外饰件塑料材料分类及性能

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,30 十一月 2024,汽车内外饰件塑料材料分类及性能,第一篇 汽车常用塑料概述,一、,我国汽车塑料制品发展现状与趋势,随着现代科技的高速发展、新材料和新工艺的不断进步，时下人们对汽车的质量要求提出一系列更高的要求，主要表现在舒适性、安全性、环保性和美观性等方面。在这种背景下，汽车的轻量化、低成本化已经成为了工业设计的主导。,环 保,信息化,低成本,安 全,舒 适,清洁能源化,轻量化,可回收,低噪声,低振动,驾驶平顺,NVH,二、,汽车用塑料主要优点,汽车用塑料有很多以往传统材料没有的优点。主要表现在重量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、节约能源，可持续利用等各方面。高分子汽车材料的主要特点如下。,质量轻：,轻质、高强度；只有普通钢材比重的15-20%，比木头轻；在很大程度上促进了汽车轻量化,良好的加工性：,良好的可塑性和与其它材料之间良好的兼容结合性，可以用多种工艺加工出各种不 同形状、不同性能、不同颜色、不同功能的材料；还可以进行二次加工，如车削、冲切、剪裁等。,优良的综合理化性能:,良好的绝缘性能、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。,优秀的装饰效果:,可一次性加工成具有复杂造型和多种色彩的制品，有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着色，加工成具有非常逼真的形象、花纹和图案，可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理，还可以表面烫金、贴膜、镀银、镶嵌等。,节能和环保:,替代大量天然材料，节约大量的资源；良好的可加工性，生产过程节约能源；大量使用热塑性塑料，废旧料可方便回收，直接用于再制造。,第二篇 汽车常用塑料分类介绍,塑料种类繁多，在汽车上的应用分为内饰件、外装件和功能件。根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。,一、通用塑料,一般是指生产量大、成型性好、价格便宜、广泛使用的塑料。通用塑料包含五大品种，聚丙烯(,PP,)、聚乙烯(,PE,)、聚氯乙烯(,PVC,)、聚苯乙烯(,PS,)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(,ABS,)，都是热塑性塑料。,PP,聚丙烯，俗称百折胶，类似白色蜡状，透明、质轻，注塑时流动性好，吸水性低于0.02%，耐化学有机溶剂，除浓硝酸和浓硫酸外在很多介质中很稳定，抗沖击强度高，抗弯曲性能好、易成型、收缩率大、耐温度性强、但是在,低温环境呈脆性,，耐磨性不高。由于PP属于非极性材料，涂装时需要表面处理（例如火焰处理、喷底漆等）。PP收缩率为1.0-3.5%，合适的薄厚为1.5-2.5mm。,注塑特性：有明显的熔点，一般加热到173左右就能熔化，在300时有少量分解，360就大量的分解；因此，注塑时温度可调区间较大，一般使用注塑温度为190240；聚丙烯不吸水，一般不需烘干，为了产品质量，也用60温度烘干1hr，以排出浮水；收缩时的各向异性，易引起不均衡收缩，因此设计制品时尽量避免壁厚不均匀；聚丙烯也可以做为其它易分解原料换料时的清洗剂。,PP在汽车领域的广泛使用主要存在两个问题：易燃烧（会滴落燃烧物）和低温环境呈脆性。针对这两个问题，在工业的实际应用中掺加合适的添加剂，做PP改性。易燃烧会添加阻燃剂；低温环境下呈脆性，主要采用加入其它韧性材料、刚性粒子或弹性体进行各种改性增韧，如橡胶(EPDM)、滑石粉(TD)、玻纤(GF)等。用PP树脂制造的汽车用制品很多，有各种仪表板、门护板、立柱护板、保险杠、水箱、装饰板，PP在汽车上的应用有越来越多的趋势。,PE,聚乙烯，最轻的塑料之一，半透明白色腊状材料，耐水性好，耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良。PE的力学性能与其密度有很大关系，密度越高力学性能越好，常用的两种聚乙烯分别为LDPE和HDPE。聚丙烯使用温度可达80100，摩擦性能和耐寒性好，但机械强度不高，易变形，易老化，易发脆，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤；表面不易粘贴和印刷，印刷时需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。收缩率1.54.0%，合适的薄厚1.0-2.5mm。,注塑特性：一般的聚乙烯熔点为142，分解温度为300，注塑温度的可调区间较大，LDPE注塑时一般使用温度为170220，HDPE注塑时一般使用温度为180230。聚乙烯不吸水，生产时一般不需哄干，为了产品质量，也用60温度烘干1hr，以排出浮水。,PE作为汽车材料最大的缺点是容易燃烧，最简单、常用的方法是加入合适的阻燃剂来改善PE的燃烧性能。用PE制造的汽车制品主要有油箱、风管，前座椅装饰盖，风道总成（HDPE）、左右通风管总成、上下风向叶片连接杠、左右脚通风口总成等。,PVC,聚氯乙烯，常用PVC是多组份的塑料，因为各组份的含量不同，就形成了各种机械性能差异很大的不同硬度的PVC颗粒，一般分为,软PVC和硬PVC两大类。软PVC，质柔软耐摩擦，绕曲弹性良好，吸水性低，易加工成型，有良好的耐寒性和电绝缘性能，,耐酸碱，不耐有机容剂,，PVC难燃，离火即灭；硬质PVC机械强度较高，,表面硬度、拉伸强度、刚性等机械强度都高于PE，接近于ABS，可以做工程材料，,但使用温度低(-15,+55,)。收缩率：硬质PVC为1-1.5%，软质PVC为2-2.3%，合适的薄厚2-3.5mm。,注塑性能：,PVC没有明显的熔点，一般加热到120145就能熔化，但150以下就能分解出HCL气体，180就大量的分解成HCL气体；因此，需加入大量的热稳定剂才能注塑，注塑温度的可调区间较小。注塑时，一般使用温度为140160，有时也可以达到190，但时间不能超过20分钟，否则会大量分解。因为氯离子的存在，它会轻微吸水，生产时需哄干，烘干温度在7590之间，烘干1.5hr2.5hr；聚氯乙烯的熔体粘度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大。,在汽车塑料制品中最常用的塑料原材料当属聚氯乙烯，用PVC塑料制造的汽车塑料制品随处可见，PVC仪表板蒙皮、PVC塑料方向盘、PVC塑料衬板、PVC塑料汽车铺地材料。这不仅是因为PVC树脂价格经济，而且加工性能和综合力学性能都比较好。,PS,聚苯乙烯,俗称硬胶，,透明的仿玻璃状的材料，流动性好，不吸水，聚苯乙烯耐酸碱和低能醇，电绝缘性优良，透明度极高，有较高的表面光泽，容易印刷；但机械性能差，质硬而脆，易受许多烃类、酮类、高级脂肪脂等侵蚀而软化或应力开裂，表面硬度低易刮伤，耐热性差，易燃，离火后能继续燃烧，热变形温度低；由于PS脆性，常将其与其它物质一起接枝共聚，如与丁二烯接枝共聚形成,HIPS,，成分中含橡胶后抗冲击强度和表面硬度都大大提高。收缩率0.4-0.7%，合适的薄厚2-3mm。,注塑性能：,一般的PS熔点为173，分解温度为330，注塑温度的可调区间较大。注塑时，一般使用温度为180240；聚苯乙烯不吸水，生产时不需哄干，为了产品质量，也可用60温度烘干1hr，以排出浮水；聚苯乙烯的熔体粘度小，流长比大，一般不需大的浇口和流道就能充满制品；但PS质硬而脆，制品设计时，应量避免尖角，注意脱模斜度，否则，会出现制品开裂。,PS在汽车上的主要应用,在仪表外壳、灯罩、照明制品上。聚苯乙烯还可通过发泡成型制备包装材料及绝热保温材料，用于生产,顶棚，还有就是与其它材料接枝共聚和改性，得到,很多固定搭配的PS家族的合金塑料品种，,如SMA用在制造汽车仪表板骨架。,ABS,丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚体，俗称超不碎胶，本体呈白色，综合了丙烯晴(耐化学腐蚀性，表面硬度)、丁二烯(坚韧)、苯乙烯(良好加工性，染色性好耐气候性差，易氧化)三种组分的优良性能，高冲击韧性和良好的机械性能，优良的耐热耐油性能和化学稳定性，尺寸稳定，易机械加工，表面可电镀，电性能良好。但是ABS热变形温度较低，可燃耐气候性差，易受阳光的作用变色变脆。收缩率为0.4-0.7%,合适的壁厚1.8-3mm。,注塑性能：一般的ABS熔点为170左右，分解温度为260，注塑温度的可调区间比较大。注塑一般使用温度为180240；因为橡胶成分的存在，它吸少量水分，生产时需哄干，可用8090温度烘干12hr即可；同时，由于橡胶成分的存在，热稳定性差，比较易分解，注塑时原料不要在料筒内停留太长时间；熔体粘度比PS大，但浇口和流道一般，也能充满制品；制品易带静电，表面易吸尘埃。,由于ABS种类多，表面处理效果好，价格低，被广泛使用与汽车领域。鉴于ABS的耐候性差，目前商用车中已经广泛使用高耐候的AES、ASA等材料补充ABS。当产品需要做表面处理时（例如水转印膜、喷涂）时，采用ABS；不需要表面处理时选用ASA、AES。汽车产品中最典型就是装饰亮条、换挡手柄头、内开拉手、牌照装饰板、后扰流板总成、后视镜本体、散热器隔栅本体、扶手等。,通用塑料-物理机械数据,性能项目,单位,PP,LDPE,HDPE,PVC(,软,),PVC(,硬,),PS,HIPS,ABS,ACS,AS,1,密度,g/cm,3,0.89-0.91,0.91-0.92,0.94-0.97,1.16-1.35,1.30-1.58,1.05,1.07,1.05,1.12,2,吸水率,%,0.01,0.01,0.01,0.15-0.75,0.04-0.4,0.05-0.4,0.4,0.45,0.5,0.66,3,透光率,%,0-80,0-75,0-40,0-78,0-80,88-92,不透明,33,85-88,4,表面硬度,R M D L,D50-96,R10,R15,D50-100,D65-85,M65-90,M10,R85-105,M80-90,5,收缩率,(,范围,),10-30,15-35,15-35,15-30,2-4,2-6,2-6,5-7,6-8,7-9,6,连续耐热,88,82-104,120,65-79,54-79,76-104,60-98,60-96,7,热变形温度,(18.6kg/cm,2,),46-60,32-40,43-54,29,60-75,82-110,79,93-103,85-83,87-104,8,热变形温度,(4.6kg/cm,2,),5-110,37-49,60-87,35-44,57-82,90-116,99,9,抗张强度,kg/cm,2,04-310,40-160,218-380,105-240,421-520,460-840,350,310-530,320-420,630-840,10,拉伸强度模量,10,3,kg/cm,2,7-12,0.98-2.67,4.21-12.7,0.7-2.1,24.6-42,28-42,21,16,28-39,11,伸长率,(%),%,200-700,90-800,20-1300,100-500,3.5-60,1.4-2,13,5-70,20,1.5-1.7,12,弯曲屈服强度,kg/cm,2,350-700,700-1100,700-1200,420-770,1000-1340,13,弯曲弹性模量,10,3,kg/cm,2,9-14,0.5-4,7-18,14-27,39,14,压缩强度,kg/cm,2,260-560,190-250,63-120,560-900,810-1120,320-650,980-1200,15,压缩弹性模量,10,3,kg/cm,2,10.5,10-21,37,16,熔点,170,105-120,120-140,120,140,173,170,170,150,170,17,分解温度,300,300,300,200,200,330,260,260,200,290,18,烘料温度,70-80,50-60,50-60,60-80,60-80,65-70,70-90,70-85,60-70,70-85,19,烘料时间,h,1,1,1,1-2,1-2,1,2-3,2-3,2-3,1-2,20,注塑温度,180-260,160-220,18