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塑料在汽车工业中的应用

时间:2019-12-21 18:48:45  来源:  作者:  浏览量: 4
简介:   汽车工业如今因高等级公路里程的迅速增加和相关产业的技术提高而促进了其现代化步伐的加快。这其中,汽车的轻量化、节能化、舒适化、居住化趋势显得尤为突出。而塑料由

  汽车工业如今因高等级公路里程的迅速增加和相关产业的技术提高而促进了其现代化步伐的加快。这其中,汽车的轻量化、节能化、舒适化、居住化趋势显得尤为突出。而塑料由于其良好的性能、低廉的价格、简单的工艺在汽车工业中伴演了愈来愈重要的角色。

  当前在汽车工业领域已大量使用塑料,用以代替各种昂贵的有色金属和合金钢材,这不仅提高了汽车造型的美观与设计的灵活性,降低了零部件加工、装配与维修的费用,同时降低了汽车使用能耗。有测试表明,汽车重量每减少1kg,1L汽油可多跑1.1m.汽车塑料化已成为衡量汽车工业发展水平的标志之一。

  2汽车用塑料发展状况汽车用塑料无论在用量或是品种上近年来呈快速上涨趋势。80年代,普通轿车用塑料为50~60kg/辆,占整车自重5%~6%;0年代初,西欧国家轿车用塑料平均用量为100 ~130kg/辆,占整车自重7% ~10%较前10年翻了一番而2000年这一比例已增至20%左右。从车用塑料总量来看,西欧国家1995年为2000年已达260Ckt,平均递增10%,见。

  随着汽车向家庭化、舒适化的方向发展,汽车用塑料也从最初单纯用于制造电器绝缘件和转向盘等零件的热固型树脂等少数几个品种迅速增加到内饰件用PVC、车顶棚用PUR、车身覆盖件用PC、燃油箱用PP等几十种。这其中,热塑性塑料占很高的比例。1994年西欧轿车用热塑性塑料用量为1200kt,2000年这一用量已突破1700kt.而这其中,PP用量占热塑性塑料的42%,它被广泛用于保险杠、油箱等车体内外部件,今后因其扩大在车内部件中的应用可保持8%的年增长率;PVC需求量次之,占18. 6%,今后可保持4%的年均增长;PE已呈现出强动增长势头,主要是HDPE在燃油箱和LLDPE,LDPE在电线电缆方面用量的增加,而ABS则因其它材料的替代呈下降趋势。

  目前车用塑料的品种与所占比例见表1.表1汽车用塑料品种与所占比例材料热固性复合材料比例%材料其他比例%3塑料在汽车部件上的应用汽车工业中塑料之所以能在相当程度上取代有色金属与合金钢,关键在于就汽车特定部件而言,塑料在某些关键性能上优于后两者,或是在性能相差不多的情况下前者具有更简单的工艺、更好的性价比。以pp为例,因其韧性好、刚性高、耐候性强,故适用于保险杠,见表2.不同品种的塑料,由于其力学性能、加工工艺的不同,在汽车工业中的应用范围各异。如ABS既有PS的光泽又有PAN那样的耐寒性,PBT那样的弹性与抗冲性,且易加工成型材,所以特别适合作汽车内饰件,见表3.表2保险杠用PP料技术指标生产厂商及牌号熔体流动速率拉伸强度MPa断裂伸长率弯曲强度MPa缺口冲击强度洛氏硬度(R标尺)热度形温度X长春应化所金陵石化公司日本三菱油化公司表3车用ABS性能指标树脂类型比重吸水率241i%拉伸强度MPa伸长率弯曲强度MPa冲击强度kJDm2弯曲弹性模量MPa热变形温度X高冲击型中冲击型不同类型塑料在汽车上的应用见表4表4车用塑料实例一览塑料品种应用实例保险杠、空气滤清器、壳体、导管、容器、侧遮光板座塾、仪表板塾和罩盖、车顶棚燃油箱。冲洗水水箱内饰车轮罩、散垫器格栅发动机上盖、进气管、车轮罩、插头地板护板、防撞系统、电缆线、绝缘介质、驾驶室内饰尾灯散光玻璃前大灯散光玻璃、保险杠外包皮、车身覆盖件纺织物、盖、皮带、气囊壳体电子器件外壳、保险杠外包皮、车身覆盖件、杆头绒夹、杆塞连接件、支承元件汽车的轻量化使油箱、水箱、发动机盖等组件由塑料材质所替代,汽车的内饰化则加快了其塑料化的进程,汽车的高科技化诸如防撞系统、导航系统、安全气囊等的产生使塑料在汽车上的应用范围日益广阔。

  4中国车用塑料现状自90年代中后期开始,随着我国轿车工业的进步,汽车用塑料开始全面发展。在我国石油化工迅猛发展和轿车材料国产化进展加快地带动下,我国汽车用塑料用量步入90年代世界发展水平,见表5.表5中外轿车塑料用量k,辆塑料品种上海桑塔纳日本轿车(平均)其他合计占整体比例%我国汽车工业主要车型塑料应用情况见表6.表6我国汽车工业主要车型塑料应用情况V辆车型其他合计桑塔纳富康夏利切诺基等高档车型塑料用量占整车比例较高,而低档产品如夏利、桑塔纳以及EQ东风卡车系列塑料用量较低,车型的区别使各自的塑料用量有所不同;同时,对不同品种塑料的需求由于汽车用途的差异也有所不同。我国各类车型塑料应用情况详见表7.表7我国汽车工业各类车型塑料应用情况V辆汽车种类其他合计乘用车(轿车吉普车)轻型货车(含轻型客车)中型车(含中型客车)重型车(含大型客车)车随着汽车用塑料应用的扩大,汽车塑料单车用量的增加,预计今后10年内,我国汽车工业对塑料的需求量将达到年均10%的增长率。2000年至2010年汽车用量需求预测见表8.其中,PP、PE等通用塑料用量由于其高性能的改性品种的应用而加快增长,PVC、ABS等则受部分被热塑性聚烯烃弹性体TPO、GFPA等新材料所替代的影响而相对放慢增长速率,纤维增强聚合物FRP等新品种由于技术逐渐成熟用量将迅速增加。未来10年各种塑料需求预测见表9.表8我国汽车工业对塑料的需求预测汽车产量万辆塑料用量万t社会维修用量万t合计万t注:汽车产量按市场需求预测量的平均值计算,塑料社会维修用量按保有量的20%计算。

  表9各种塑料的需求预测万t总量其他虽然我国在汽车塑料应用领域发展迅速,但与国际先进水平相比仍有不小的差距,主要表现在:车用废旧塑料回收再生产开发技术落后;汽车专用塑料牌号少,生产工艺陈旧;工程塑料与高性能工程塑料的使用落后于发展潮流;莫具设计与模具制造缺少手段等方面,这些都是目前急需解决的课题。WTO的日益临近给我国的塑料工业和汽车工业带来了历史性的机遇,把二者有机地结合起来,相辅相成,相互促进势在必行。

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