汽车内外饰件常用材料选用

汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16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汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16汽车内饰取材现状48%3%3%8%1%2%10%15%10%改性PP类PE类PU类改性ABS类改性PC类改性PVC类改性PA类改性POM类其它汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16二、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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16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。①PP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190℃～240℃；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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16PP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。②PE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80℃～100℃，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1.5～4.0%，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170℃～220℃，HDPE注塑时一般使用温度为180℃～230℃。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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16③PVC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120℃～145℃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140℃～160℃，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75℃～90℃之间，烘干1.5hr～2.5hr；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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16④PS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180℃～240℃；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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16⑤ABS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180℃～240℃；因为橡胶成分的存在，它吸少量水分，生产时需哄干，可用80～90℃温度烘干1～2hr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。汽车内外饰的常用塑料选用2020/6/16通用塑料-----物理机械数据性能项目单位PPLDPEHDPEPVC(软)PVC(硬)PSHIPSABSACSAS1密度g/cm30.89-0.910.91-0.920.94-0.971.16-1.351.30-1.581.051.071.051.122吸水率%0.010.010.010.15-0.750.04-0.40.05-0.40.40.450.50.663透光率%0-800-750-400-780-8088-92不透明3385-884表面硬度RMDLD50-96R10R15D50-100D65-85M65-90M10R85-105M80-905收缩率(范围)‰10--3015-3515-3515-302--42--62--65--76--87--96连续耐热℃8882-10412065-7954-7976-104~~~60-98~~~60-967热变形温度(18.6kg/cm2)℃46-6032-4043-542960-7582-1107993-10385-8387-1048热变形温度(4.6kg/cm2)℃5-11037-4960-8735-4457-8290-116~~~99~~~~~~9抗张强度kg/cm204-31040-160218-380105-240421-520460-840350310-530320-420630-84010拉伸强度模量103kg/cm27--120.98-2.674.21-12.70.7-2.124.6-4228-422116~~~28-3911伸长率(%)%200-70090-80020-1300100-5003.5-601.4-2135-70201.5-1.712弯曲屈服强度kg/cm2350-700~~~~~~~~~700-1100700-1200~~~420-770~~~1000-134013弯曲弹性模量103kg/cm29--140.5-47--18~~~~~~~~~~~~14-27~~~3914压缩强度kg/cm2260-560~~~190-25063-120560-900810-1120~~~320-650~~~980-120015压缩弹性模量103kg/cm210.5~~~~~~~~~~~~~~~~~~10--21~~~3716熔点℃170105-120120-14012014017317017015017017分解温度℃30030030020020033026026020029018烘料温度℃70-8050-6050-6060-8060-8065-7070-9070-8560-7070-8519烘料时间h1111--21--212--32--32--31--220注塑温度℃180-260160-220180-2201