據中國汽車工業協會網站,2016年中國汽車產銷均超2800萬輛,連續八年蟬聯全球第一。作為改性塑料的最大的下游應用市場,改性塑料在汽車領域都有者廣泛的應用。
塑料用得越多代表汽車制造水平越高,目前各個國家塑料復合材料在汽車用量上,德國已經達到了300到365公斤,占到了整個汽車的22.5%,美國和法國到了220到249公斤,占比16.5%,日本是126到150公斤,大概占10%,中國只有90和110公斤,只占8%,還有很多車甚至連90公斤都沒有。
國內目前車用塑料的供應商主要有:巴斯夫、拜耳、杜邦、三菱化學、SABIC、塞拉尼斯、科思創、索爾維、臺化化學、合肥會通、錦湖日麗、中山點石、佛山聚賽龍、金發科技、普利特、佛山圓融、青島國恩、哈爾濱鑫達等等。
汽車中各類塑料占比圖
汽車塑料件主要分三大類:
1、汽車外飾件
汽車外飾件主要有保險杠(前后,內襯)、車身側裙板、防擦條、輪罩、輪蓋裝飾件、門檻、散熱器格柵、牌照板等。
汽車常見外飾件分布圖
1.1 保險杠
保險杠材料要具備以下要求:
良好的抗沖擊性能:碰撞時有良好的彈性,為乘客提供保護;
良好的耐候性:防止在高溫暴曬下變形、老化等;
良好的油漆附著能力:保證油漆不能脫落、變色;
良好的加工性能;
價格相對低廉;
汽車保險杠常用材料:
ABS | 吸水率低,具有較高的抗沖擊性能、剛性、耐油性、耐寒性、耐化學藥品性能、容易電鍍、易成型 |
改性PP | 成型性、機械性和抗沖擊強度好、耐熱性、耐候性、抗紫外線、價格便宜、易成型 |
PC/ABS | 成型性、機械性和抗沖擊強度好、耐熱性、耐候性、抗紫外線、耐應力開裂性能較好 |
1.2 外后視鏡
材料有以下要求:
良好的耐熱性和抗腐蝕性能:防止在高溫暴曬下變形老化、腐蝕破壞等;
良好的油漆附著能力:保證油漆不能脫落、變色;
良好的加工性能
外后視鏡常用材料:
ASA | 耐紫外線強、抗沖擊性強、熱穩定性好、耐化學腐蝕性好 |
改性PP | 耐候性、抗沖擊性良好、耐化學品性強、易成型、成本低 |
增強PA6 | PA6+15%GF,玻纖增強,熱穩定性強 |
TPE | 用于后視鏡底座的密封墊 |
1.3 汽車車燈
車燈分類:
車燈材料要求:
良好的耐沖擊性能:能夠承受行駛中跳起碎石的沖擊;
良好的透光性:起到照明的作用;
良好的耐候性:防止在風吹、日曬、雨淋等惡劣環境下變形、老化等;
良好的穩定性:在長期的燈光炙烤下不能變形;
良好加工成型性;
燈罩常用材料:
常用材料 | 特點 | 常用牌號 |
改性PC | 高透明、沖擊強度很高,耐蠕變性、耐熱性和耐寒性優良,良好的光學性能和著色性能 | 臺灣奇美PC系列耐候性PC材料、拜耳生產的Al系列PC材料、錦湖日麗生產的散光系列PC材料、普利特生產的PC系列材料 |
PMMA | 透明度極高、成型溫度范圍廣、質輕、不易破碎,有韌性、一定拉伸強度和彎曲強度 | 臺灣奇美CM系列亞克力板、三菱VH系列PMMA材料、 |
前大燈結構圖
前大燈常用材料:
配光鏡 | 耐刮擦PC | 耐刮擦、高透明、UV穩定 |
殼體 | PP+T40、 PP+T20 | 尺寸穩定性、耐熱 |
飾圈 | PC、PBT、 PBT/PET | 耐刮擦、高耐熱、電鍍、高表面性能 |
反射鏡 | PC、PBT、PPS、BMC | 高耐熱、高剛性、高沖擊、電鍍 |
后蓋 | PC EPDM |
尾燈結構圖
尾燈常用材料:
配光鏡 | PMMA | 高透明 |
殼體 | 耐熱ABS PC/ABS ASA | 有一定的耐熱性 |
內配光鏡 | PC | 耐刮擦 |
燈泡支架 | ABS | |
燈泡座 | PA+GF PP+T20 PPA+GF PPS |
1.4 進氣格柵
材料要求:
良好的電鍍性能;
良好的耐候性,防止在高溫暴曬下變形、老化等;
良好的穩定性;
良好加工性能;
進氣格柵常用材料及特點:
ABS | 吸水率低,具有較高的抗沖擊性能、剛性、耐油性、耐寒性、耐化學藥品性能、容易電鍍、易成型 |
改性PP | 成型性、機械性和抗沖擊強度好、耐熱性、耐候性、抗紫外線、價格便宜、易成型 |
PC/ABS | 成型性、機械性和抗沖擊強度好、耐熱性、耐候性、抗紫外線、耐應力開裂性能較好 |
1.5 其他外飾件
車身門檻:
輪罩:
其他外飾件種類及其應用材料:
輪罩 | PP+EPDM | 韌性高 |
輪轂裝飾件 | PA6+礦物粉 | 耐熱、可噴漆 |
散熱器格柵 | PP ABS PC/PBT | 可噴漆 |
牌照板 | ABS PC/ABS | 電鍍 |
側裙板 | PP+30%礦物粉 | 可噴漆、收縮率低,線性膨脹系數小 |
門檻 | PP+30%礦物粉 | 收縮率低,線性膨脹系數小 |
防撞條 | PP+30%礦物粉 | 防翹曲,線性膨脹系數小 |
2、汽車內飾件
汽車內飾主要包括儀表板、副儀表板、立柱、門板、座椅等部件。
汽車內飾材料要求:
耐熱性:因夏季長時間光照,要求內飾件材料具有高耐熱性;
耐老化性:包括熱氧老化和光老化,防止部件老化變色;
氣味性:為了駕乘人員的身體健康,材料應確保低揮發性、低氣味;
啞光性:為確保駕駛安全;
2.1 汽車儀表盤
儀表板的類型:
項目 | 硬質儀表盤 | 軟質儀表盤 | |
骨架 | 表皮 | ||
制造方法 | 注塑成型,表面可噴漆處理 | 注塑成型 | 搪塑、吸塑 |
使用材料 | PP+TALC PC/ABS | PC/ABS PPO | PVC搪塑粉 PVC/ABS片材 |
外觀 | 外觀良好 | 外觀良好 | 外觀良好 |
手感 | 手感差 | 手感良好 | 手感較好 |
制造成本 | 低 | 高 | |
使用車型 | 經濟型 | 中高級轎車 |
儀表盤附件及材料:
附件名稱 | 使用材料 |
雜物盒 | PP ABS |
副儀表盤 | PP+EPDM+TALC |
出風口 | ABS PC/ABS |
飾框(電鍍、仿木處理) | ABS PC/ABS |
聚丙烯儀表盤材料典型性能:
性能 | 單位 | 范圍 | 含義 |
MFR | g/10min | 7-20 | 流動性 |
密度 | g/cm3 | 1.0-1.18 | 15-25%礦物填充 |
拉伸強度 | MPa | >19 | 強度 |
伸長率 | % | 40 | 韌性 |
缺口沖擊強度 | KJ/m2 | 15-30(23℃) | |
彎曲模量 | MPa | 1500-2500 | 剛性 |
彎曲強度 | MPa | >25 | |
HDT(0.45 MPa) | ℃ | >105 | 耐熱性能 |
2.2 門板立柱系統
汽車門板
門板立柱系統所用材料:
系統 | 零件名稱 | 材料 | 料厚/mm | 重量/g |
門板立柱系統 17.4Kg | 門護板上裝骨架 | PP+EPDM-T20 | 2.5 | 860 |
門護板下裝骨架 | PP+EPDM-T20 | 2.5 | 5888 | |
門護板附件 | PP+EPDM-T20 | 2-3 | 4002 | |
包覆表皮 | PVC+PU foam | 1+5 | 464 | |
內開把手 | PC+ABS | 2.5 | 480 | |
開門指示反射片 | PC | 1 | 20 | |
門拉手盒墊片 | TPO | 3 | 51 | |
立柱/門欄本體 | PP+EPDM-T20 | 2.5 | 5097 |
3、汽車功能件
汽車功能部件主要包括發動機前端組件,發動機罩蓋,進氣歧管,空調組件,容器,燃油系統等。
3.1 進氣歧管
氣道燃油噴射式發動機進氣歧管
材料要求:
耐高溫 、高強度 、 尺寸穩定性 、化學穩定性 、熱老化穩定性
使用改性塑料的優勢:
零件可預裝 、無焊痕、零件可形變、 制品殘余應力較小
3.2 風扇,支架,發動機罩蓋,水箱組件
材料要求:
耐高溫、噪音小
3.3 空調組件
風機殼體材料為:PP+T20 ;
通風管道 材料為:HDPE,LDPE
3.4 容器:盛裝防凍液,剎車液,清洗液
材料要求:
耐熱性(長期使用溫度90℃),耐化學介質(乙二醇,剎車液,清洗劑)
選用材質:
高強度PP
3.5 燃油箱
油箱:分為單層與多層,歐洲的燃油滲透值≤ 20g/24h;美國:≤ 2g/24h。
多層結構:內層+粘合層+阻隔層+粘合層+回料層+外層
采用超高分子量高密度PE多層共擠吹塑工藝,使防油滲透性提高0.8g/24h。
油管材料為PA11,PA12
經濟型轎車功能件材料推薦:
零件名稱 | 材料組成 |
發動機罩蓋 | PA6+30%GF |
前段框架 | LFT-PP-30LGF |
散熱風扇 | 耐水解PA66+30%GF |
進氣歧管 | PA6+35%GF |
風機殼體 | PP+20%TALC |
容器 | PP |
通風管道 | HDPE |
(來源:鏈塑網)