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                  2010年汽車塑料發展狀況

                  發布人:  泰信富塑料  瀏覽:1242次

                    我國汽車塑料的應用是伴隨著汽車工業的發展而發展起來的。20世紀60~70年代是汽車塑料應用的初級階段,僅限于制作電氣絕緣件和轉向盤等零件;20世紀80~90年代,隨著引進技術國產化的不斷深入,使汽車塑料的應用從以塑代鋼,減輕車重為目的,進入到全面發展階段。汽車塑料市場研究調查報告顯示:這一時期,尤其是20世紀90年代末期,我國汽車塑料的應用無論從單車用量、應用品種以及汽車塑料制件的生產技術和設備已基本達到引進國外同類產品的技術水平。
                    汽車工業的發展離不開汽車塑料化的進程,目前我國工程塑料的自給率不足16%。據中國工程塑料協會預測,2010年約為10%,需求量將從2000年的44萬t增長到2010年的140萬t。我國汽車制造業對工程塑料需求量增長迅速,到2010年總用量將達到100萬t以上(以塑料用量占汽車重量的5%~10%計)。汽車行業是聚丙烯專用料的最大用戶,pp用于汽車工業具有較強的競爭力,但因其模量和耐熱性較低,沖擊強度較差,因此不能直接用作汽車配件,轎車中使用的均為改性pp產品,其耐熱性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高溫750~1000h后不老化,不龜裂。據報道,日本豐田公司推出的新一代具有高取向結晶性的聚丙烯hehcpp產品,可以作為汽車儀表板、保險杠,比以tpo為原料生產的同類產品成本降低30%,改性pp用作汽車配件具有十分廣闊的開發前景。
                    汽車產量和社會保有量的大幅度增加,促進了汽車塑料應用領域的發展,汽車塑料用量也逐年增加。目前,經濟型轎車每車塑料用量達50~60kg,中高檔轎車達60~80kg,有的甚至可達100kg,輕、中型貨車可達80kg以上,平均每輛汽車塑料用量占汽車自重的5%~10%。2000年汽車工業需用塑料約32萬噸。2005年需用塑料約52萬噸;據預測,2010年需用塑料約128.7萬噸,其中聚烯烴23萬噸,并將保持10%的增長。
                    由于塑料的優越特性,在汽車設計中大量采用塑料,不僅可以實現汽車結構輕量化設計,而且可以綜合地反映對汽車設計性能的要求,即輕量化、安全、防腐、造型和舒適性等。另外,還有利于降低成本,節約材料資源。
                    塑料在汽車上的應用主要分為三類:內飾件、外裝件、功能結構件。外裝件:以塑代鋼,可減輕汽車重量,達到節能的目的;內飾件:以安全、環保、舒適為應用特徵,用可吸收沖擊能量和震動能量的彈性體和發泡塑料制造儀表板、座椅、頭枕等制品,以減輕碰撞時對人體的傷害,提高汽車的安全系數;功能結構件:多采用高強度工程塑料,減輕重量,降低成本,簡化工藝,如用塑料燃油箱、發動機和底盤上的一些零件。
                    汽車塑料材料與制品的發展趨勢
                    隨著塑料新材料的不斷開發,塑料在汽車應用的領域不斷擴大,主要表現在納米復合材料、可噴涂和免噴涂塑料、塑件鏡片和塑料玻璃、纖維增強熱塑性塑料等的應用。
                    納米復合材料的應用
                    tpo基納米復合材料,應用于汽車內、外裝飾件,優點是質輕、尺寸穩定性提高、強度更高、低溫抗沖擊性能更好。tpo系納米復合材料做汽車踏腳板,已用于gm公司轎車,其具有較高的硬度、質量輕、低溫下不發脆,而且容易回收。
                    豐田公司將納米pp復合材料用于汽車前后保險杠,使原保險杠厚度由4mm減至3mm,重量減輕約1/3。豐田公司又相繼推出了用于汽車內飾件的pp納米復合材料。
                    納米粒子的介入,不僅改善了聚合物的強度、剛性、韌性,而且還有利于提高聚合物的透光性、阻隔性、耐熱性及防紫外性等。由于加工簡便,效果明顯,業內對聚合物納米復合材料的巿場前景持樂觀態度。
                    可噴涂和免噴涂塑料
                    美國通用電器公司開發的可導電ppo/pa材料使車身塑料件能與金屬沖壓件一起進行陰極電泳(即可實現全在線噴涂),從而消除汽車車身非金屬件與金屬件的色差問題。
                    此外,用于制造汽車車身板的pc/pbt材料與slx膜通過模內裝飾注塑成型工藝制造塑料車身外板、前后翼子板及后舉升門等,可以達到油漆的效果,可取消油漆線,以降低生產成本。該技術在國外轎車車身板的生產中開始使用,應引起國內同行關注。
                    塑件鏡片和塑料玻璃
                    由美國ge公司生產的特殊聚碳酸酯做成的前大燈鏡片,涂有防刮傷涂層,比玻璃鏡片更亮,更抗破碎,更具光學加工的準確性。
                    美國在風擋玻璃的三層安全玻璃里面又貼附了20μm厚的聚氨酯膜。美國絕大部分客車采用丙烯酸樹脂板,窗玻璃塑料化可以達到節能和保護乘員安全的目的。
                    纖維增強熱塑性塑料
                    長纖維增強熱塑性塑料(lfrt)是新型輕質高強度工程結構材料,因其重量輕、價廉、易于回收重復利用,在汽車上的應用發展很快。應用部位有:保險杠、行李倉底板、蓄電池槽、車門、車身、座椅靠背、備胎架、發動機底座、儀表盤等。
                    用天然纖維如亞麻、劍麻增強塑料制造車身零件,在汽車行業已經得到認可。一方面是由于天然纖維是環保材料,另一方面植物纖維比玻纖輕40%,減輕車重可降低油耗。用亞麻增強pp制作車身底板。材料的拉伸強度比鋼要高,剛度不低于玻纖增強材料,制件更易于回收。對操作工人,可免除因玻纖引起的皮疹和呼吸性疾病。中國江陰一些企業已經開始生產這類材料。
                    塑料在汽車中的應用
                    動力傳動系統
                    發動機氣門室罩和油底殼采用聚酰胺、反應注塑聚氨酯、環氧樹脂等玻璃纖維增強塑料模制或壓制而成;
                    發動機的氣缸襯墊和密封墊用高性能的或用特殊工藝生產的傳統合成橡膠,其中包括cr和frm。
                    耐磨pp成型材料應用于齒輪、軸等耐磨成型制品,取代聚甲醛塑料。
                    廂式車和貨車中,用復合材料(玻璃和碳纖維)傳動軸代替的金屬軸,減輕了重量,降低了噪聲和振動,并使工作更為平順。英國gkn技術公司用纖維增強塑料制造的傳動軸,重量減輕50%~60%,抗扭性比鋼大1.0倍,彎曲剛度大1.5倍。
                    杜邦公司開發一種復合玻纖增強尼龍66用于v6發動機的有源集合塑料通風系統。
                    懸架系統
                    塑料彈簧可明顯減輕重量。用碳纖維增強塑料(cfrp)制造的板簧為14kg,減輕重量76%。在美國、日本、歐洲都已使板簧、圓柱形螺旋彈簧實現了纖維增強塑料化,除具有明顯的防振和降噪效果外,還達到輕量化的目的。
                    車身
                    塑料在汽車車身上的應用主要有三種模式。
                    1)外覆蓋件與結構件全部采用塑料:主要用于高檔跑車,其骨架結構件采用碳纖增強塑料,外覆蓋件采用玻纖增強塑料,成本很高。
                    2)金屬骨架與全塑外覆蓋件車身相結合:車身采用玻纖增強熱塑性聚酯注射成型,其設備為8800噸注射機,設備費用昂貴。
                    3)部分采用塑料外覆蓋件:一些高級轎車,骨架結構采用金屬件,外覆蓋件則部分采用塑料件。按照塑料性質來分主要有:熱塑性纖維增強塑料(frtp),如玻纖增強pet,gmt;熱固性纖維增強塑料(frp),如手糊玻璃鋼、rtm、smc。按照纖維又可分為:碳纖增強塑料,為超高強度(比鋼高)材料,價格昂貴;玻纖增強塑料,為普通增強材料。
                    開發塑料功能件,進一步減輕車重
                    用玻璃纖維氈增強熱塑性塑料(gmt)制造支架、托架和多功能制件等;
                    應用塑料制造進氣歧管可減輕重量40%-60%,且表面光滑,流動阻力小,可提高發動機性能,并在提高燃燒效率、降低油耗及減振降噪方面有一定作用。
                    開發在基體聚合物中摻入電導性填料的“復合型電導性塑料”,和塑料本身具有電導性的“電導性高分子化合物”,以其高功能性能供汽車生產選用。
                    儀表板、內飾系統
                    國外許多汽車廠用泡沫聚氨酯制造門板,不僅減輕重量,強度、吸聲性和安全性能也好。聚丙烯由于價格低廉,在美國汽車巿場上得到廣泛應用,不僅用聚丙烯替代abs,而且有些車型內飾全部使用聚丙烯。
                    目前國內使用的儀表板可分為硬質儀表板和軟質儀表板兩種。硬質儀表板一般為改性聚丙烯采用注射成型,在經濟型車上使用。軟質儀表板為聚氨酯反應發泡成型,通常用于中高檔轎車。
                    發動機
                    利用塑料質輕、防銹、吸振、設計自由度大的特點,汽車發動機有關塑料結構件的應用在發達國家有了長足的進步,是中國汽車行業今后重點發展的方向之一。
                    發動機零部件塑料化的開發和發展可以分成兩大類:一、替代金屬件的注射成型制品,如:速度表齒輪、油泵齒輪、發動機汽缸蓋、皮帶輪罩、冷卻風扇、發動機進氣歧管、油門和離合器踏板等;二、聚烯烴、尼龍等的吹塑成型制品,如:成型連接管。 

                   
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