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1、请为方向盘、挡泥板、蓄电池外壳的生产选择合适的高分子材料,演讲:乔昌省 吴琳小组成员:祁春花、吴琳、王绪虹、陈伟、薛源、丁磊、刘其成、乔昌省、沈银华,汽车工业与高分子材料,塑料件(包括复合材料)被广泛用作内饰件、外装件和功能件,每辆汽车约总质量在120Kg上下。纤维制品 主要用作座椅面料、覆饰材料、安全带等,每辆汽车的用量约20Kg。橡胶件 主要用作轮胎,其次是油封、密封件、胶管等。每辆车约500600件,用量约50Kg,其中轮胎占60%,其他约40%。胶黏剂,包括各种结构胶,次结构胶,非结构胶每辆汽车的用量约812Kg。涂料 主要有车身漆、车底抗石击漆和各种蜡类,每辆车用量约1030Kg。,
2、汽车用塑料相比于其他材料的优势,质轻,塑料的密度通常在0.832.2g/cm3之间。塑料的抗冲击性、柔韧性优良,手感好,避震。耐化学药品性(耐腐蚀性、耐燃料性)优良。电绝缘性和绝热性优良,是电和热的绝缘导体。设计自由度大,外观多样:着色性良好;可进行复合。优秀的装饰效果。成型加工性优良,生产效率高,成本低。可回收利用,能满足环境保护。,不足之处,热性较差,多数只能在60150下使用。导热性差、线膨胀系数大。型缩率大,难以值得 高精密度的制品,尺寸稳定性差。长期使用性能较差,易老化,易发生蠕变,疲劳、冷流、结晶等。易燃烧,燃烧时会产生大量黑烟和有毒气体,污染环境,影响人类健康。,汽车方向盘材质,
3、要求性能:材料具有一定冲击强度、耐热性、耐寒性、手感好等可选材料:改性聚丙烯(PP)聚氨酯(PU)ABS,聚丙烯,PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。等规PP的结晶度高,力学性能好,但低温时变脆、不耐磨、易老化.,PP改性,PP用于汽车工业具有较强的竞争力,但因其模量和耐热性较低,冲击强度较差,因此不能直接用作汽车配件,轿车中使用的均为改性PP产品。应用最多的是PP的增强和增韧改性品种PP增韧:本体PP树脂,加入聚甲醛(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)等增韧材料,刚性填料如碳酸钙、滑石粉等,再加入如PP接枝马来酸酐的相容剂。PP增强
4、:增强材料主要为玻璃纤维,用硅烷偶联剂处理,聚氨酯(PU),聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体(聚氨酯弹性体简称为TPU)、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等。,目前绝大部分轿车的方向盘包覆材料采用低发泡自结皮半硬质PU。这种发泡材料能够形成带有天然皮革花纹并具有天然皮韧性的表皮,在这层皮下而逐渐过渡到具有弹性的泡沫体,从而使方向盘具有各种优良的性能。,P
5、U方向盘一般由方向盘体和方向盘盖两部分组成。方向盘盖可采用硬质塑料注塑件直接制成,也可用硬质塑料制作出骨架再覆盖以PU自结皮泡沫制成。,ABS,ABS为丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的聚合物。ABS大分子主链由三种结构单元重复连接而成,不同的结构单元赋予其不同的性能:丙烯晴,耐化学腐蚀性好、表面硬度高;丁二烯,韧性好;苯乙烯,透明性好、着色性、电绝缘性及加工性能好。,大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,比PP更美观,特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。,挡泥板选材,
6、挡泥板性能要求:具有一定的耐冲击性能优良机械性能、易成型、不易发生变形等。可选材料:增韧PPHDPEPA-6ABS,HDPE,结构式:-CH2-CH2-n 是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。其特点是分子链上没有支链或很少短支链存在,因此分子链排布规整,具有较高的密度。HDPE产品性能特性:低温抗冲击性好、耐化学腐蚀性好、耐老化、耐磨性好等。,聚酰胺(PA-6),结构式:NH(CH2)5COn PA具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填
7、料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围。,蓄电池外壳选材,性能要求:具有一定的韧性、耐热性好、耐化学腐蚀、绝缘性能优异等。可用材料:改性PP、ABS等。蓄电池外壳采用的PP材料常进行阻燃增强改性。,各种树脂价格比较,PP:12750元/吨 上海石化PU:15000元/吨 LG化学PA-6:33380元/吨 巴陵化纤 HDPE:11925元/吨 上海石化ABS:15300元/吨 宁波台化,汽车座椅架、坐垫、镜框的生产选择合适高分子材料,汽车座椅架:主要为增强PP。性能要求:具有优异的力学强度,可在较大负荷下工作、耐变形性、耐疲劳性、化学稳定性好,价格性能优异。,汽车坐垫,材料:软PU模塑泡沫塑料
8、PU是一种在汽车应用塑料中经次于PP的第二大塑料材料。聚氨酯为大分子链中含有聚氨酯重复结构单元的一类的聚合物,PU可分为弹性体和泡沫塑料两大类。主要性能:隔振、隔音、降噪、保温隔热、舒适其地位暂时还没有其他的发泡材料能代替,镜框,主要材料:ABS、增强PP性能:综合力学性能十分优秀,强度高、韧性好、易于加工成型、耐划痕性等。,汽车车门外板、内装饰(表面、填料、芯材)的生产选择合适高分子材料,车门外板:SMC ABS 等UP(不饱和聚酯)与SMC专用纱、低收缩添加剂,填料及各种助剂加工制成片状模塑料SMC,可用于制造车身及各种受力结构件,其机械性能可以与部分金属材料相媲美。坚硬、易于工业生产、价廉、耐燃烧性好,内装饰,表皮PVC革、尼龙纤维 耐磨、柔软、耐寒革填料聚氨酯泡沫(PUF)避震、隔音 芯材 硬纸板、苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS)成型性好,谢谢,