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浅谈工程塑料的性能及其在汽车上的应用

2016-05-30赵生莲

大东方 2016年9期
关键词:工程塑料玻璃钢尼龙

赵生莲

摘 要:工程塑料具有高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性、热膨胀系数小、热变形温度高、使用温度范围大的优点,因此工程塑料广泛用于汽车部件上。

关键词:工程塑料;汽车

汽车材料发展的主要方向是汽车轻量化,用塑料代替汽车上的有色金属及合金部件,能减轻车重,提高动力,汽车中塑料的使用已经成为衡量汽车工业发水平的标志之一。

1工程塑料的性能

工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力,在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。

1.1热性质

热膨胀系数小;热变形温度高;使用温度范围大。

1.2力学性能

高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。

2工程塑料在汽车上的应用

2.1玻璃钢(FRP)

玻璃钢别名玻璃纤维增强塑料,即纤维增强复合塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。耐腐蚀性好,玻璃钢(FRP)是一种具有良好耐腐蚀性能的复合材料,对大气和水的氧化以及一般浓度的酸碱盐等多种溶剂具有较强的抵抗能力;轻质高强,相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比;绝缘性能好;导热性能良好,FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料;可设计性强;工艺性优良。玻璃钢可用于制造汽车上的保险杠、舱门板、翼子板、仪表台。

2.2丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)

塑料ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS的各种性能有机地統一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。ABS用于客车内饰的造型件。

2.3聚氯乙烯(PVC)

工业生产的PVC分子量一般在5万~11万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。可用于制造汽车上绝缘电线套管、制动油管。

2.4聚酰胺(PA俗称尼龙)

尼龙作为大用量的工程塑料,其主要特点如下:优良的力学性能,尼龙的机械强度高,韧性好;自润性、耐摩擦性好,尼龙具有很好的自润性,摩擦系数小,从而,作为传动部件其使用寿命长;优良的耐热性,如尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高,可在150℃下长期期使用,PA66经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到250℃以上;优异的电绝缘性能,尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,是优良的电气、电器绝缘材料;优良的耐气候性;吸水性,尼龙吸水性大,饱和水可达到3%以上。尼龙用于制造汽車上的液压制动系统的制动液容器、车用减磨传动件、耐油密封圈、齿轮衬套、轴承。

3结束语

在汽车上使用塑料部件,不仅可以减轻重量,还可以减少燃油消耗以及污染物的排放,且塑料可以回收利用可减少汽车制造过程中的能源消耗。因此,在汽车上大量使用塑料是汽车零部件的一个发展趋势。

参考文献:

[1]赵秀丽.浅谈工程塑料在汽车上的应用[J].农机使用与维修.2007(2):47

[2]谭鸿迅.工程塑料在汽车上的应用与展望[J].客车技术与研究.2001,23(3):34~35

[3]钱志国,李良等.工程塑料在汽车轻量化中的应用进展[J].化工新型材料.2009,39(3):1-4

[4]钱志国,姚晓宁等.工程塑料及其合金在汽车工业上的应用[J].工程塑料应用.2008,36(11):45-48

(作者单位:攀枝花学院)

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