我國工程塑料的應用和發(fā)展

1、常州信息職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文）報告系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機電一體化 班 號： 機電082 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 設計（論文）題目： 我國工程塑料的應用和發(fā)展指 導 教 師： 設 計 地 點：常州信息職業(yè)技術學院 起 迄 日 期： 2010.08.12010.08.30 畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè) 機電一體化 班級 機電082 姓名 一、課題名稱： 我國工程塑料的應用和發(fā)展 二、課題應達到的要求： （1）工程塑料的介紹； （2）工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用現狀； （3）特種工程塑料的市場與應用； （4）工程塑料今后的發(fā)展前景。 三、主要工作內容：

2、（1）通過網絡和圖書館等渠道查閱資料，了解工程塑料； （2）分析工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用現狀； （3）了解特種工程塑料的市場與應用； （4）展望工程塑料今后的發(fā)展前景。 四、主要參考文獻：_1 楊超,侯俊峰,閆燁. 2008年我國工程塑料應用進展J.工程塑料應用.2009.07; 2 錢志國.工程塑料及其合金在汽車工業(yè)上的應用J.工程塑料應用.2008.11; 3 楊超.2007年我國工程塑料應用進展J.工程塑料應用.2008.07; 4 武六旺.淺談工程塑料的應用前景與發(fā)展趨勢J.工程塑料應用.2006.10; 5 鄭愷.工程塑料在電子、家電行業(yè)中的應用J .電器.2007

3、.02; 6 生建友,王明月.工程塑料在電子設備上的應用J.工程塑料應用.2005.02; 7 錢伯章.我國工程塑料的發(fā)展趨勢與應用前景J.國外塑料.2009.06; 8 李生柱.特種工程塑料發(fā)展動態(tài)J.塑料工業(yè).2007.06; 學 生（簽名） 年 月 日 指 導 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文）題目我國工程塑料的應用和發(fā)展一、 選題的背景和意義：塑料是電子信息、交通運輸、航空航天、機械制造業(yè)的上游產業(yè)，在國民經濟中占據著重要的地位。從2000年到2005年，我國塑料制品的產量從1035.8萬噸增加到

4、2198.6萬噸，年均增長16.24。塑料行業(yè)發(fā)達地區(qū)重點分布在東南沿海省市，產業(yè)的集群效應十分明顯。到2005年，我國塑料合成樹脂消費量達4330.4萬噸，工程塑料在汽車、電子電器領域的應用進一步拓展，年均增長量在30以上。在當今國民經濟迅速發(fā)展的社會中，塑料新材料工業(yè)作為戰(zhàn)略性的基礎工業(yè)，它的專業(yè)技術水平和產業(yè)規(guī)模已成為衡量一個國家經濟發(fā)展、科技進步和綜合國力的重要標志。隨著世界制造業(yè)和高新科學技術產業(yè)的飛速發(fā)展，對新材料需求日益增長，新材料產業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。二、 課題研究的主要內容：1.通過網絡和圖書館等渠道查閱資料，了解工程塑料； 2.分析工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用

5、現狀；3.了解特種塑料市場的與應用； 4.展望工程塑料在今后的發(fā)展前景。三、 主要研究（設計）方法論述：1.翻閱相關書籍，了解工程塑料；2.上網查閱有關資料，熟悉工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用；3.及時與老師進行交流，反應相關問題并積極主動地提出解決方案；4.資料主要由指導老師提供及查閱參考書整理而成。四、設計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內 容8.18.3選擇課題并熟悉課題，明確任務要求，調研，收集資料8.48.5指導老師下達開題任務，撰寫開題報告8.6提交開題報告，報指導老師審批8.78.8了解工程塑料8.98.10分析工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用現狀

6、8.118.12了解特種塑料市場與應用8.138.14展望工程塑料在今后的發(fā)展前景8.158.16整理總結8.198.21撰寫論文，檢查并修正錯誤8.228.23提交初步完成的畢業(yè)論文8.248.26在老師的指導下對論文進一步完善8.278.28準備答辯，全面完成畢業(yè)論文五、指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日 我國工程塑料的應用和發(fā)展摘 要本文著重闡述了我國工程塑料的應用前景及發(fā)展趨勢，其中列舉工程塑料在汽車工業(yè)、農業(yè)機械、汽車工業(yè)、電子電器行業(yè)等領域上的應用與發(fā)展，并簡單分析了特種工程塑料的市場概況及其應用前景。本文認為，從理論上來說，對工程塑

7、料的研究意義在于，作為一個新興產業(yè)，中國完全有機會在這一領域實現跨越式發(fā)展，因此，工程塑料應該是一個具有跨越式成長特性的產業(yè)，對工業(yè)的發(fā)展將產生強大的推動作用。關鍵詞：特種工程塑料；應用；趨勢Application and Development of Chinese Engineering PlasticsAbstractThis article focuses on the application prospect of engineering plastics in China and development trend, which lists engineering plastics

8、 in the automotive industry, agricultural machinery, automotive, electrical and electronic industry and other fields on the application and development, and a simple analysis of the market profile and special engineering plastics its application. This paper argues that in theory, research on the sig

9、nificance of engineering plastics, as a new industry, China has the opportunity to achieve leapfrog development in this area, therefore, plastic should be a growing feature of the industry by leaps and bounds, on industrial development will have a strong impetus.Keywords: Special Engineering Plastic

10、s; Application; Trends目 錄第一章 前言1第二章 工程塑料3第三章 工程塑料在不同領域的應用及其發(fā)展方向63.1 工程塑料在汽車工業(yè)上的應用現狀及發(fā)展前景63.1.1 工程塑料在汽車工業(yè)上的應用現狀63.1.2 汽車用工程塑料的發(fā)展趨勢103.2 工程塑料在農用機械上的應用103.3 建材行業(yè)領域的應用與發(fā)展113.4 電子電器行業(yè)領域的應用與發(fā)展123.5 工程塑料在彈藥部件上的應用及發(fā)展趨勢12第四章 特種工程塑料的市場及應用174.1 特種工程塑料的市場概況174.2 特種工程塑料的應用174.2.1 航空航天領域174.2.2 電子信息領域184.2.3 醫(yī)療衛(wèi)生

11、領域184.2.4能源領域19第五章 淺談工程塑料的應用前景與發(fā)展趨勢20答謝辭22參考文獻23第一章 前言塑料是電子信息、交通運輸、航空航天、機械制造業(yè)的上游產業(yè)，在國民經濟中占據重要地位。塑料表觀消費量的增長與GDP增長的彈性系數為1.11.5，其發(fā)展不僅對國家支柱產業(yè)和現代高新技術產業(yè)起著支撐作用，同時也推動傳統產業(yè)改造和產品結構的調整。近年來，隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，塑料的應用領域日趨廣泛，用量不斷增加，特別是加入WTO以后，為塑料行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。與通用塑料相比，工程塑料具有更優(yōu)異的力學性能、性能、化學藥品性、熱性、磨性、寸穩(wěn)定性、候性等優(yōu)點，比金屬材料輕，成型時能耗小

12、，可以代替某些金屬作為結構材料使用，成為當今世界塑料工業(yè)發(fā)展中增長速度最快的材料。中國工程塑料市場的發(fā)展雖然只有短短的20年，但其增長速度卻是驚人的，幾乎是以GDP3倍的速度逐年增長。“十一五”間，國家將致力于資源節(jié)約、環(huán)境友好型和諧社會的建設，通過實施以自主創(chuàng)新為核心的中長期經濟發(fā)展規(guī)劃，突破制約我國長期發(fā)展的資源、源短缺問題，使我國經濟建設走上全面協調可持續(xù)發(fā)展的軌道。生產和使用塑料，特別是工程塑料，是節(jié)約能源和資源的重要舉措，我國“九五”、“十五”間都將“工程塑料生產技術及裝備和通用塑料高性能化”為國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術產業(yè)化的重點之一?！笆晃濉逼陂g，國家仍將“復合材料、能性高分子材料

13、、工程塑料及低成本化、新型塑料合金生產”為產業(yè)結構調整的鼓勵類項目。為了促進我國工程塑料行業(yè)更加快速健康地發(fā)展，中國工程塑料工業(yè)協會依據中央有關制訂“十一五”民經濟發(fā)展規(guī)劃的精神，提出本行業(yè)發(fā)展規(guī)劃建議。本規(guī)劃以指導行業(yè)發(fā)展、促進企業(yè)建設為目的，協助政府主管部門掌握行業(yè)發(fā)展動向，在宏觀調控方針政策的指引下，加強對行業(yè)發(fā)展的引導與政策支持。中國工程塑料工業(yè)歷經10年發(fā)展，成果豐碩，已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應用等相關配套能力的完整產業(yè)鏈。這是中國工程塑料工業(yè)協會理事長楊偉才在5月27日北京召開的中國工程塑料工業(yè)協會峰會上表示的。10年前，中國工程塑料業(yè)剛剛起步，生產能力與需求

14、相比嚴重滯后，原料樹脂85%以上依靠進口，一半以上的改性樹脂材料使用國外產品。而時至今日，我國的工程塑料樹脂均能在國內生產，聚合能力已經達到每年60萬噸左右，改性樹脂材料年產量也有200多萬噸，就連過去國外對我國禁運的特種工程塑料樹脂，現在國內幾乎都有生產，并且能夠少量出口。中國工程塑料工業(yè)協會數據表明，在過去的10年里，我國工程塑料產值年均增長20%以上，企業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中藍集團、云天化集團、神馬集團、儀征化纖、德陽科技等上規(guī)模的企業(yè)。由于工程塑料具有特別優(yōu)異的性能，其技術發(fā)展水平受到政府層面的重視，已被列入國家中長期科技發(fā)展綱要中高新技術

15、的重點選項。在今年科技部產業(yè)支撐計劃中，有非光氣法聚碳酸酯等7個工程塑料項目被列入。另外，經過長期的技術攻關，目前我國工程塑料技術水平發(fā)展較快，在改性材料與樹脂合金方面，部分產品技術、質量指標也已接近國外先進水平。一些特種工程塑料產品的工藝技術已經進入到國際先進行列。盡管我國的工程塑料在合成和加工方面取得了長足發(fā)展，但總體看來仍存在產能過度集中在一些技術含量相對較低產品上的缺點。鄭愷表示，企業(yè)應當將目光放長遠，把握住當前如大飛機等一批國家重點工程建設的契機，提升科技水平，加快產品結構升級，促進我國工程塑料行業(yè)更快、更健康的發(fā)展。第二章 工程塑料什么是工程塑料？工程塑料指的是可作為結構材料的塑料

16、。它與通用塑料并沒有明顯的界線，其主要品種有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、熱塑性聚酯、熱塑性的聚氨酯、聚砜、聚芳砜（見聚砜）、聚苯硫醚及其他芳雜環(huán)聚合物等。也有人將氟樹脂、超高分子量聚乙烯和所有熱塑性的增強塑料，以及其它以此為基礎的高分子共混物和改性的材料包括在內。五大工程塑料：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、熱塑性聚酯。工程塑料的特性：密度小，一般為鋼鐵的1/4，銅的1/91/5，鋁的1/2。這對于全面減輕車輛、飛行器的重量有特殊意義。比強度高，用玻璃纖維增強的工程塑料，其抗張強度與質量之比達17004000，而鋼材僅為1600左右。化學穩(wěn)定性好，對酸、堿以及一般有機溶劑均有良好耐腐蝕

17、性。電絕緣性優(yōu)良。耐磨，具自潤滑性，可減低摩擦系數。耐熱性和尺寸穩(wěn)定性高?？箾_擊、抗疲勞性能優(yōu)良。表1 常見的工程塑料：樹脂名稱英文縮寫主要特性主要用途尼龍（大類）PA強韌、耐磨性、耐油性良纖維、機械零件聚甲醛POM強韌、耐磨性、耐溶性、耐疲勞性良齒輪軸承、汽車、機器零件聚碳酸酯PC強韌、透氣、電氣特性、耐熱性良汽車及機器零件、雜貨、薄膜聚酯（大類）PET、PBT強韌、耐磨性、耐油性良、耐熱纖維、電器零件、薄膜、包裝聚苯醚PPO強韌、耐熱、電氣特性電器零件、機械零件表2 特種工程塑料：樹脂名稱英文縮寫主要特性主要用途氟樹脂（大類）FR穩(wěn)定性良、耐磨性、耐藥性良電氣絕緣材料、耐藥品材料、軸承聚氨

18、酯（熱塑性）TPU強韌手柄、鞋材聚砜PSU聚苯硫醚PPS耐熱、強韌、電氣性能運動器械（如旱冰鞋輪子）聚醚醚酮PEEK強韌聚酰亞胺PIM耐熱、強韌、電氣性能印刷電路材料超高分子量聚乙烯UHMWPE耐磨性、耐藥性良工程塑料英文名為：ENGINEERING-PLASTICS，工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。日本業(yè)界將它定義為“可以做為構造用及機械零件用的高性能塑料，耐熱性在100以上，主要運用在工業(yè)上”，其性能包括：1熱性質：玻璃轉移溫度（TG）及熔點（TM）；熱變形溫度（HDT）高；長期使用溫度高（UL-746B）；使用溫度范圍

19、大；熱膨脹系數小。2機械性質：高強度、高機械模數、低潛變性、強耐磨損及耐疲勞性。3其它：耐化學藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。被當做通用性工程塑料者包括聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（尼龍）、聚縮醛（POM）、變性聚苯醚（變性PPE）、聚酯（PETP，PBTP）、聚苯硫醚（PPS）、聚芳基酯，熱硬化性塑料則有不飽和聚酯、酚塑料、環(huán)氧塑料等。它們的基本特性為拉伸強度均超過50MPA，抗拉強度在500KG/CM，耐沖擊性超過50J/M，彎曲彈性率在24000KG/CM，負載繞曲溫度超過100，硬度、老化性優(yōu)。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性，也可列入工程塑料的范圍。此外，還包括較特殊者的強度弱、

20、耐熱耐藥品性優(yōu)的氟素塑料，耐熱性優(yōu)的硅溶融化合物，以及聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、POLYBISMALEIMIDE、POLYSUFONE（PSF）、PES、丙烯塑料、變性蜜胺塑料、BTRESIN、PEEK、PEI、液晶塑料等。各工程塑料的化學構造不同，所以它們的耐藥品性、摩擦特性、電機特性等有所差異。由于各工程塑料的成型性不同，因此有的適用于任何成型方式，有的只能以某種成型方式進行加工，這樣就造成了應用上的局限。熱硬化型工程塑料的耐沖擊性較差，因此大多添加玻璃纖維。工程塑料除了聚碳酸酯等耐沖擊性大外，通常具有硬、脆、延伸率小的性質，但如果添加2030%的玻璃纖維，則它的耐沖擊性將有所改善。工程塑料

21、是指一類可以作為結構材料，在較寬的溫度范圍內承受機械應力，在較為苛刻的化學物理環(huán)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，并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等?？梢宰鰹闃嬙煊眉皺C械零件用之高性能塑膠，耐熱性在100以上，主要運用在工業(yè)上，其性能包括：1.熱性質：玻璃轉移溫度（TG）及熔點（TM）高、熱變形溫度（HDT）高、長期使用溫度高（UL-746B）、使用溫度范圍大、熱膨脹系數小。2.機械性質：高強度、高機械模數、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。3.其他：耐化學藥品性、優(yōu)良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸

22、安定性佳。被當做通用性塑膠者包括聚碳酸酯（POLYCARBONATE，PC）、聚醯胺（尼龍，POLYAMIDE，PA）、聚縮醛（POLYACETAL，POLYOXY METHYLENE，POM）、變性聚苯醚（POLY PHENYLENE OXIDE，變性PPE）、聚酯（PETP，PBTP）、聚苯硫醚（POLY PHENYLENE SULFIDE，PPS）、聚芳基酯，而熱硬化性塑膠則有不飽和聚酯、酚塑膠、環(huán)氧塑膠等。拉伸強度均超過50MPA，抗拉強度在500KG/CM2以上，耐沖擊性超過50J/M，彎曲彈性率在24000KG/CM2，負載撓曲溫度超過100，其硬度、老化性優(yōu)。聚丙烯若改善硬度及耐

23、寒性，則亦可列入工程塑膠的范圍。此外，較特殊者為強度弱、耐熱、耐藥品性優(yōu)的氟素塑膠，耐熱性優(yōu)的矽溶融化合物、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、POLYBISMALEIMIDE、POLYSUFONE（PSF）、PES、丙烯塑膠、變性蜜胺塑膠、BTRESIN、PEEK、PEI、液晶塑膠等。因為化學構造不同，故耐藥品性、摩擦特性、電機特性等也有若干差異。且因成形性的不同，故有適用于任何成形方式者，亦有只能以某種成形方式加工者，造成應用上的受限。熱硬化型的工程塑膠，其耐沖擊性較差，因此大多添加玻璃纖維。工程塑膠除了聚碳酸酯等耐沖擊性大者外，通常具有延伸率小、硬、脆的性質，但若添加2030%的玻璃纖維，則可有所改

24、善。耐磨改性工程塑料耐磨改性工程塑料可以提供較低的摩擦力系數來降低磨損率。比如，血糖計的蓋子在使用了耐磨材料后可以增加它的來回開合的使用壽命。同時，耐磨改性工程塑料也使用于配色產品中，甚至用于不同的材料之間。在一次性使用的產品中，例如針和刀片也受益于該材料的潤滑作用。此外，耐磨材料的其它運用包括導尿管，套管，傳動裝置及真空管。其它的效果還包括，由于光滑部件的運動而減少了噪音，提高了塑料的加工生產性能和擠出成型的效率。導電改性工程塑料當熱塑性材料增添了導電成份后，就具有了永久的靜電消散（ESD）和防止靜電積聚功能從而能夠起到保護作用。導電類熱塑性材料允許靜電連續(xù)性釋放，而不是快速的積聚并放電。靜

25、電會損壞敏感性電子元件并且在易燃環(huán)境下可以引發(fā)爆炸。積聚的靜電會堵塞材料的傳動而中斷機械的傳動。導電性熱塑材料可以廣泛的運用于配色產品中，而且某些導電材料是透明的。其運用主要包括，ECG傳感器，吸液管，電器保護裝置以及新型的醫(yī)療分娩裝置，諸如吸入產品，包括PMDI間隔裝置?？馆椛漕惛男怨こ趟芰咸囟ǖ奶砑觿┛梢蕴岣邿崴苄运芰系拿芏取＿@些高密度的熱塑性塑料具有金屬的質感，但同時又保持了塑料的加工特性。醫(yī)療產品領域因為環(huán)保的原因正在尋找此類可替代鉛的材料。同時這些高比重的添加物也具有抗輻射特性。由抗輻射類化合物組成的注塑件、導管件或片狀材料可吸引X光而不會被射線穿過。在放射療法或手術中使用的如織物般

26、柔軟的薄片，可以幫助保護機器和人員免受X光的散射和直射。含有鋇硫酸鹽的導管在植入體內后可以通過熒光透視或X光成像來跟蹤其所在位置。BAXTER HEALTHCARE在做心瓣膜修復手術中使用的器械（可回用的手柄和一次性的卡扣閉環(huán)）是由聚碳酸酯特種改性工程塑料構成。X光可見（即有防輻射功能）的塞子是使用嵌入注塑工藝成型在模板上的，而耐蒸汽處理的塞子是使用聚醚砜的材料，這就保證了整個裝置能夠承受高溫蒸汽消毒處理。預染色改性工程塑料近幾年，塑料配色技術發(fā)展很快。在醫(yī)療應用中，設計師可以在符合FDA和沒有遷移的顏料中進行挑選。獨特的色彩效果可以有助于形成產品的獨特賣點并為醫(yī)療設備設計師帶來利益。當醫(yī)療產

27、品從醫(yī)院進入家庭消費市場的時候，繽紛可愛的顏色和熒光效果有助于提升產品價值。另外，彈性體的應用可以使產品具有柔軟觸感從而提高附加值。具有令人舒適愉悅的顏色的醫(yī)療設備也可以使得患者更愿意配合治療，同時減輕他們的痛苦。第三章 工程塑料在不同領域的應用及其發(fā)展方向3.1工程塑料在汽車工業(yè)上的應用現狀及發(fā)展前景3.1.1工程塑料在汽車工業(yè)上的應用現狀工程塑料是指被用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是一種強度、韌性、耐熱性、硬度及耐老化性均優(yōu)的塑料。工程塑料以其優(yōu)異的性能被廣泛地應用于汽車領域。其應用部件已由普通裝飾件發(fā)展到結構件、功能件。隨著世界石油資源日益枯竭及環(huán)境問題的日益嚴峻，人們對汽車輕量化

28、、抗沖擊、低油耗、安全等要求的不斷提高，質輕、耐腐蝕、減振、成型加工簡便的塑料正越來越多地應用于汽車工業(yè)。節(jié)能、環(huán)保和輕量化已成為世界汽車工業(yè)面臨的共同問題，再加上對乘坐舒適、安全的要求，汽車塑料制品的用量逐年增加，以達到減輕汽車自重、節(jié)約能源、提高燃料經濟性的目的。因此近年來在汽車工業(yè)領域大量使用工程塑料制品，以代替各種昂貴的有色金屬和合金材料，不僅提高了汽車造型的美觀與設計的靈活性，降低了零部件的加工、裝配與維修的費用，而且大幅減輕了汽車的自重，從而降低了能耗。圖3-1 戴姆勒公司的世界首款商業(yè)化塑料油底盒模塊1、尼龍在汽車上的應用尼龍（PA）具有很高的沖擊強度及優(yōu)異的耐摩擦磨耗特性、耐熱

29、性、耐化學藥品性、潤滑性和染色性等綜合性能，尤其是PA經纖維增強或制成合金后其強度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。另外，PA品種多，易回收循環(huán)利用，價格相對便宜，因而在汽車工業(yè)中得到廣泛應用。汽車上使用的PA多為增強增韌PA，其增強方法主要是填充無機填料，如玻璃纖維（GF）和碳纖維（CF）等；對PA增韌的方法是在PA基體中加入橡膠彈性體等。目前研究較多的是利用各種改性方法制備PA合金。近年來PA主要用作汽車電氣部件、發(fā)動機、燃油箱和車身部件等。（1）電氣部件 制造汽車電氣部件的PA不僅要具有高的力學性能、耐熱性及動靜載荷承受能力而且還要具備電性能的安全性和耐燃性。PA主要用于制造汽車電

30、氣配線、接線柱、中央電器板、風扇和車燈外殼等。（2）發(fā)動機 PA用于汽車最多的是發(fā)動機部件。進氣歧管是改性PA在汽車中最為典型的應用。1990年德國寶馬汽車公司首先將GF增強PA進氣歧管應用在六汽缸發(fā)動機上。另外，發(fā)動機蓋、發(fā)動機裝飾蓋、汽缸頭蓋等部件也將改性PA作為首選材料，以替代金屬制造的汽缸頭蓋，PA缸頭蓋可減重50%，成本降低30%。除發(fā)動機部件外，汽車的其它受力部件也使用增強PA，如機油濾清器、刮雨器、散熱器格柵等。我國自1998年開始限制汽車燃油蒸發(fā)排放污染量，用于制作燃油蒸發(fā)污染控制器的罐體材料要求耐熱、耐油、且易焊接，一般采用PA6制作。PA還可用于制造發(fā)動機水箱蓋和風扇等部件

31、。用PA11、PA12等制造的輸油管成本低，并且具有耐腐蝕、質輕、不變形等特點，是世界汽車工業(yè)30多年來輸油管的指定產品。此外，GF增強PA12可用來制造發(fā)動機罩和散熱器等部件。（3）車身部件 由于PA具有較好的韌性和強度，還可用來制造汽車車體的驅動、控制部件。PA合金汽車外板不僅質輕，而且能成型鋼板難以成型的曲面。PA合金具有較高的耐熱性，用其制成的汽車外板可與金屬配電盤同時進行150以上的聯機涂飾。采用PA合金還可以改進汽車外板的防腐性和提高碰撞時的復原性。2、熱塑性聚酯在汽車上的應用聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）是最堅韌的工程熱塑性塑料之一，它是半結晶材料，具有非常好的化學穩(wěn)定性、力學強度

32、、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，由吸濕引起的電性能變化很小，絕緣電壓很高，且成型穩(wěn)定性和尺寸精度優(yōu)良。PBT的拉伸強度為50MPa，而GF增強PBT的拉伸強度可達170MPa。汽車上應用的PBT主要有GF增強型（GF的質量分數為10%50%）、玻璃微球增強型、阻燃型和低翹曲型4種。也可采用無機填料或與其它聚合物共混改性。這類改性PBT被廣泛用于保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞子板、供油系統零件、儀表板、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件 。美國GE公司生產的PBT/PC合金（商品名為Xenoy1731）耐熱性、耐應力開裂性、耐磨性及耐化學藥品性均為優(yōu)良，低溫沖擊強度高、易于加工和涂飾性好，主

33、要應用于高檔轎車的保險杠、車底板、面板、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統零件、儀表板、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件。PBT與增強PA、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）在汽車制造業(yè)中的競爭十分激烈，PA易吸水，PC的耐熱性和耐化學藥品性不及PBT；在汽車連接管方面，PBT以其優(yōu)良的耐水性將會逐漸取代PA。比如，在相對濕度較高、十分潮濕的場合，由于潮濕易引起塑料性能降低，電器節(jié)點處容易被腐蝕，一般使用改性PBT。在80、相對濕度90%條件下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。GF增強聚對苯二甲酸乙二酯（PET）具有與熱固性樹脂相匹敵的高耐熱性和優(yōu)良的電性能，且有優(yōu)良的成

34、型性能，即使在高溫下長時間使用，其力學性能仍有超群的保持率。PET在汽車上的應用包括車門反射鏡架、霧燈、音響喇叭和頂棚等。美國Dupont公司開發(fā)了汽車用Rynite PET系列材料。該材料在用于薄壁制品時，可發(fā)揮其優(yōu)良的流動特性、較小的成型公差，并可設計多腔模具來提高生產效率。與鋅、鋁等金屬相比，Rynite PET以其良好的材料性能、加工工藝特性和較低的價格而使制品具有很高的性價比，且制品較輕，在轎車領域具有廣泛的應用前景。美國聯合信號公司研發(fā)的Petra系列PET具有優(yōu)良的耐高溫性能和優(yōu)異的低溫沖擊強度，經得起200以上的電噴著色處理，另外PET制品具有很好的表面性能，可用于制造汽車內外

35、裝飾件，如車門、門支撐架、引擎蓋等。美國GE電器公司將PET與PBT、PC等共混制成了Valox800PET，它不僅具有良好的表面光澤和成型性，而且能在220的高溫下使沖擊強度達到648J/m。據稱，可用于轎車車身的制造。德國BTE公司用GF增強PET研發(fā)出汽車用塑料車輪。該車輪的最大優(yōu)點是不生銹、且較輕，可以減輕汽車非懸掛件的質量，使汽車更易于操作、更舒適。熱塑性聚酯彈性體（TPEE）是一種高性能工程級彈性體，它兼具橡膠的柔軟性、彈性和熱塑性塑料的剛性、易加工性，不僅具有力學強度高、彈性好，耐沖擊、耐蠕變、耐寒性、耐彎曲疲勞性、耐油性、耐化學藥品性和耐溶劑性優(yōu)良，而且使用溫度范圍寬（-702

36、00），硬度范圍寬（32D80D），同其它熱塑性彈性體相比，耐熱性最高。這些優(yōu)異的綜合性能使得TPEE很快在汽車上得到應用，主要用作CVJ防塵罩、轉向器護套、減震器護套、防塵罩、牽引聯結罩、遠距波紋管、發(fā)動機進氣風管、安全氣囊蓋板、汽車衛(wèi)星天線扣、后衣箱鎖總成、門鎖總成、門把手密封環(huán)、減震板、消音齒輪、管塞、堵塞、球頭、窗玻璃減震座、減震底盤、底盤耐石擊涂層等部件。目前市場上接受的安全氣囊蓋板是美國Dupont公司生產的牌號為Hytrel的TPEE，規(guī)格有DYM160BK、DYM250BK和DYM350BK等。北京市化學工業(yè)研究院研發(fā)了安全氣囊蓋板用TPEE材料，在國產化方面取得重要進展的產品

37、牌號有TPEE-A-150、TPEE-A-250、TPEE-A-350，這幾種產品完全可達到美國Dupont公司Hytrel的性能指標，目前正在進行相關的認證工作。3、聚碳酸酯在汽車上的應用聚碳酸酯（PC）具有透光率高（達85%90%）、吸水性低、尺寸穩(wěn)定性好、易著色、剛硬而富有韌性（沖擊強度尤為突出）及耐熱性、耐寒性、耐蠕變性、電絕緣性、耐候性、耐老化性優(yōu)良等特性。PC在汽車上的應用主要是利用其透明性用來制造燈具、儀表標牌、遮陽板和窗玻璃。改性PC（多為合金）具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性、剛性及良好的加工流動性等綜合性能。PC/PBT合金兼有PC和PBT兩者的優(yōu)點，主要應用于汽車保險杠、汽車反

38、射鏡/外殼、車外部把手、安全氣囊通電部件。（1）汽車內裝件 PC/ABS合金是最適合用于汽車內裝件的材料。這是因為PC/ABS合金具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性、剛性及良好的加工流動性。PC/ABS合金也是制造汽車儀表板的理想材料。PC/ABS合金的熱變形溫度為110135，完全可以滿足汽車在熱帶國家炎熱的夏天中午在室外停放的受熱要求。PC/ABS合金具有良好的涂飾性和對覆蓋膜的粘附性，因此用PC/ABS合金制成的儀表板無需進行表面預處理，可以直接噴涂軟質面漆或覆涂PVC膜。PC/ABS合金還可用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、阻流板、托架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統配件等汽車零部件

39、。目前世界PC/ABS合金的產量約為7萬t/a，每年以約10%的速度增長。（2）汽車外裝件 PC/PBT合金和PC/PET合金既有PC的高耐熱性和高耐沖擊性，又有PBT和PET的耐化學藥品性、耐磨性和成型加工性，因此是制造汽車外裝件的理想材料。PC/PBT保險杠可耐低溫（-30以下）沖擊，即使保險杠斷裂時也為韌性斷裂而無碎片產生。彈性體增韌PC/PBT合金和PC/PET合金更適合于制作汽車車身板、汽車側面護板、擋泥板、汽車門框等。高耐熱型PC/PBT合金和PC/PET合金的注塑外裝件無需涂漆。PC/PET合金可用來制作汽車排氣口和牌照套。PC/ABS具有良好的成型性，可加工汽車大型部件，如汽車

40、擋泥板等。此外，還可以制作汽車外裝件，如汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩等。4、聚甲醛在汽車上的應用聚甲醛（POM）是一種堅韌而富有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的耐蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和耐沖擊性，此外還具有類似金屬的硬度、強度和剛性，在很寬的溫度和濕度范圍內都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性，以及較好的耐化學藥品性。POM以其優(yōu)異性能而在汽車制造業(yè)獲得越來越廣泛的應用。POM質輕，加工成型簡便，生產成本低廉，材料性能與金屬相近。改性POM的摩擦系數很小，剛性很強，非常適合于制造汽車泵、化油器部件、輸油管、動力閥、萬向節(jié)軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等

41、。而制造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性POM的強項，這些部件對金屬磨耗小，減少了潤滑油用量，延長了部件的使用壽命，因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生產軸承、齒輪、拉桿等。用POM生產的汽車部件質輕、噪聲低、成型裝配簡便，在汽車制造業(yè)獲得越來越廣泛的應用。POM具有優(yōu)良的耐摩擦磨耗特性、長期滑動特性、成型流動性和表面美觀、光澤特性，也適用于嵌件模塑。像汽車底盤襯套如轉向節(jié)襯套、各種支架襯套、前后板簧襯套、制動器襯套等廣泛采用以冷軋鋼板為基材、燒結多孔青銅粉為中間層、表面復合改性POM為減摩層的鋼板/銅板/POM復合材料，并可在該3層復合板上軋出一定規(guī)律的儲油坑。這種結構決定了它既有鋼的力學強度和剛

42、性，又有POM優(yōu)良的邊界潤滑條件下的減摩耐磨特性。其它應用包括汽車門把手、安全帶機械部件、組合開關和反射鏡等。5、聚苯醚在汽車上的應用聚苯醚（PPO）無毒、透明、相對密度小，具有優(yōu)良的力學強度、耐應力松弛、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸氣性及尺寸穩(wěn)定性，在很寬溫度、頻變范圍內電性能好，不水解、成型收縮率??；主要缺點是熔體流動性差，加工成型困難，故實際應用時大部分采用改性PPO（MPPO）。比如，聚苯乙烯（PS）改性PPO可大大改善其加工性能，改進耐應力開裂性和沖擊性能，并降低成本。用來改性PPO的聚合物有PS（含高抗沖PS，HIPS）、PA、聚四氟乙烯（PTFE）、PBT、聚苯硫醚（PPS）

43、和各種彈性體等。MPPO以其優(yōu)異的性能在汽車工業(yè)中應用廣泛。2004年世界MPPO的生產能力為45.7萬t，其中用于汽車工業(yè)的消費量約為9.9萬t，占消費總量的26%。MPPO在工程塑料中屬于相對密度較小的一類，因其尺寸精度高，尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和阻燃性能好，一直被廣泛用來生產汽車內外裝飾件、操作系統和電氣電子部件等，應用的主要品種有PPO/HIPS合金、PPO/PA合金、PPO/聚丙烯（PP）合金、PPO/PPS合金等。PPO/HIPS合金在汽車上的應用最為普遍，可用作：外裝飾件，如車輪罩、門角蓋、卷曲彎形格柵、阻流板、車身板、保險杠、鏡罩、前大燈遮光板、擋泥板、測量儀表殼等；內裝飾件，如通

44、風機、儀表罩、揚聲器格柵、裝潢件、托架、除熱除霜格柵、加熱格柵、內轉向柱罩、手柄被覆物、頂蓋襯墊、頭枕、膝墊、門裝板、座椅靠背、驅動輪、車頂內襯、空調格柵、車頸頂部等；操作系統部件，如開關蓋、換擋帶、線圈蓋、散熱器等；機械部件和其它，如手工具袋、護圈、結構肋材構架、后擱板、壓縮空氣噴槍和輸送管等；電器部件，如連接器、保險絲盒和燈零件等；儀表板部件，如功能性儀表板、儀表板部件、低級儀表板和集中控制臺等。PPO/PA合金既保持了PA的耐熱性、耐候性和成型加工性，又改善了低負荷下受熱時的剛性，能耐受汽車車身涂層烘干時的高溫。PPO/PA合金主要用來生產車身外板、保險杠、擋泥板等車體零部件和輪蓋、鏡罩

45、、包層、后板、前翼板、進氣管等外裝飾件，以及保險絲盒、連接器等電器件。PPO/PP合金既利用了PP優(yōu)良的流動性和耐化學藥品性、適中的耐沖擊性和低的吸水性，又改善了PPO的加工性和耐候性。美國GE公司生產的PPO/PP合金的成本和性能介于PP與工程塑料如PA、長GF增強PP和聚酯之間，可用于產汽車儀表板、前端組件、發(fā)動機罩下的部件、座椅靠背、載重底板、保險杠等。PPO/PS合金為非結晶性樹脂，在各種塑料合金中是相容性最好的組合之一。因為具有非常相近的熔體流動速率，可任意摻混，呈現出分子水平的相容性，其玻璃化轉變溫度（Tg）隨摻混比而異，可根據需要變更摻混比。PPO/PPS合金改善了PPS的流變性

46、能（防止成型晶撓曲），提高了PPS在Tg下的耐熱性，主要用于要求耐熱性的汽車輪胎。PPO/PEI（聚醚酰亞胺）合金主要用于汽車發(fā)動機罩下的零部件。PPO/PBT合金可用來生產汽車外裝飾件，但目前用量很少。今后隨著MPPO應用技術的發(fā)展，其市場發(fā)展前景將更加廣闊。3.1.2 汽車用工程塑料的發(fā)展趨勢隨著汽車向輕量化方向發(fā)展，工程塑料在汽車上的用量日益增加，利用工程塑料的質輕、防銹、減震、設計自由度大的特點，汽車用塑料結構件取得了長足的發(fā)展。（1）隨著汽車用工程塑料由內飾件向結構件、功能件的發(fā)展和汽車負荷的增大，單一塑料已無法滿足高應力件、高溫件和外板等部件的使用要求，今后應開發(fā)力學強度高、綜合性

47、能好、耐熱性與耐久性優(yōu)良、壽命長及可靠性好的功能型工程塑料。（2）隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車用廢舊塑料的回收是一大難題。今后應該重視和積極開展汽車廢棄塑料件的回收利用技術的研究，開發(fā)環(huán)保型汽車用塑料將成為未來的研發(fā)方向。（3）復合型工程塑料在汽車零部件上的應用也越來越顯示出強大的生命力，它將是今后汽車內飾材料的主要發(fā)展方向。（4）工程塑料的需求量將逐年增大，尤其是高性能工程塑料以其良好的力學性能和耐熱性、耐酸性，以及壽命長、可靠性好等特點而越來越廣泛地用于汽車工業(yè)，其前景非常好。（5）GF增強工程塑料具有質輕、強度高、耐腐蝕、絕緣、耐瞬時高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色、能透過電磁波、成型方便

48、、可設計性強等優(yōu)點，已被廣泛地應用來生產保險杠、車頂蓋、導流罩、電瓶托架、擋泥板、前臉部件、裙邊部件及車身殼體等。今后GF增強工程塑料的應用將會進一步的擴大。（6）力圖材料的通用性，為了有效合理地利用能源及原材料，降低汽車成本，車用工程塑料的發(fā)展方向除了高性能化外，高功能化也是很有前途的，今后塑料在功能零部件上的開發(fā)利用將會十分活躍。近幾年來塑料在汽車上的用量逐年呈遞增趨勢，目前我國轎車正大規(guī)模進入家庭，并呈快速增長態(tài)勢。2007年我國國產汽車超過800萬輛。據行業(yè)專家預計，2008年國產汽車將超過1000萬輛，汽車用塑料需求量也將會達到90萬t，可以預料這種傾向在今后還將繼續(xù)。但市場機遇與挑

49、戰(zhàn)同時存在，我國車用工程塑料及其零部件生產企業(yè)要想在汽車行業(yè)占有一席之地，就必須提高競爭能力，把企業(yè)開發(fā)能力和產品水平提到更高的層次上，參與汽車工業(yè)的發(fā)展與競爭。預計今后的10年將是我國汽車業(yè)的大發(fā)展時期，也是我國車用塑料業(yè)面臨巨大機遇和挑戰(zhàn)的時期。3.2 工程塑料在農業(yè)機械上的應用每種工業(yè)材料的發(fā)展過程，都可用其自身的所謂生命期曲線來表示（圖3-2）。不同材料在不同生命期內，其增長（或下降）的速度具有很大的差異，但所經歷的時期以及趨勢大致是相同的。工程塑料目前正處于成長期，隨著時間的推移，其產量還將因各工業(yè)部門需要的擴大得到迅速增長，從而穩(wěn)步進入成熟期。 圖3-2 材料的生命曲線 圖3-3

50、工程塑料的生命曲線 工程塑料的發(fā)展生命期，也可以由產品開發(fā)和工藝開發(fā)的需要（所謂“市場潛力”）隨時間的推移發(fā)生變化的曲線來表示，一般都經歷三個不同階段（圖3-3）。農業(yè)機械的發(fā)展與材料的進步息息相關。在過去農業(yè)機械水平不高，發(fā)展緩慢的情況下，工程塑料也剛剛興起，工程塑料在農業(yè)機械上的應用正處于成長時期，因此在農業(yè)機械中的應用十分有限。隨著時間的推移，農業(yè)機械的不斷發(fā)展，農業(yè)機械水平的不斷提高，新材料新工藝的不斷涌現，工程塑料在農業(yè)機械上的應用將得到迅速增長，穩(wěn)步進入成熟期。特別是近10年來，工程塑料采用改性手段ABC（Alloy塑料合金、Blending塑料共混、Compounding塑料復合

51、），使新品種工程塑料的生產更加方便，性能更加優(yōu)異，價格優(yōu)勢明顯；在一定程度上可以減少污染。工程塑料的發(fā)展趨勢，迎合了現代農業(yè)技術對農業(yè)機械材料的期望和要求，在農業(yè)機械中的應用將廣泛且迅速。特別是在農業(yè)機械結構件和農機零部件上，工程塑料將會替代金屬材料，占有絕對地位，具有十分廣闊的應用前景。3.3 建材行業(yè)領域的應用與發(fā)展近年來，建材行業(yè)領域用塑料發(fā)展很快，以工程塑料為原料的各種塑料薄膜、片材、板材、管材、框架、異型材等制品將具有更大的市場需求。按照建設部提出的“十一五”規(guī)劃，5年內建筑節(jié)能量要達到1.01億噸標準煤，節(jié)能建筑總面積要超過21.6億平方米，其中新建筑16億平方米，改造現有建筑5.

52、6億平方米。中國有400億平方米既有建筑，目前約有三分之一需進行節(jié)能改造，按照每平方米200元的改造標準，這部分建筑節(jié)能材料和技術在未來的市場容量可達2.6萬億元。對于具有節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地等特點的塑料管道，到2010年建筑給水和排水管道80%要采用塑料管，建筑雨水排水管道70%要采用塑料管。這其中，將有不少市場份額屬于工程塑料。 就工程塑料而言，開發(fā)一種新的聚合物投資大、見效慢，所以在短期內，新的聚合物品種開發(fā)方面將不會有重大突破，一般采用現有聚合物經過改性等手段來滿足客戶不斷提出的新需求。今后幾年，工程塑料將在合金技術、納米技術和功能材料等方面有較大的發(fā)展，并將被廣泛應用于航空航天、汽車和體育器材等高新技術領域。另一方面，由于石油資源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、植物纖維及植物蛋白聚合物會被進一步開發(fā)利用，像PLA穴聚乳酸雪、PBS穴醇酸聚酯類雪等等。三聚氰胺泡沫材料和纖維織物有可能替代聚氨酯泡沫和化纖織物，原因在于其耐熱和阻燃性能遠遠高于聚氨酯和化纖材料。3.4 電子電器行業(yè)領域的應用狀況與通用塑料相比，工程塑料具有更優(yōu)異的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點；與金屬材料相比，工程塑料具有重量輕、成型時能耗小等優(yōu)點。工程塑料已經成為當今世界塑料工業(yè)的發(fā)展中增長速度最快的材料。進入21世紀后，全球工程塑料的消費量每年在1000萬噸左右，并