第6講 塑料及其成形

1、TSINGHUA UNIVERSITY第四章第四章 塑料及其成形塑料及其成形TSINGHUA UNIVERSITY塑料的概念塑料的概念 塑料：塑料： 以合成樹脂或天然樹脂為主要成分，加入適量以合成樹脂或天然樹脂為主要成分，加入適量的添加劑，以增加其工藝性能與使用性能。在的添加劑，以增加其工藝性能與使用性能。在一定溫度壓力下制成具有一定結(jié)構(gòu)形狀，能在一定溫度壓力下制成具有一定結(jié)構(gòu)形狀，能在常溫下保持其形狀不變的高分子材料。常溫下保持其形狀不變的高分子材料。 添加劑有：填料和增強材料、填充劑、增塑劑、添加劑有：填料和增強材料、填充劑、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗靜電劑、阻燃劑固化劑、穩(wěn)定劑、

2、潤滑劑、抗靜電劑、阻燃劑等。等。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY塑料的分類塑料的分類 按照使用特性，分為：按照使用特性，分為： 通用塑料：指產(chǎn)量大、用途廣、成型好、價通用塑料：指產(chǎn)量大、用途廣、成型好、價格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。 工程塑料：指能承受一定外力作用、具有良工程塑料：指能承受一定外力作用、具有良好的力學(xué)性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定好的力學(xué)性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰胺、聚砜等。胺、聚砜等。 特種塑料：具有特

3、種功能，如氟塑料和有機特種塑料：具有特種功能，如氟塑料和有機硅等。硅等。TSINGHUA UNIVERSITY 按照理化特性，又可分為：按照理化特性，又可分為： 熱固性塑料：指在受熱或其他條件下能固化或具有不熱固性塑料：指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶溶( (熔熔) )特性的塑料。特性的塑料。 酚醛塑料（酚醛塑料（PFPF）、氨基塑料（）、氨基塑料（MFMF）、環(huán)氧塑料（）、環(huán)氧塑料（EPEP）等。）等。 優(yōu)點：強度、耐熱性好，受壓不宜變形。優(yōu)點：強度、耐熱性好，受壓不宜變形。 缺點：成型工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。缺點：成型工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。 熱塑性塑料：指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和

4、熱塑性塑料：指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。冷卻硬化的塑料。 聚乙烯（聚乙烯（PEPE）、聚丙烯（）、聚丙烯（PPPP）、聚苯乙烯（）、聚苯乙烯（PSPS）、聚氯乙烯）、聚氯乙烯（PVCPVC）、）、ABSABS塑料、聚甲基丙烯酸甲酯（塑料、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA，又稱有機玻，又稱有機玻璃）、聚酰胺（璃）、聚酰胺（PAPA，俗稱尼龍）、聚碳酸酯（，俗稱尼龍）、聚碳酸酯（PCPC）、聚甲醛）、聚甲醛（POMPOM）、聚苯醚（）、聚苯醚（PPOPPO）、聚砜（）、聚砜（PSFPSF）、聚四氟乙烯）、聚四氟乙烯（PTFFPTFF）、氯化聚醚（）、氯化聚醚（CPTCPT）

5、等。）等。 優(yōu)點：成型工藝簡單，生產(chǎn)率高，具有一定的力學(xué)性能，可重優(yōu)點：成型工藝簡單，生產(chǎn)率高，具有一定的力學(xué)性能，可重復(fù)回收使用。復(fù)回收使用。 缺點：耐熱性差，剛度較低。缺點：耐熱性差，剛度較低。 TSINGHUA UNIVERSITY 塑料制品的優(yōu)點：塑料制品的優(yōu)點： 質(zhì)量輕，比強度高；耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性質(zhì)量輕，比強度高；耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好。好。 有優(yōu)良的電絕緣性能、光學(xué)性能、減摩、有優(yōu)良的電絕緣性能、光學(xué)性能、減摩、耐磨性能和消聲減震性能。耐磨性能和消聲減震性能。 加工成形方便，成本低。加工成形方便，成本低。 主要不足：耐熱性差、剛性和尺寸穩(wěn)定性差、主要不足：耐熱性差、剛性和尺寸穩(wěn)定性

6、差、易老化等。易老化等。TSINGHUA UNIVERSITY注射成形注射成形 塑料注射成形：又稱注塑成形，是熱塑性塑料成塑料注射成形：又稱注塑成形，是熱塑性塑料成形的主要加工方法，近年來，也用于部分熱固性形的主要加工方法，近年來，也用于部分熱固性塑料的成形加工。塑料的成形加工。 注射過程：包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻注射過程：包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻定型和脫模等幾個步驟。定型和脫模等幾個步驟。 特點：生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)機械化和自動化、特點：生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)機械化和自動化、并能制造外形復(fù)雜，尺寸精確的塑料制品，大約并能制造外形復(fù)雜，尺寸精確的塑料制品，大約60%70%的塑料制

7、件用注射成形方法生產(chǎn)。的塑料制件用注射成形方法生產(chǎn)。TSINGHUA UNIVERSITY注射注射成形成形工藝工藝過程過程示意示意TSINGHUA UNIVERSITY壓塑成形壓塑成形 壓塑成形：又稱壓縮成形、模壓成型，是塑料成壓塑成形：又稱壓縮成形、模壓成型，是塑料成形加工中較傳統(tǒng)的工藝方法，目前主要用于熱固形加工中較傳統(tǒng)的工藝方法，目前主要用于熱固性塑料的加工。性塑料的加工。 壓塑成形原理壓塑成形原理: :將經(jīng)過預(yù)制的熱固性塑料原料（也將經(jīng)過預(yù)制的熱固性塑料原料（也可以是熱塑性塑料），直接加入敞開的模具加料可以是熱塑性塑料），直接加入敞開的模具加料室，然后合模，并對模具加熱加壓，塑料在熱和

8、室，然后合模，并對模具加熱加壓，塑料在熱和壓力的作用下呈熔融流動狀態(tài)充滿型腔，隨后由壓力的作用下呈熔融流動狀態(tài)充滿型腔，隨后由于塑料分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)逐漸硬化成形。于塑料分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)逐漸硬化成形。 成形工藝過程：預(yù)先對塑料原料進(jìn)行預(yù)壓成形和成形工藝過程：預(yù)先對塑料原料進(jìn)行預(yù)壓成形和預(yù)熱處理，然后將塑料原料加入到模具加料室閉預(yù)熱處理，然后將塑料原料加入到模具加料室閉模后加熱加壓，使塑料原料塑化，經(jīng)過排氣和保模后加熱加壓，使塑料原料塑化，經(jīng)過排氣和保壓硬化后，脫模取出塑件。然后清理模具和對塑壓硬化后，脫模取出塑件。然后清理模具和對塑件后期處理。件后期處理。 TSINGHUA UNIVERSITY

9、壓塑成形工藝過程示意壓塑成形工藝過程示意加料加料 壓塑成形壓塑成形 頂出脫模頂出脫模 1-自動加料裝置；自動加料裝置； 2-料斗；料斗； 3-上模板；上模板； 4-凸模；凸模；5-壓縮空氣上下吹管；壓縮空氣上下吹管；6-凹模；凹模； 7-下模板；下模板； 8-頂出桿頂出桿TSINGHUA UNIVERSITY傳遞成形傳遞成形 原理：又稱壓注成形或擠膠成形，它是在壓塑成形的基原理：又稱壓注成形或擠膠成形，它是在壓塑成形的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的熱固性塑料成形方法，其工藝類似于注礎(chǔ)上發(fā)展起來的熱固性塑料成形方法，其工藝類似于注射成形工藝，所不同的是傳遞成形時塑料在模具的加料射成形工藝，所不同的是傳遞成形時

10、塑料在模具的加料室內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，而注射成形是在室內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，而注射成形是在注射機料筒內(nèi)塑化。注射機料筒內(nèi)塑化。 工藝過程：將塑料原料經(jīng)過預(yù)處理，閉模后將原料加入工藝過程：將塑料原料經(jīng)過預(yù)處理，閉模后將原料加入加料室加熱軟化（若是下加料室傳遞成形應(yīng)先加料，后加料室加熱軟化（若是下加料室傳遞成形應(yīng)先加料，后閉模加熱），隨即在柱塞的擠壓下通過模具的澆注系統(tǒng)閉模加熱），隨即在柱塞的擠壓下通過模具的澆注系統(tǒng)將熔融塑料擠入型腔，塑料在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓而固將熔融塑料擠入型腔，塑料在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓而固化成形，然后開模取出制品，并清理型腔、加料室和澆化成形，然后開模取

11、出制品，并清理型腔、加料室和澆注系統(tǒng)。注系統(tǒng)。 優(yōu)點：成形周期短；塑件飛邊小，易于清理；能成形薄優(yōu)點：成形周期短；塑件飛邊小，易于清理；能成形薄壁多嵌件的復(fù)雜塑料制品；塑件的精度和質(zhì)量較壓塑件壁多嵌件的復(fù)雜塑料制品；塑件的精度和質(zhì)量較壓塑件高。高。 缺點：傳遞成形加料室內(nèi)總會留有余料，塑料損耗較大；缺點：傳遞成形加料室內(nèi)總會留有余料，塑料損耗較大；模具結(jié)構(gòu)較壓塑模復(fù)雜，制造成本較高。模具結(jié)構(gòu)較壓塑模復(fù)雜，制造成本較高。TSINGHUA UNIVERSITY傳遞成形工藝過程示意傳遞成形工藝過程示意裝料入加料室、裝料入加料室、 充型、充型、 開模、開模、加熱軟化加熱軟化 繼續(xù)加熱并加壓、繼續(xù)加熱并

12、加壓、 取出塑件取出塑件 固化定型固化定型1-柱塞；柱塞； 2-加料室；加料室； 3-上模座；上模座； 4-凹模；凹模； 5-凸模；凸模；6-凸模固定板；凸模固定板； 7-下模座；下模座； 8-澆注系統(tǒng)凝料；澆注系統(tǒng)凝料； 9-塑件塑件TSINGHUA UNIVERSITY真空成形真空成形 概念：也稱為吸塑成形，它是將熱塑性塑料板材、概念：也稱為吸塑成形，它是將熱塑性塑料板材、片材固定在模具上，用輻射加熱器加熱到軟化溫片材固定在模具上，用輻射加熱器加熱到軟化溫度，用真空泵（或空壓機）抽取板材與模具之間度，用真空泵（或空壓機）抽取板材與模具之間的空氣，借助大氣壓力使坯材吸附在模具表面，的空氣，借

13、助大氣壓力使坯材吸附在模具表面，冷卻后再用壓縮空氣脫模，形成所需塑件的加工冷卻后再用壓縮空氣脫模，形成所需塑件的加工方法。方法。 成形特點：生產(chǎn)設(shè)備簡單，效率高，模具結(jié)構(gòu)簡成形特點：生產(chǎn)設(shè)備簡單，效率高，模具結(jié)構(gòu)簡單，能加工大尺寸的薄壁塑件，生產(chǎn)成本低。單，能加工大尺寸的薄壁塑件，生產(chǎn)成本低。 真空成形方法：凹模真空成形、凸模真空成形、真空成形方法：凹模真空成形、凸模真空成形、凹凸模真空成形等。凹凸模真空成形等。 適宜真空成形常用塑料品種有：聚乙烯、聚丙烯、適宜真空成形常用塑料品種有：聚乙烯、聚丙烯、聚綠乙烯、聚綠乙烯、ABS等。等。TSINGHUA UNIVERSITY擠出成形擠出成形 也稱

14、為擠塑成形，主要用于熱塑性塑料生產(chǎn)也稱為擠塑成形，主要用于熱塑性塑料生產(chǎn)棒、管等型材和薄膜等，也是中空成形的主棒、管等型材和薄膜等，也是中空成形的主要制坯方法。要制坯方法。1-擠出機料筒；擠出機料筒； 2-機頭；機頭； 3-定型裝置；定型裝置； 4-冷卻裝置；冷卻裝置；5-牽引裝置；牽引裝置； 6-塑料管；塑料管； 7-切割裝置切割裝置TSINGHUA UNIVERSITY反應(yīng)注射成形反應(yīng)注射成形 原理：原理： 把兩種發(fā)生反應(yīng)的塑料原料分別加熱軟化后，由計量把兩種發(fā)生反應(yīng)的塑料原料分別加熱軟化后，由計量系統(tǒng)進(jìn)入高壓混合器經(jīng)混合發(fā)生塑化反應(yīng)，再注射到系統(tǒng)進(jìn)入高壓混合器經(jīng)混合發(fā)生塑化反應(yīng)，再注射到

15、模具型腔中，它們在型腔中繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且模具型腔中，它們在型腔中繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且伴有膨脹、固化的加工工藝。伴有膨脹、固化的加工工藝。 應(yīng)用：應(yīng)用： 它適合加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂等熱固性塑料，也可以它適合加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂等熱固性塑料，也可以用于生產(chǎn)尼龍、用于生產(chǎn)尼龍、ABS、聚酯等熱塑性塑料。、聚酯等熱塑性塑料。 例如，轎車儀表盤、方向盤、飛機和汽車的座椅及椅例如，轎車儀表盤、方向盤、飛機和汽車的座椅及椅墊、家具和鞋類、仿大理石浴缸浴盆等。墊、家具和鞋類、仿大理石浴缸浴盆等。TSINGHUA UNIVERSITY 塑料在汽車上的應(yīng)用按功能應(yīng)用主要分為塑料在汽車上的應(yīng)用按功能應(yīng)用主要

16、分為三類：三類： 外裝件：以塑代鋼，增加塑料制品的應(yīng)用量，外裝件：以塑代鋼，增加塑料制品的應(yīng)用量，減輕汽車重量，達(dá)到節(jié)能的目的。如保險杠等。減輕汽車重量，達(dá)到節(jié)能的目的。如保險杠等。 內(nèi)飾件：以安全、環(huán)保、舒適為應(yīng)用特征，用內(nèi)飾件：以安全、環(huán)保、舒適為應(yīng)用特征，用可吸收沖擊能量和振動能量的彈性體和發(fā)泡塑可吸收沖擊能量和振動能量的彈性體和發(fā)泡塑料制造儀表板、座椅、頭枕等制品，以減輕碰料制造儀表板、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(shù)。撞時對人體的傷害，提高汽車的安全系數(shù)。 功能結(jié)構(gòu)件：多采用高強度工程塑料，減輕重功能結(jié)構(gòu)件：多采用高強度工程塑料，減輕重量，降低成本，簡化

17、工藝。如用塑料燃油箱，量，降低成本，簡化工藝。如用塑料燃油箱，發(fā)動機和底盤上的一些零件等。發(fā)動機和底盤上的一些零件等。TSINGHUA UNIVERSITY五大工程塑料在汽車上的用途各有偏重五大工程塑料在汽車上的用途各有偏重 尼龍尼龍 ：主要用于汽車發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件，主要品：主要用于汽車發(fā)動機及發(fā)動機周邊部件，主要品種是種是GFPA6、GFPA66、增強阻燃、增強阻燃PA6等產(chǎn)品。等產(chǎn)品。 在汽車發(fā)動機周邊部件上的應(yīng)用：由于發(fā)動機周邊部件主要是發(fā)在汽車發(fā)動機周邊部件上的應(yīng)用：由于發(fā)動機周邊部件主要是發(fā)熱和振動部件，其部件所用材料大多數(shù)是玻纖增強尼龍。熱和振動部件，其部件所用材料大多數(shù)是玻

18、纖增強尼龍。 尼龍具有較好的綜合性能，用玻纖改性后的尼龍，主要性能得到很大尼龍具有較好的綜合性能，用玻纖改性后的尼龍，主要性能得到很大的提高，如強度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。的提高，如強度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。 尼龍的品種多，較易回收循環(huán)利用，價格相對便宜等，這些因素促成尼龍的品種多，較易回收循環(huán)利用，價格相對便宜等，這些因素促成尼龍成為發(fā)動機周邊部件的理想選擇材料。尼龍成為發(fā)動機周邊部件的理想選擇材料。 進(jìn)氣歧管是改性尼龍在汽車中最為典型的應(yīng)用，進(jìn)氣歧管是改性尼龍在汽車中最為典型的應(yīng)用，1990年德國寶馬汽車年德國寶馬汽車公司，首先將以玻纖增強尼龍為原料制造的

19、進(jìn)氣歧管應(yīng)用在六汽缸發(fā)公司，首先將以玻纖增強尼龍為原料制造的進(jìn)氣歧管應(yīng)用在六汽缸發(fā)動機上；以后世界各大汽車公司紛紛跟進(jìn)，改性尼龍進(jìn)氣歧管得到廣動機上；以后世界各大汽車公司紛紛跟進(jìn)，改性尼龍進(jìn)氣歧管得到廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。 在汽車發(fā)動機部件上的應(yīng)用在汽車發(fā)動機部件上的應(yīng)用 發(fā)動機蓋，發(fā)動機裝飾蓋，汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首發(fā)動機蓋，發(fā)動機裝飾蓋，汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首選材料選材料 與金屬材質(zhì)相比，以汽缸頭蓋為例質(zhì)量減輕與金屬材質(zhì)相比，以汽缸頭蓋為例質(zhì)量減輕50%，成本降低，成本降低30%。 除了發(fā)動機部件外，汽車的其他受力部件也可使用增強尼龍，如除了發(fā)動機部件外，汽車的

20、其他受力部件也可使用增強尼龍，如機油濾清器，刮雨器，散熱器格柵等。機油濾清器，刮雨器，散熱器格柵等。 TSINGHUA UNIVERSITY 聚酯聚酯PBT： 廣泛地用于生產(chǎn)保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流廣泛地用于生產(chǎn)保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統(tǒng)零件、儀表盤、汽車點板、火花塞端子板、供油系統(tǒng)零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件?；鹌鳌⒓铀倨骷半x合器踏板等部件。 PBT與增強與增強PA、PC、POM在汽車制造業(yè)中的競爭十分激烈。在汽車制造業(yè)中的競爭十分激烈。 PA易吸水，易吸水，PC的耐熱性耐藥性不及的耐熱性耐藥性不及PBT；在汽車用途接管方；在汽車

21、用途接管方面，由于面，由于PBT的抗吸水性優(yōu)于的抗吸水性優(yōu)于PA，將會逐漸取代，將會逐漸取代PA。 在相對濕度較高、十分潮濕的情況下，由于潮濕易引起塑性降在相對濕度較高、十分潮濕的情況下，由于潮濕易引起塑性降低，電器節(jié)點處容易引起腐蝕，?？墒褂酶男缘?，電器節(jié)點處容易引起腐蝕，常可使用改性PBT。在。在80、90%相對濕度下，相對濕度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。仍能正常使用，并且效果很好。 GE公司的公司的PBT/PC合金，商品名為合金，商品名為Xenoy1731,在高級轎車中在高級轎車中應(yīng)用最為廣泛；它的耐熱性好，耐應(yīng)力開裂，具有優(yōu)良的耐應(yīng)用最為廣泛；它的耐熱性好，耐應(yīng)力開裂，具有優(yōu)

22、良的耐磨，耐化學(xué)腐蝕性，低溫沖擊強度高，易加工和涂飾性好，磨，耐化學(xué)腐蝕性，低溫沖擊強度高，易加工和涂飾性好，主要應(yīng)用于高檔轎車保險杠，車底板，面板和摩托車護(hù)板等。主要應(yīng)用于高檔轎車保險杠，車底板，面板和摩托車護(hù)板等。 TSINGHUA UNIVERSITY 聚甲醛聚甲醛 POM POM生產(chǎn)的汽車部件質(zhì)輕，噪聲低，成型裝配簡便，生產(chǎn)的汽車部件質(zhì)輕，噪聲低，成型裝配簡便，因此在汽車制造業(yè)獲得越來越廣泛的應(yīng)用。因此在汽車制造業(yè)獲得越來越廣泛的應(yīng)用。 POM質(zhì)輕，加工成型簡便，生產(chǎn)成本低廉，材料性能質(zhì)輕，加工成型簡便，生產(chǎn)成本低廉，材料性能與金屬相近。與金屬相近。 改性改性POM的耐磨系數(shù)很低，剛性

23、很強，非常適合制造的耐磨系數(shù)很低，剛性很強，非常適合制造汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬上節(jié)軸承、馬達(dá)齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗上節(jié)軸承、馬達(dá)齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關(guān)、安全帶扣等。升降機裝置、電開關(guān)、安全帶扣等。 制造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性制造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性POM的強項，的強項，這些部件對金屬磨耗小，減少了潤滑油用量，增強了這些部件對金屬磨耗小，減少了潤滑油用量，增強了部件的使用壽命；因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生部件的使用壽命；因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生產(chǎn)軸承、齒輪、拉

24、桿等。產(chǎn)軸承、齒輪、拉桿等。TSINGHUA UNIVERSITY聚碳酸酯：改性聚碳酸酯：改性PC由于具有高機械性能和良好的外觀，在汽車上主由于具有高機械性能和良好的外觀，在汽車上主要用于外裝件和內(nèi)裝件，用途最為廣泛的是要用于外裝件和內(nèi)裝件，用途最為廣泛的是PC/ABS合金和合金和PC/PBT合合金。金。 汽車內(nèi)裝件：汽車內(nèi)裝件： PC/ABS合金是最適合用于汽車內(nèi)裝件的材料。合金是最適合用于汽車內(nèi)裝件的材料。 因為因為PC/ABS合金具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性和剛性，良好的加工合金具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性和剛性，良好的加工流動性。也是制造汽車儀表板的理想材料。流動性。也是制造汽車儀表板的理

25、想材料。 PC/ABS合金的熱變形溫度為合金的熱變形溫度為110135，完全可以滿足熱帶國家，完全可以滿足熱帶國家炎熱的夏天中午汽車在室外停放的受熱要求。炎熱的夏天中午汽車在室外停放的受熱要求。 PC/ABS合金有良好的涂飾性和對覆蓋膜的黏附性，因此用合金有良好的涂飾性和對覆蓋膜的黏附性，因此用PC/ABS合金制成的儀表板無需進(jìn)行表面預(yù)處理，可以直接噴涂軟質(zhì)面漆或覆合金制成的儀表板無需進(jìn)行表面預(yù)處理，可以直接噴涂軟質(zhì)面漆或覆涂涂PVC膜。膜。 PC/ABS合金還用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、合金還用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉(zhuǎn)向柱護(hù)套、裝飾板、空

26、調(diào)系統(tǒng)配件等汽車零部件。陰流板、托架、轉(zhuǎn)向柱護(hù)套、裝飾板、空調(diào)系統(tǒng)配件等汽車零部件。 汽車外裝件汽車外裝件 ：PC/PBT合金和合金和PC/PET合金既具有合金既具有PC的高耐熱性和高沖擊的高耐熱性和高沖擊性，又具有性，又具有PBT和和PET的耐化學(xué)藥品性、耐磨性和成型加工性，因此是的耐化學(xué)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。制造汽車外裝件的理想材料。 PC/PBT汽車保險杠可耐汽車保險杠可耐30以下的低溫沖擊，保險杠斷裂時為韌以下的低溫沖擊，保險杠斷裂時為韌性斷裂而無碎片產(chǎn)生。性斷裂而無碎片產(chǎn)生。 彈性體增韌彈性體增韌PC/PBT合金和合金和PC/PET合金更適合制作

27、汽車車身板、汽合金更適合制作汽車車身板、汽車側(cè)面護(hù)板、擋泥板、汽車門框等。車側(cè)面護(hù)板、擋泥板、汽車門框等。 高耐熱型高耐熱型PC/PBT合金和合金和PC/PET合金的注射成型外裝件可以不用涂合金的注射成型外裝件可以不用涂漆。漆。PC/PET合金可制作汽車排氣口和牌照套。合金可制作汽車排氣口和牌照套。 PC/ABS合金也可以制作汽車外裝件，如汽車車輪罩、反光鏡外殼、合金也可以制作汽車外裝件，如汽車車輪罩、反光鏡外殼、尾燈罩等。尾燈罩等。PC/ABS具有良好的成型性，可加工汽車大型部件，如汽具有良好的成型性，可加工汽車大型部件，如汽車擋泥板。車擋泥板。 TSINGHUA UNIVERSITY 聚苯

28、醚聚苯醚 改性改性PPO在汽車上主要用作對耐熱性、阻燃性、電性在汽車上主要用作對耐熱性、阻燃性、電性能、沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性、機械強度要求較高的零能、沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性、機械強度要求較高的零部件。如部件。如PPO/PS合金適用于潮濕、有負(fù)荷和對電絕緣合金適用于潮濕、有負(fù)荷和對電絕緣要求高、尺寸穩(wěn)定性好的場合，適合制造汽車輪罩、要求高、尺寸穩(wěn)定性好的場合，適合制造汽車輪罩、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件，也適合制造連接盒、前燈玻璃嵌槽、尾燈殼等零部件，也適合制造連接盒、保險絲盒、斷路開關(guān)外殼等汽車電氣元件。保險絲盒、斷路開關(guān)外殼等汽車電氣元件。 PPO/PA由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐

29、油由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐油性、電絕緣性、抗沖擊性?？捎糜谥谱髌囃獠考?，性、電絕緣性、抗沖擊性?？捎糜谥谱髌囃獠考?，如大型擋板、緩沖墊、后阻流板等。如大型擋板、緩沖墊、后阻流板等。 對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要求較高的發(fā)動機罩時對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要求較高的發(fā)動機罩時PPO/PA合金合金今后的應(yīng)用方向。今后的應(yīng)用方向。 PPO/PBT合金的熱變形溫度高，對水分敏感度小，是合金的熱變形溫度高，對水分敏感度小，是制造汽車外板的理想材料。制造汽車外板的理想材料。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 圖圖2為用為用LG

30、FPP制造的福制造的福特特Fiesta后車門同鋼車門后車門同鋼車門相比，其質(zhì)量減輕了相比，其質(zhì)量減輕了50%。TSINGHUA UNIVERSITY 納米聚合物復(fù)合材料：納米聚合物復(fù)合材料： 由有機聚合物基體與納米無機分散相（至少有一維小于由有機聚合物基體與納米無機分散相（至少有一維小于100nm）組）組成。成。 由于尺寸效應(yīng)、大比表面積和強界面結(jié)合，納米復(fù)合材料強度高、由于尺寸效應(yīng)、大比表面積和強界面結(jié)合，納米復(fù)合材料強度高、耐熱、抗紫外線、阻燃、阻隔性好、加工性能好等。耐熱、抗紫外線、阻燃、阻隔性好、加工性能好等。 現(xiàn)用的納米填充物主要為納米蒙脫土，其比例一般為現(xiàn)用的納米填充物主要為納米蒙

31、脫土，其比例一般為3%5%。納。納米滑石因其需要的剝離能量較低，已開始進(jìn)入市場。潛在的納米填米滑石因其需要的剝離能量較低，已開始進(jìn)入市場。潛在的納米填料還有納米二氧化硅、納米碳管等。料還有納米二氧化硅、納米碳管等。 納米納米PA是最早的汽車納米復(fù)合材料，主要應(yīng)用對象為燃料系統(tǒng)和發(fā)是最早的汽車納米復(fù)合材料，主要應(yīng)用對象為燃料系統(tǒng)和發(fā)動機罩下零件。隨后又相繼開發(fā)了以其他熱塑性工程塑料動機罩下零件。隨后又相繼開發(fā)了以其他熱塑性工程塑料 （ETPs）、）、TPO和和PP為基體的納米復(fù)合材料。為基體的納米復(fù)合材料。TSINGHUA UNIVERSITY 圖圖13 尼龍油底殼，用于戴姆勒尼龍油底殼，用于戴

32、姆勒克萊克萊斯勒斯勒04款款A(yù)ctorsBR500重型載貨車。重型載貨車。 材料為材料為35%玻纖增強玻纖增強UItramidA3HG7尼龍。尼龍。 是世界第一個尼龍油底殼。其質(zhì)量較鋁油是世界第一個尼龍油底殼。其質(zhì)量較鋁油底殼輕底殼輕50%，而儲油能力增大了，而儲油能力增大了30%，并，并具有較高耐熱、耐蝕性，高的沖擊強度和具有較高耐熱、耐蝕性，高的沖擊強度和阻尼性能。阻尼性能。 圖圖14 一體化車門內(nèi)飾，用于福特一體化車門內(nèi)飾，用于福特05款款Mustang。 是第一個將是第一個將8英寸（英寸（203mm）揚聲器及其密）揚聲器及其密封式音室與面飾制成一體的車門。封式音室與面飾制成一體的車門。

33、 不僅改善了車內(nèi)音響效果，而且還可減輕不僅改善了車內(nèi)音響效果，而且還可減輕質(zhì)量質(zhì)量8.2kg，節(jié)省，節(jié)省40美元。美元。 圖圖15 雙色調(diào)儀表板，用于福特雙色調(diào)儀表板，用于福特05款款Mustang。 借助借助CAE技術(shù)和同時雙注塑工藝，將兩種技術(shù)和同時雙注塑工藝，將兩種顏色樹脂同時注入模具中使儀表板下部顏色樹脂同時注入模具中使儀表板下部呈現(xiàn)兩種色調(diào)（免油漆），并具有高抗擦呈現(xiàn)兩種色調(diào)（免油漆），并具有高抗擦傷能力。傷能力。TSINGHUA UNIVERSITY 本田本田2006款款Redgeline皮皮卡采用了卡采用了SMC行李廂。行李廂。 是世界第一個多塊玻璃是世界第一個多塊玻璃纖維增強纖

34、維增強SMC復(fù)合材料復(fù)合材料嵌入式行李廂。嵌入式行李廂。 零件數(shù)由鋼設(shè)計的零件數(shù)由鋼設(shè)計的100多多個減至個減至7個，質(zhì)量減輕個，質(zhì)量減輕30%，而且還具有較高，而且還具有較高的容量和沖擊強度，較的容量和沖擊強度，較好的耐蝕性和防滑性。好的耐蝕性和防滑性。 TSINGHUA UNIVERSITYl戴姆勒戴姆勒克萊斯勒克萊斯勒03款款Smart Roadster車車頂及車身外板采用了頂及車身外板采用了免油漆塑料車身免油漆塑料車身 PC薄膜和薄膜和ASA/PC樹脂樹脂涂層形成了具有高光澤涂層形成了具有高光澤度、抗紫外線、抗擦傷度、抗紫外線、抗擦傷的的A級表面。級表面。 TSINGHUA UNIVE

35、RSITY 塑料具有多種優(yōu)勢塑料具有多種優(yōu)勢 減輕車體的重量，般塑料的比重減輕車體的重量，般塑料的比重0.91.5，纖維增強，纖維增強復(fù)合材料比重也不超過復(fù)合材料比重也不超過2.0。 塑料成形容易，使得形狀復(fù)雜的部件加工十分便利。塑料成形容易，使得形狀復(fù)雜的部件加工十分便利。 例如儀表臺用鋼板加工，往往需先加工成型各零件，例如儀表臺用鋼板加工，往往需先加工成型各零件，再分別用連接件裝配或焊接而成，工序較多，而用再分別用連接件裝配或焊接而成，工序較多，而用塑料可次加工成型，加工間短，精度保證。塑料可次加工成型，加工間短，精度保證。 塑料制品的彈性變形特性能吸收量的碰撞能量，對強塑料制品的彈性變形

36、特性能吸收量的碰撞能量，對強烈撞擊較大的緩沖作用，對車輛乘員起保護(hù)作用。另烈撞擊較大的緩沖作用，對車輛乘員起保護(hù)作用。另外，塑料還具吸收衰減振動噪聲的作用，可提高乘坐外，塑料還具吸收衰減振動噪聲的作用，可提高乘坐的舒適性。的舒適性。 現(xiàn)代汽車都采用塑化儀表板方向盤，增強緩沖作用。現(xiàn)代汽車都采用塑化儀表板方向盤，增強緩沖作用。 前后保險杠、車身裝飾條都采用塑料材料，減輕車前后保險杠、車身裝飾條都采用塑料材料，減輕車外物體對車身的沖擊力。外物體對車身的沖擊力。TSINGHUA UNIVERSITY 塑料耐腐蝕性強，局部受損腐蝕。如果用塑料塑料耐腐蝕性強，局部受損腐蝕。如果用塑料做車身覆蓋件，十分適

37、宜污染較大的區(qū)域使用。做車身覆蓋件，十分適宜污染較大的區(qū)域使用。 根據(jù)塑料的組織成分，通過添加同的填料、增根據(jù)塑料的組織成分，通過添加同的填料、增塑劑硬化劑制所需性能的塑料，改變材料的機塑劑硬化劑制所需性能的塑料，改變材料的機械強度及加工成型性能，適應(yīng)不同部件的用途。械強度及加工成型性能，適應(yīng)不同部件的用途。 保險杠相當(dāng)?shù)臋C械強度，而坐墊靠背就采用柔軟的保險杠相當(dāng)?shù)臋C械強度，而坐墊靠背就采用柔軟的聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料。 塑料顏色可通過添加劑調(diào)同顏色，省去噴漆的麻煩。塑料顏色可通過添加劑調(diào)同顏色，省去噴漆的麻煩。 某些塑料件還可電鍍，某些塑料件還可電鍍，如如ABS塑料具有很好的電鍍塑料

38、具有很好的電鍍性能，可用于制作裝飾條、標(biāo)牌、開關(guān)旋鈕、車輪性能，可用于制作裝飾條、標(biāo)牌、開關(guān)旋鈕、車輪裝飾罩等。裝飾罩等。TSINGHUA UNIVERSITY塑料未來技術(shù)發(fā)展方向塑料未來技術(shù)發(fā)展方向 內(nèi)裝件內(nèi)裝件 PVC不久將從內(nèi)飾件應(yīng)用中退出；聚氨酯因其柔軟的觸感，預(yù)計不久將從內(nèi)飾件應(yīng)用中退出；聚氨酯因其柔軟的觸感，預(yù)計在內(nèi)飾件（尤其是高檔車）上的應(yīng)用會不斷增長，而中檔車在內(nèi)在內(nèi)飾件（尤其是高檔車）上的應(yīng)用會不斷增長，而中檔車在內(nèi)飾飾PP化推動下可能更傾向于采用化推動下可能更傾向于采用TPO；PU在內(nèi)飾中尚難以被其他在內(nèi)飾中尚難以被其他材料取代；復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)件（如座椅骨架）和吸收沖擊能量

39、的材料取代；復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)件（如座椅骨架）和吸收沖擊能量的零件上的應(yīng)用將會增長；金屬塑料混合材料在內(nèi)裝件中的應(yīng)用零件上的應(yīng)用將會增長；金屬塑料混合材料在內(nèi)裝件中的應(yīng)用極具潛力。極具潛力。 未來要著力開發(fā)外表美觀（低反光、耐磨、半透明）同時具有良未來要著力開發(fā)外表美觀（低反光、耐磨、半透明）同時具有良好降噪性能（尤其是嗡嗡、吱吱聲和卡嗒聲）的內(nèi)飾新材料；開好降噪性能（尤其是嗡嗡、吱吱聲和卡嗒聲）的內(nèi)飾新材料；開發(fā)具有優(yōu)良高速沖擊性能的內(nèi)裝件材料；弄清塑料材料觸覺特性發(fā)具有優(yōu)良高速沖擊性能的內(nèi)裝件材料；弄清塑料材料觸覺特性的本質(zhì)。的本質(zhì)。 開發(fā)快速制造技術(shù)；適應(yīng)不同材料體系的一步成形技術(shù)；人工智開

40、發(fā)快速制造技術(shù)；適應(yīng)不同材料體系的一步成形技術(shù)；人工智能系統(tǒng)。能系統(tǒng)。 照明、電子、環(huán)境控制一體化設(shè)計；內(nèi)、外裝材料體系同一化。照明、電子、環(huán)境控制一體化設(shè)計；內(nèi)、外裝材料體系同一化。 根據(jù)使用性能要求，制定材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；制定適用于不同材料競根據(jù)使用性能要求，制定材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；制定適用于不同材料競爭分析的試驗標(biāo)準(zhǔn)；建立汽車內(nèi)裝件用先進(jìn)塑料、復(fù)合材料的毒爭分析的試驗標(biāo)準(zhǔn)；建立汽車內(nèi)裝件用先進(jìn)塑料、復(fù)合材料的毒性和對環(huán)境破壞性的統(tǒng)一評估方法。性和對環(huán)境破壞性的統(tǒng)一評估方法。TSINGHUA UNIVERSITY 外裝件外裝件 開發(fā)耐候、耐化學(xué)侵蝕，具有良好的表面光澤和抗輕開發(fā)耐候、耐化學(xué)侵蝕，具有

41、良好的表面光澤和抗輕微撞擊性能的外裝件用聚合物體系；提高塑料零部件微撞擊性能的外裝件用聚合物體系；提高塑料零部件的表面光潔度；開發(fā)光亮、耐候的著色劑；開發(fā)先進(jìn)的表面光潔度；開發(fā)光亮、耐候的著色劑；開發(fā)先進(jìn)的增強材料及增強技術(shù)；開發(fā)可生產(chǎn)出的增強材料及增強技術(shù)；開發(fā)可生產(chǎn)出A A級表面、免油級表面、免油漆外裝件的復(fù)合材料。漆外裝件的復(fù)合材料。 開發(fā)大批量、低成本的工裝技術(shù)；開發(fā)大型薄壁零件開發(fā)大批量、低成本的工裝技術(shù)；開發(fā)大型薄壁零件快速制造工藝；開發(fā)先進(jìn)的模壓機；虛擬原型技術(shù)；快速制造工藝；開發(fā)先進(jìn)的模壓機；虛擬原型技術(shù)；低成本。高表面質(zhì)量結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的快速制備工藝開低成本。高表面質(zhì)量結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的快速制備工藝開發(fā)。發(fā)。 照明納入總體設(shè)計；內(nèi)、外裝材料體系同一化。照明納入總體設(shè)計；內(nèi)、外裝材料體系同一化。 建立制造、裝配工藝與零部件性能預(yù)測模型；建立不建立制造、裝配工藝與零部件性能預(yù)測模型；建立不同老化條件（短期、中期和長期）下，零部件試驗結(jié)同老化條件（短期、中期和長期）下，零部件試驗結(jié)果關(guān)聯(lián)性的方法；建立零件耐候性預(yù)測模型、快速試果關(guān)聯(lián)性的方法；建立零件耐候性預(yù)測模型、快速試驗方法。驗方法。TSINGH