淺談工程塑料的性能及其在汽車上的應(yīng)用

趙生蓮

摘 要：工程塑料具有高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性、熱膨脹系數(shù)小、熱變形溫度高、使用溫度范圍大的優(yōu)點(diǎn)，因此工程塑料廣泛用于汽車部件上。

關(guān)鍵詞：工程塑料；汽車

汽車材料發(fā)展的主要方向是汽車輕量化，用塑料代替汽車上的有色金屬及合金部件，能減輕車重，提高動(dòng)力，汽車中塑料的使用已經(jīng)成為衡量汽車工業(yè)發(fā)水平的標(biāo)志之一。

1工程塑料的性能

工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)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(jī)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(jié)構(gòu)件的塑料。

1.1熱性質(zhì)

熱膨脹系數(shù)小；熱變形溫度高；使用溫度范圍大。

1.2力學(xué)性能

高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。

2工程塑料在汽車上的應(yīng)用

2.1玻璃鋼（FRP）

玻璃鋼別名玻璃纖維增強(qiáng)塑料，即纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹(shù)脂作基體材料的一種復(fù)合材料。耐腐蝕性好，玻璃鋼（FRP）是一種具有良好耐腐蝕性能的復(fù)合材料，對(duì)大氣和水的氧化以及一般濃度的酸堿鹽等多種溶劑具有較強(qiáng)的抵抗能力；輕質(zhì)高強(qiáng)，相對(duì)密度在1.5～2.0之間，只有碳鋼的1/4～1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過(guò)碳素鋼，而比強(qiáng)度可以與高級(jí)合金鋼相比；絕緣性能好；導(dǎo)熱性能良好，F(xiàn)RP熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25～1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100～1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料；可設(shè)計(jì)性強(qiáng)；工藝性優(yōu)良。玻璃鋼可用于制造汽車上的保險(xiǎn)杠、艙門(mén)板、翼子板、儀表臺(tái)。

2.2丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）

塑料ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。ABS用于客車內(nèi)飾的造型件。

2.3聚氯乙烯（PVC）

工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬(wàn)～11萬(wàn)范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；無(wú)固定熔點(diǎn)，80～85℃開(kāi)始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5～10kJ/m2；有優(yōu)異的介電性能。可用于制造汽車上絕緣電線套管、制動(dòng)油管。

2.4聚酰胺（PA俗稱尼龍）

尼龍作為大用量的工程塑料，其主要特點(diǎn)如下：優(yōu)良的力學(xué)性能，尼龍的機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好；自潤(rùn)性、耐摩擦性好，尼龍具有很好的自潤(rùn)性，摩擦系數(shù)小，從而，作為傳動(dòng)部件其使用壽命長(zhǎng)；優(yōu)良的耐熱性，如尼龍46等高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度很高，可在150℃下長(zhǎng)期期使用，PA66經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)以后，其熱變形溫度達(dá)到250℃以上；優(yōu)異的電絕緣性能，尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料；優(yōu)良的耐氣候性；吸水性，尼龍吸水性大，飽和水可達(dá)到3%以上。尼龍用于制造汽車上的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液容器、車用減磨傳動(dòng)件、耐油密封圈、齒輪襯套、軸承。

3結(jié)束語(yǔ)

在汽車上使用塑料部件，不僅可以減輕重量，還可以減少燃油消耗以及污染物的排放，且塑料可以回收利用可減少汽車制造過(guò)程中的能源消耗。因此，在汽車上大量使用塑料是汽車零部件的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

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（作者單位：攀枝花學(xué)院）