1、引言 目前，汽车用塑料已由普通的装饰用途，发展至制造结构性及功能性的部件，要求也不断提高，例如耐热、高强度及抗冲击性便是最常见的要求，一般处理的方法是采用复合材料或塑料合金。目前，德国制造的汽车使用塑料平均约占用材的22%，是使用塑料最多的汽车工业国，而日本汽车使用的塑料则占用材的7.5%左右。车用塑料构件车用塑料构件 第一节 工程塑料的分类一、一、塑料的定义塑料的定义塑料是以合成树脂为主要成分或加塑料是以合成树脂为主要成分或加有其它添加剂，经一定温度、压力塑制有其它添加剂，经一定温度、压力塑制成型的高分子材料。按其力学状态也可成型的高分子材料。按其力学状态也可以说，凡在室温下处于玻璃态的高聚
2、物以说，凡在室温下处于玻璃态的高聚物即可称为塑料。即可称为塑料。二、塑料的组成二、塑料的组成按其组成可分为两类。一类是单按其组成可分为两类。一类是单纯的由一种合成树脂组成的塑料，为纯的由一种合成树脂组成的塑料，为简单组分。另一类则除合成树脂外，简单组分。另一类则除合成树脂外，还要添加某些填料或添加剂组成的塑还要添加某些填料或添加剂组成的塑料，为复杂组分。料，为复杂组分。1 1树脂树脂是塑料的主要成分，它将其它组是塑料的主要成分，它将其它组分粘结起来而具成型能力，树脂对塑分粘结起来而具成型能力，树脂对塑料性能起决定性作用。因此绝大多数料性能起决定性作用。因此绝大多数塑料是以树脂名称命名的。树脂又
3、分塑料是以树脂名称命名的。树脂又分为天然树脂和合成树脂。为天然树脂和合成树脂。天然树脂天然树脂由植物或动物分泌的有机由植物或动物分泌的有机物质，如松香、虫胶等。其共同特点物质，如松香、虫胶等。其共同特点是没有显著的熔点，受热可逐渐软化，是没有显著的熔点，受热可逐渐软化，能溶于某些有机溶剂之中，但不溶于能溶于某些有机溶剂之中，但不溶于水。水。合成树脂合成树脂用人工合成方法制成的与天用人工合成方法制成的与天然树脂某些性能相似的产物称合成树然树脂某些性能相似的产物称合成树脂。有些合成树脂可制成简单组分的脂。有些合成树脂可制成简单组分的塑料，如聚乙烯、尼龙等。而另一些塑料，如聚乙烯、尼龙等。而另一些合
4、成树脂必须加入一些添加剂后，而合成树脂必须加入一些添加剂后，而成为复杂组分的塑料，如酚醛树脂、成为复杂组分的塑料，如酚醛树脂、聚氯乙烯等。聚氯乙烯等。2 2添加剂添加剂填料填料为了改善性能或降低成本，为了改善性能或降低成本，在塑料中加入的物质称为填料。按其在塑料中加入的物质称为填料。按其形状可分为粉状、纤维状和片状。常形状可分为粉状、纤维状和片状。常用的粉状填料有木粉、滑石粉、铝粉、用的粉状填料有木粉、滑石粉、铝粉、石墨粉等；纤维状填料有玻璃纤维、石墨粉等；纤维状填料有玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维等；片状填料有麻石棉纤维、碳纤维等；片状填料有麻片、棉布、玻璃布等。片、棉布、玻璃布等。增塑剂增塑剂
5、用来提高树脂可塑性和柔软用来提高树脂可塑性和柔软性的一些低挥发性物质称为增塑剂。性的一些低挥发性物质称为增塑剂。如甲酸酯类、磷酸酯类等。如甲酸酯类、磷酸酯类等。稳定剂稳定剂稳定剂的作用是防止塑稳定剂的作用是防止塑料老化。如在聚氯乙烯中加入硬脂酸料老化。如在聚氯乙烯中加入硬脂酸盐，可防止热成型时的热分解。在塑盐，可防止热成型时的热分解。在塑料中加入炭黑作紫外线吸收剂，可提料中加入炭黑作紫外线吸收剂，可提高其耐光辐射的能力。高其耐光辐射的能力。润滑剂润滑剂防止塑料在成型过程中粘在防止塑料在成型过程中粘在模具或设备上，并使制品表面光亮美模具或设备上，并使制品表面光亮美观而加入的物质。常用硬酯酸及盐类
6、、观而加入的物质。常用硬酯酸及盐类、石蜡烃和酯类。石蜡烃和酯类。着色剂着色剂亦称染料，一般用有机亦称染料，一般用有机染料或无机颜料作着色剂。着色剂应染料或无机颜料作着色剂。着色剂应满足着色力强，色泽鲜艳，分散性好，满足着色力强，色泽鲜艳，分散性好，不易与其它组分起化学变化，耐热、不易与其它组分起化学变化，耐热、耐光性好等要求。耐光性好等要求。固化剂固化剂固化剂的作用是将热塑性的固化剂的作用是将热塑性的线型高聚物加热成型时，交联成网状线型高聚物加热成型时，交联成网状体型高聚物并固结硬化，制成坚硬和体型高聚物并固结硬化，制成坚硬和稳定的塑料制品。固化剂常用胺类和稳定的塑料制品。固化剂常用胺类和酸类
7、及过氧化物等化合物作固结剂，酸类及过氧化物等化合物作固结剂，如环氧树脂中加入乙二胺。如环氧树脂中加入乙二胺。其它其它 在塑料中加入其它一些添加剂，在塑料中加入其它一些添加剂，如阻燃剂如阻燃剂(阻止塑料燃烧或造成自熄阻止塑料燃烧或造成自熄)、抗静电剂抗静电剂(提高塑料表面的导电性，提高塑料表面的导电性，防止静电积聚，保证加工或使用过程防止静电积聚，保证加工或使用过程中安全操作中安全操作)以及发泡剂以及发泡剂(在塑料中形在塑料中形成气孔，降低材料的密度成气孔，降低材料的密度)等。等。三、塑料的特性三、塑料的特性1.1.密度小密度小塑料对密度一般只有塑料对密度一般只有1.01.02.02.0，约为钢
8、的，约为钢的1/61/6，铝的，铝的1/21/2。这。这对减轻车辆、飞机、船舶等运输工具对减轻车辆、飞机、船舶等运输工具的自重意义十分重大。的自重意义十分重大。2.2.电绝缘电绝缘大多数塑料具有良好的电绝大多数塑料具有良好的电绝缘性和较小的介电损耗，是理想的电缘性和较小的介电损耗，是理想的电绝缘材料。绝缘材料。3.3.耐腐蚀耐腐蚀大多数塑料的化学稳定大多数塑料的化学稳定性好，对酸、碱、盐都具有良好的抗性好，对酸、碱、盐都具有良好的抗腐蚀能力。腐蚀能力。4.4.消音和隔热性好消音和隔热性好塑料消音隔热性好，塑料消音隔热性好，泡沫塑料可以用作隔音保暖材料，塑泡沫塑料可以用作隔音保暖材料，塑料机械零
9、件可以减少噪音，提高运转料机械零件可以减少噪音，提高运转速度。速度。5.5.耐磨和减摩性好耐磨和减摩性好大部分塑料摩大部分塑料摩擦系数小，具有自润滑能力，可以在擦系数小，具有自润滑能力，可以在湿摩擦和干摩擦条件下有效工作。湿摩擦和干摩擦条件下有效工作。6.6.良好的工艺性能良好的工艺性能大部分塑料都可以大部分塑料都可以直接采用注塑或挤压成型工艺，无需直接采用注塑或挤压成型工艺，无需切削，因此生产效率高，成本低。切削，因此生产效率高，成本低。7 7塑料的不足塑料的不足塑料的不足之处塑料的不足之处是强度、硬度低，耐热性差，膨胀系是强度、硬度低，耐热性差，膨胀系数大，受热易变形、易老化、易蠕变数大，
10、受热易变形、易老化、易蠕变等。等。四、塑料的分类四、塑料的分类1 1 以塑料受热行为分以塑料受热行为分以塑料受热行为分类可分为热塑以塑料受热行为分类可分为热塑性塑料和热固性塑料。性塑料和热固性塑料。热塑性塑料热塑性塑料是指在特定温度范围内是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。能反复加热软化和冷却硬化的塑料。这类塑料一般由聚合树脂制成，受热这类塑料一般由聚合树脂制成，受热时主要是通过物理变化而使其几何构时主要是通过物理变化而使其几何构型发生变化，当再一次受热后仍具有型发生变化，当再一次受热后仍具有可塑性。如聚乙烯、聚苯乙烯、可塑性。如聚乙烯、聚苯乙烯、ABSABS、聚酰胺等。聚酰胺
11、等。热固性塑料热固性塑料指在一定温度和压力等指在一定温度和压力等条件下，保持一定时间而固化，固化条件下，保持一定时间而固化，固化后成为不熔不溶性物质的塑料。一般后成为不熔不溶性物质的塑料。一般以缩聚树脂为基础制成。受热时通过以缩聚树脂为基础制成。受热时通过化学变化使低相对分子质量的线型分化学变化使低相对分子质量的线型分子转变为体型结构的高分子化合物。子转变为体型结构的高分子化合物。当它再次受热后不具有可塑性，如酚当它再次受热后不具有可塑性，如酚醛塑料、环氧塑料等。醛塑料、环氧塑料等。2 2以塑料使用的特点分以塑料使用的特点分通用塑料通用塑料指产量大、用途广、指产量大、用途广、价格低的常用塑料。
12、包括聚乙烯、聚价格低的常用塑料。包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料等，产量氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料等，产量占占80%80%以上。以上。工程塑料工程塑料指可以作为结构材料的塑指可以作为结构材料的塑料。可代替金属作为工程结构件使用。料。可代替金属作为工程结构件使用。如聚碳酸酯、如聚碳酸酯、ABSABS、聚酰胺等。通用、聚酰胺等。通用塑料经改性和增强，也可制成工程构塑料经改性和增强，也可制成工程构件。这样就很难从定义上区分通用塑件。这样就很难从定义上区分通用塑料和工程塑料的界限了。料和工程塑料的界限了。特种塑料特种塑料指有某些特殊性能的塑料。指有某些特殊性能的塑料。这些特殊性能包括高耐热性、高电
13、绝这些特殊性能包括高耐热性、高电绝缘性、高耐腐蚀性等，如氟塑料、有缘性、高耐腐蚀性等，如氟塑料、有机硅树脂等。机硅树脂等。第二节 工程塑料在汽车上的应用随着汽车工业的发展，大大促进了随着汽车工业的发展，大大促进了汽车上塑料的应用，汽车上塑料的用量汽车上塑料的应用，汽车上塑料的用量占整车质量的占整车质量的7%7%左右。左右。一、汽车内饰用塑料制品材料一、汽车内饰用塑料制品材料为创造更舒适、更安全而豪华的为创造更舒适、更安全而豪华的车内居住空间，人们一直追求高档次、车内居住空间，人们一直追求高档次、高质量的汽车内饰。汽车内饰塑料制高质量的汽车内饰。汽车内饰塑料制品有仪表板、座椅、顶棚、门内板、品有
14、仪表板、座椅、顶棚、门内板、副仪表板、扶手、地毯、行李箱内衬、副仪表板、扶手、地毯、行李箱内衬、发动机罩盖内衬以及各种吸音、降噪发动机罩盖内衬以及各种吸音、降噪用的毛毡垫等。用的毛毡垫等。1.1.仪表板仪表板硬质仪表板硬质仪表板硬质仪表板一般使硬质仪表板一般使用在轻、小型货车上，一次注射成形。用在轻、小型货车上，一次注射成形。这种仪表板尺寸很大而且没有蒙皮，这种仪表板尺寸很大而且没有蒙皮，表面质量要求非常高，同时要求高温表面质量要求非常高，同时要求高温耐热、刚性。材料可用改性耐热、刚性。材料可用改性PPOPPO、ABSABS树脂、填充树脂、填充PPPP等。等。软质仪表板软质仪表板软质仪表板由表
15、皮、骨软质仪表板由表皮、骨架、缓冲材料等三部分构成。常采用架、缓冲材料等三部分构成。常采用PVC/ABSPVC/ABS片材真空吸塑成形仪表板表片材真空吸塑成形仪表板表皮，如一汽捷达，上海桑塔纳轿车；皮，如一汽捷达，上海桑塔纳轿车；中高级轿车上采用粉末中高级轿车上采用粉末PVCPVC搪塑成形搪塑成形仪表板表皮，如一汽奥迪、小红旗轿仪表板表皮，如一汽奥迪、小红旗轿车。骨架材料有铁板车。骨架材料有铁板(如奥迪和小红如奥迪和小红旗旗)，有硬纸板，有硬纸板(如捷达和桑塔纳如捷达和桑塔纳)，也，也有有ABSABS、改性、改性PPPP等。等。软质仪表板软质仪表板软质仪表板由表皮、骨架、软质仪表板由表皮、骨架
16、、缓冲材料等三部分构成。常采用缓冲材料等三部分构成。常采用PVC/ABSPVC/ABS片材真空吸塑成形仪表板表皮，如一汽捷片材真空吸塑成形仪表板表皮，如一汽捷达，上海桑塔纳轿车；中高级轿车上采用达，上海桑塔纳轿车；中高级轿车上采用粉末粉末PVCPVC搪塑成形仪表板表皮，如一汽奥搪塑成形仪表板表皮，如一汽奥迪、小红旗轿车。骨架材料有铁板迪、小红旗轿车。骨架材料有铁板(如奥如奥迪和小红旗迪和小红旗)，有硬纸板，有硬纸板(如捷达和桑塔纳如捷达和桑塔纳)，也有，也有ABSABS、改性、改性PPPP等。等。聚丙烯仪表板聚丙烯仪表板为了便于回收利用，为了便于回收利用，正在发展热塑性聚烯烃表皮（正在发展热塑
17、性聚烯烃表皮（TPOTPO），），改性聚丙烯骨架，聚丙烯发泡材料构改性聚丙烯骨架，聚丙烯发泡材料构成的仪表板。成的仪表板。2.2.座椅座椅材料基本上是软质高弹性聚氨材料基本上是软质高弹性聚氨酯泡沫塑料，骨架用金属材料。国外酯泡沫塑料，骨架用金属材料。国外正发展全塑座椅，除了缓冲垫，座椅正发展全塑座椅，除了缓冲垫，座椅骨架也采用长玻纤增强的聚丙烯材料骨架也采用长玻纤增强的聚丙烯材料或或3030玻纤增强的玻纤增强的PA6PA6，重量减少，重量减少4040以上，成本降低以上，成本降低1515。3 3门内板门内板门内板的构造基本上类似于门内板的构造基本上类似于仪表板，由骨架、发泡材料和表皮构仪表板，由
18、骨架、发泡材料和表皮构成。车门内板一般以硬质纤维板或成。车门内板一般以硬质纤维板或PPPP木粉塑料板为基材，再层压或复合上木粉塑料板为基材，再层压或复合上聚氨酯内衬和聚氨酯内衬和PVCPVC薄膜或无纺布。也薄膜或无纺布。也有用改性有用改性PPPP或或ABSABS制作车门内板骨架，制作车门内板骨架，再复合软饰材料成为整体门内板。再复合软饰材料成为整体门内板。红旗轿车和奥迪轿车的门内板的骨架红旗轿车和奥迪轿车的门内板的骨架部分由部分由ABSABS材料注射成形，再把衬有材料注射成形，再把衬有PUPU发泡材料的针织涤纶表皮以真空成发泡材料的针织涤纶表皮以真空成形的方法层压在骨架上成为一体。形的方法层压
19、在骨架上成为一体。4.4.顶棚顶棚成形顶棚由基材和表皮构成。基成形顶棚由基材和表皮构成。基材一般使用材一般使用“热塑性热塑性”PUPU发泡片材、发泡片材、PPPP发泡片材、玻璃纤维、瓦楞纸、蜂发泡片材、玻璃纤维、瓦楞纸、蜂巢状塑料带等。表皮材料可用织物、巢状塑料带等。表皮材料可用织物、无纺布、无纺布、PVCPVC等。我国轿车顶棚一般等。我国轿车顶棚一般使用使用“热塑性热塑性”PUPU发泡片材、玻璃纤发泡片材、玻璃纤维、无纺涤纶布材料层压成形。维、无纺涤纶布材料层压成形。5.5.地毯地毯地毯材料必须挺括、隔音、舒地毯材料必须挺括、隔音、舒适，不允许松弛，折皱等现象，大都适，不允许松弛，折皱等现象
20、，大都采用带有橡胶基的合成纤维针刺毡或采用带有橡胶基的合成纤维针刺毡或PVCPVC低发泡体组成。低发泡体组成。6.6.其他其他其他如门立柱盖板、杂物箱、杂物斗、其他如门立柱盖板、杂物箱、杂物斗、空调有关的壳体和各种导管以及导风空调有关的壳体和各种导管以及导风格栅，大都采用格栅，大都采用ABSABS及聚烯烃塑料。及聚烯烃塑料。二、汽车外装塑料制品二、汽车外装塑料制品1.1.保险杠保险杠塑料保险杠分为两大类，塑料保险杠分为两大类，即即RIMRIM法成形的热固性法成形的热固性PURPUR和弹性体改和弹性体改性聚丙烯。我国车用塑料保险杠几乎性聚丙烯。我国车用塑料保险杠几乎都采用弹性体共混改性都采用弹性
21、体共混改性PPPP材料，美国材料，美国大多采用大多采用RIMRIM成型法生产保险杠，而成型法生产保险杠，而欧洲大多采用经涂装的欧洲大多采用经涂装的PPPP保险杠和保险杠和PC/PBTPC/PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）合（聚对苯二甲酸丁二醇酯）合金保险杠，日本一些高级轿车上应用金保险杠，日本一些高级轿车上应用RIMRIM。2.2.散热器格栅散热器格栅散热器格栅材料有散热器格栅材料有ABSABS、PCPC、PPPP、PETPET（聚对苯二甲酸乙醇（聚对苯二甲酸乙醇酯）。目前一般采用酯）。目前一般采用ABSABS或或ABS/PCABS/PC注注射成形、表面电镀或涂装的格栅，如射成形、表面电镀或涂装
22、的格栅，如小红旗轿车的格栅是小红旗轿车的格栅是ABS/PCABS/PC表面喷漆。表面喷漆。散热器格栅散热器格栅3.3.车轮罩车轮罩塑料车轮罩分全罩型和半罩塑料车轮罩分全罩型和半罩型，车轮罩所采用的塑料材料有型，车轮罩所采用的塑料材料有ABSABS、PAPA、PCPC、ABSABS、PPO/PAPPO/PA等。等。4.4.叶子板衬里，发动机挡泥板叶子板衬里，发动机挡泥板轿车叶子板衬里一般采用耐低温、轿车叶子板衬里一般采用耐低温、高韧性的聚丙烯来制造。高韧性的聚丙烯来制造。CA1092CA1092车上车上发动机挡泥板改用聚丙烯塑料，成本、发动机挡泥板改用聚丙烯塑料，成本、重量减少，防腐性能提高。重
23、量减少，防腐性能提高。5.5.灯类灯类前大灯反射镜壳，可用前大灯反射镜壳，可用PPSPPS、PC/PBTPC/PBT，也可采用耐热性较低的其他也可采用耐热性较低的其他塑料。后排组合指示灯。灯罩材料为塑料。后排组合指示灯。灯罩材料为PMMAPMMA，灯壳为填料改性灯壳为填料改性PPPP，它们之，它们之间用热熔粘接剂接合。间用热熔粘接剂接合。6 6其他车身部件其他车身部件车门把手一般使用车门把手一般使用POMPOM，电镀件使用，电镀件使用PC/ABSPC/ABS。门锁一。门锁一般使用刚性好的般使用刚性好的POMPOM。玻璃升降器的。玻璃升降器的支承机构及手摇把材料为支承机构及手摇把材料为POMPO
24、M。雨刷。雨刷机构的杆可用机构的杆可用PBTPBT（聚对苯二甲酸丁（聚对苯二甲酸丁二酯），球碗可用二酯），球碗可用POMPOM，微电机上的，微电机上的小齿轮使用小齿轮使用POMPOM。三、结构件、功能件三、结构件、功能件1 1 气门室罩盖气门室罩盖塑料罩盖重量轻、塑料罩盖重量轻、噪音低，主要材料有噪音低，主要材料有PPSPPS（聚苯硫（聚苯硫醚）、热固性聚酯醚）、热固性聚酯BMCBMC（块状模塑（块状模塑料）、料）、SMCSMC（片状模塑料）和酚醛塑（片状模塑料）和酚醛塑料等。料等。2.2.冷却风扇、护风圈冷却风扇、护风圈由增强聚丙烯材料由增强聚丙烯材料制成，国内大多车型上已采用塑料制制成，国
25、内大多车型上已采用塑料制品。品。3.3.油箱油箱塑料油箱成本低、重量轻、经塑料油箱成本低、重量轻、经济效益好，安全性也比较好。主要采济效益好，安全性也比较好。主要采用超高分子量聚乙烯制成。用超高分子量聚乙烯制成。4.4.散热器水箱散热器水箱汽车散热器水箱材料向汽车散热器水箱材料向易接合的塑料转化。主要材料是玻璃易接合的塑料转化。主要材料是玻璃纤维增强尼龙纤维增强尼龙6666，耐热性、耐化学药，耐热性、耐化学药品性及尺寸稳定性好，重量轻。品性及尺寸稳定性好，重量轻。5 5水泵、油泵壳体水泵、油泵壳体水泵和油泵壳体采用水泵和油泵壳体采用酚醛树脂材料，在发动机高温、高负荷酚醛树脂材料，在发动机高温、高负荷状态下，能保持良好的尺寸稳定性、重状态下，能保持良好的尺寸稳定性、重量轻、噪声低、成本低。量轻、噪声低、成本低。谢谢观看！
