塑料在汽车中的应用趋势

塑料在汽车上除了广泛应用于制造各种内装饰件外，目前已可用来替代部分金属材料，制造某些结构零件、功能零件和外装饰件。目前塑料在轿车上的用量占全车质量的8％～12％。塑料在汽车上的广泛应用，既满足了某些汽车零部件的特殊性能要求，也是实现汽车轻量化的有效途径。塑料在轿车上的应用实例如图5-1所示。常用塑料的主要特性及其在汽车上的应用见表5-1。

图5-1　塑料在轿车上的应用实例

1—前保险杠；2—散热器格栅；3—车灯框；4—散热器固定框；5—空气滤清器壳；6—发动机装饰罩；7—进气管；　8—制动液罐；9—蓄电池壳；10—补偿水箱；11—后视镜壳；12—仪表板；13—转向盘；14—车门内饰板；　15—车厢内饰；16—后保险杠；17—车窗框；18—车门饰条；19—座椅；20—车轮罩

表5-1　常用塑料的主要特性及其在汽车上的应用

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GB/T 1630.1—2008　塑料环氧树脂第1部分命名

1.聚氨酯泡沫塑料在汽车上的应用

聚氨酯泡沫塑料具有一系列优异的性能，其原料组分都是液体，生产操作方便，只要简单地改变其原料配方，便可得到极软到极硬范围的泡沫，同其他软质泡沫塑料相比，还具有下述系列优点：半硬质聚氨酯泡沫塑料可分为普通型和自结皮型两种。其中普通型的制品，其密度可根据需要由60 kg/m3调整到150 kg/m3，有利于汽车轻量化。半硬质聚氨酯泡沫塑料是开孔的，其制品有良好的回弹性，使人接触后感觉舒服，并能吸收50％～70％的冲击能量。自结皮型半硬质聚氨酯泡沫塑料在发泡时能自行在产品外壁结成0.5～3 mm的表皮，具有较高的拉伸断裂强度和耐磨性，并能注塑发泡成型为具有不同花纹和颜色的制品。

汽车工业轻量化推动了聚氨酯泡沫塑料的飞跃发展。在20世纪70年代之后，由于整体发泡自结皮技术和聚氨酯反应注射模塑法（PU-PIM）成型技术的开发成功，更加扩大了聚氨酯泡沫塑料在汽车上的应用范围。目前聚氨酯塑料制品用于汽车上的情况如表5-2所示。

表5-2　汽车用聚氨酯塑料制品

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2.汽车结构件用通用塑料注射制品

通用塑料具有质量小，成型自由性好、电气绝缘性较好及原材料丰富、价格较便宜等优点。通用塑料既可以制造汽车机能件，又可制造汽车内饰件。汽车轻量化中应用最多的通用塑料有聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和ABS四大类。它们主要采用注射成型制作汽车零部件，也有利用其片或膜作面料的。

1）聚丙烯在汽车上的应用

目前汽车上各种类型的聚丙烯零件品种已超过70种。表5-3中列出了用聚丙烯制造的主要汽车零件的名称及其质量。

表5-3　PP汽车零件(www.xing528.com)

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GB/T 24149.1—2009　塑料 汽车用聚丙烯（PP）专用料第1部分：保险杠

改性PP保险杠具有成本低、质量小、可循环再利用等优势，其数量已占保险杠总数的70％。

经过改性的PP既可制作汽车内饰件，又可制作汽车结构件，如转向盘、后视镜框、嵌块式车门内饰件、侧面装饰件和转向柱套、发动机和取暖通风系统的有关零件。

2）聚乙烯（PE）在汽车上的应用

PE在汽车上的用量占汽车塑料总用量的5％～6％，次于聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚氨酯，居第5位。聚乙烯主要用于制造各种储罐和空气导管。汽车工业中所用的 PE基本上属于中、低压聚乙烯，主要用途分内饰件、外装件和底盘件三大类（见表5-4）。

GB/T 24149.2—201　7塑　料汽车用聚丙烯（PP）专用料第2部分：仪表板

表5-4　PE应用举例

塑料燃油箱正在取代金属燃油箱，这是由于塑料燃油箱具有形状设计自由性大、轻量化效果显著、抗介质腐蚀性好、抗冲击性好及燃烧时不易引起爆炸等一系列优点，故逐渐取代金属燃油箱，广泛用于轿车中。HDPE树脂具有较高抗冲击强度和较好耐应力开裂性能，用于挤出吹塑的汽车燃油箱。

聚氯乙烯具有化学稳定性好、介电性能高、耐油且不易燃烧，同时又有一定的机械强度，价格便宜等优点，故广泛应用于化工、建筑、电子、轻工、农业及机械等国民经济各部门中。PVC主要用于汽车内饰件及各种制品的表皮及盖、罩。如坐垫套、车门内衬、顶篷衬里表皮、软饰仪表板表皮、后盖板表皮、操纵杆盖板、转向盘表皮、货箱衬里、备胎罩盖、玻璃升降器盖、地板、地毯及电线包皮等。

因PVC的冲击强度较低，耐热性较差，故限制了其使用范围。而ABS树脂不仅具有优良的机械性能和良好的加工成型性能，而且与PVC有较好的相容性。于是研究者成功研制出了PVC/ABS合金用以作为仪表板的表皮材料，其真空吸塑成型仪表板表皮技术在世界上各种轿车中被普遍采用。

3）改性聚苯乙烯及ABS塑料在汽车上的应用

改性聚苯乙烯是指苯乙烯的均聚物及其与其他单体共聚物、合金等一族树脂的总称。ABS具有良好的性能，并能通过改性获得特殊性能，故广泛用于制作汽车内饰件和外装件。表5-5所示为苯乙烯类塑料在汽车零部件中的应用情况。

表5-5　苯乙烯类塑料在汽车零部件中的应用

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