汽车塑料件

汽车高分子材料

培训课程讲义

2005．1

目 录

第一篇 汽车塑料基础知识 一、汽车塑料制品发展过程 二、汽车用塑料主要特点

三、我国汽车塑料制品发展现状与趋势 四、塑料在轿车饰件的应用 第二篇 汽车用塑料制品与材料 一、聚氨酯泡沫塑料制品 二、工程塑料汽车零部件 三、塑料基复合材料汽车制品

四、塑料及树脂缩写代号 五、塑料的组成

六、汽车塑料制品常用聚合物树脂 七、汽车塑料制品的主要助剂

八、汽车塑料制品的常用填充物和增强物 九、汽车塑料的需要的主要性能指标 第三篇 汽车饰件用塑料及其制品 一、汽车饰件与塑料 二、汽车用聚氨酯泡沫塑料 三、汽车软饰件与塑料 四、反应注射模塑及制品 第四篇 汽车常用塑料及饰件 一、聚丙烯塑料汽车塑料件 二、聚乙烯汽车塑料件 三、改性聚苯乙烯塑料 四、聚氯乙烯车塑料件

第 五篇 塑料结构制品材料的选用原则 一、塑料材料选用的注意事项 二、塑料材料的选用范围 三、常用零部件的选用方法实例 第六 篇 塑料制品的设计要求 一、设计的工艺性 二、典型零部件的设计

第一篇 汽车塑料基础知识

一、汽车塑料制品发展过程

1．可清洁性--轻量性--减震性---经济性---资源性

二、汽车用塑料主要特点：

高分子汽车材料有很多以往传统材料没有的优点。主要表现在重量轻、有良好的外观装饰效果、有多种实际应用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、节约能源，可持续利用等各方面。高分子汽车材料的主要特点如下。 1．重量轻

高分子汽车材料最突出的优点之一就是具有轻质高强度的特性。由于各种塑料的平均比重只有一般普通钢材的15-20%，也比一般木材轻。这一特点对高档大型轿车尤其有突出的优点，可以减去大量的自重。 2．良好的加工性能

高分子汽车材料具有非常好的加工性能。由于高分子汽车材料的可塑性和与其它材料之间良好的兼容结合性能，可以利用不同的材料组分，借助于各种现代化的成型加工机械，通过挤出、注塑、压延、模塑、吹塑等方法加工成具有各种不同形状、不同性能、不同颜色的、不同功能的高分子汽车材料，如，直接挤成管材、型材、板材，注射成有各种造型的制品、压延加工成薄膜等，还可根据需要制成各种颜色、有夹层、中空、放嵌件等各种产品，还可根据要求进行二次加工，如机械制品样的车削、冲切、裁剪、焊接、也可热熔、冷锯、复合等。 3．优良的综合理化性能

高分子汽车材料的另一个优点是具有多种功能，可而被用于特殊的场合。大多数高分子材料除了具有可塑性外，还有众多优秀的理化性能。塑料具有良好的绝缘性能、卓越的防腐蚀性能、耐老化性能、良好的耐磨和耐洗刷性能、良好的防水性能和力学性能、良好的粘结结合性能，被加工成各种被加工成各种要求多种性能和功能的汽车内外饰件。 4．优秀的装饰效果

高分子汽车材料最突出的优点是装饰效果优秀。它可以被一次加工成具有复

杂造型和多种色彩的制品，有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着色，加工成具有非常逼真的形象、花纹和图案，可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理，还可以表面烫金、贴膜、镀银、镶嵌等。 5．节能和环保

高分子汽车材料还有一个优点是能节约能源和促进环保。由于能替代大量的天然材料，就可以相应节约大量的资源，起保护森林和石材资源的作用，不破坏更多的生态环境，具有节能的社会价值和环保意义。同时，由于塑料加工成型的方便性，制造高分子汽车需要的能源远远小于加工同等功能的天然材料，比如钢铁、动物皮等，可节约大量人工和能源。大多数汽车材料用的塑料是热塑性塑料，其废旧料能方便地回收，直接再制造，使高分子汽车材料走上可持续加工的清洁生产道路，有着极其积极的环保意义。

高分子汽车材料的特性还有很多，其中也有一些不如传统材料的地方，主要缺点表现在它的刚性、耐热性和可燃烧性、耐老化性能、表面耐刻划性和抗冻性等。

#1、刚性差：

高分子建筑材料具有很好的可塑性，但它的刚性较差，因此不能将它用于要求有较大承载力的地方或作为主要的受力结构件，否则会因刚度不够引起失稳等破坏；另外，它的抗变形能力也不如天然材料加工的传统材料。 #2、耐热性差：

耐高温性能差是高分子汽车材料的另一个主要缺点。大部分热塑性高分子汽车材料的工作温度都在摄氏80度以下，该温度以上常会发生热变形，使高分子材料不能维持原来的形状和结构，性能也会发生很大变化。 #3、抗冻性能差：

很多塑料具有冷脆性，主要表现在塑料件在冬天时用时，受到冲击力特别容易引起冲击破坏，由于这一原因使很多塑料在低温环境下的应用受到了限制。热塑性塑料的这一缺点目前可以通过在原料中加入其它材料或添加剂进行配方组合进行改性，让它的低温抗冲击强度得到改善。 #4、具有可燃烧性：

与钢材相比，塑料的另一个缺点是具有可燃烧性。这是近年来高分子汽车材

料应用过程中最受人们关注的问题之一，也是很多场合中最不放心使用高分子材料的主要原因之一。塑料可分为两类，一类是不可燃烧的，另一类是可燃烧的。但是，由于塑料具有可配方组合和改性的功能，可燃烧的塑料可以通过在配方中加入阻燃剂和不可燃烧的填充改性物，对其进行改性，使之成为阻燃或不可燃的塑料，让们放心使用。 #5、耐老化性能：

塑料的老化性能是长期以来影响高分子汽车材料应用发展的又一个原因。但是，实际上应该比较客观地看待塑料建材的老化问题。高分子材料不仅要考虑耐热老化，还要考虑耐光老化和耐经常接触介质的老化。可以通过在配方中通过加入各种抗老化剂防止老化。

高分子建筑材料具有相当多的优点，但由于上述缺点，较多的仍然是以汽车内装饰用材和车厢内功能性汽车制品应用为主。随着科学技术的发展，越来越多的高分子新材料不断研究成功，许多高分子材料已经正在克服这些缺点，这将使汽车高分子材料的应用领域和范围得到更大的发展。

三、我国汽车塑料制品发展现状与趋势

汽车塑料制品，按其使用部位可分为内饰件、外装件、机能结构件等。 近年来我国大力开展汽车软饰化工作，汽车上塑料用量明显增加。

表1-1 我国不同车型塑料用量

表1-2 我国汽车中塑料件在各使用部位所占的百分比 单位： ％

四、塑料在轿车饰件的应用

轿车软饰件主要是指轿车车身内外各种质地柔软坚韧的装饰部件，其中以内

饰件为主。轿车中典型的塑料软饰件见表1-3。

表1-3 轿车中典型的塑料软饰件

用于制造轿车软饰件的塑料，主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、

聚丙烯、ABS、聚苯醚和玻璃纤维增强丙烯腈－苯乙烯共聚物等，其中以聚氨酯泡沫塑料最为重要。

目前，许多通用塑料、工程塑料及其增强塑料，都能在不同程度上替代钢、铜、不锈钢、铝合金等材料，用作轿车结构件或内外装件。其中，又以聚丙烯、

聚氯乙稀、聚乙烯、ABS等最常用。表1-4列举了用作轿车结构件或内外装件的塑料品种及其应用实例。

表1-4 用作轿车结构件和内外装件的塑料品种及其应用实例

第二篇 汽车用塑料制品与材料

一、聚氨酯泡沫塑料制品

聚氨酯泡沫塑料广泛应用于汽车内饰和吸收振动的零部件上。其主要制品

有：仪表板、后视镜框、保险杠、座椅软垫、头枕、转向盘、控制箱、仪表板防振垫、前后支柱装饰、中间支柱装饰、前顶衬里、窗框架、顶棚与侧顶架装饰、门衬板、遮阳板、后顶架装饰等。

二、工程塑料汽车零部件

工程塑料制造的汽车机能件较多，其中常见的零部件有：散热器格栅（其材

料有ABS、20％玻璃纤维增强聚丙烯）、空气滤清器壳（聚丙烯）、行里箱盖（聚丙烯）、仪表板（聚丙烯）、曲轴箱盖（尼龙6）、正时齿轮链盒（聚丙烯）、正时齿轮（30％玻璃纤维增强聚甲醛）、挡泥板（尼龙R－RIM）等。

三、塑料基复合材料汽车制品

塑料复合材料如SMC、DX（聚甲醛复合材料）开始用于制造汽车结构件，对

减少汽车自重起了重要作用。如SMC材料模压成型制造汽车门板，聚甲醛复合材料制造传向节主销衬套。

四、塑料及树脂缩写代号

表2-1根据GB1844－80标准，列出常用塑料及树脂的缩写代号。

五、塑料的组成

1．树脂

树脂是塑料中最重要的组分，约占塑料全部组分的40％～100％。 按树脂的受热行为，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。

1.1．热塑性塑料

其分子结构是链状的线型结构。它的工艺性能特点是受热时软化或熔化，具

有可塑性，可塑制成一定形状的制品；可反复再塑，而其基本性能不变。

这类塑料的优点和缺点。

属于这类塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、ABS、有机玻璃、

聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。 1.2．热固性塑料

热固性塑料是一类以缩聚树脂为基础，加入适当的添加剂固化而成。这种塑

料一旦固化成型即使加热至分解温度也不会软化，同时也不溶解在溶剂中，属于这类塑料有酚醛、环氧、聚酯、氨基、聚二苯醚、不饱和聚酯以及有机硅等。

六、汽车塑料制品常用聚合物树脂

汽车塑料制品的种类很多，但大多数制品都由几部分基本原材料组成：合成树脂、添加剂（稳定剂、增塑剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂等）、填充料、着色剂。

下面对建筑塑料制品种常用的原料作简单介绍。

高分子建筑材料的主要成分就是合成树脂，合成树脂按照聚合的方法有加聚树脂和缩聚树脂两类，而按照受热行为又可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。

汽车塑料制品的常用原材料中，根据不同用途和性能要求，热塑性塑料和热固性塑料都有应用。考虑环保、加工性能和可持续加工因素，热塑性塑料的应用比例远远高于热固性塑料。在热塑性塑料中根据不同场合需要，通用塑料和工程塑料都有应用，但从经济性和加工性考虑，应用较多的还是通用热塑性塑料。常用于作为建筑塑料制品常用原材料的塑料树脂有PVC、PE、PP、ABS、PS、酚醛、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯等。

（一）、PVC（聚氯乙烯）： 1．PVC的种类与应用领域

PVC是高分子建筑材料中应用最多的树脂。 PVC树脂按照聚合方法可分成悬浮树脂和糊状树脂，悬浮树脂是粉状物，按照分子量大小可分６种型号，其分子量范围、性能和用途如表２－１所示,参考标准HG2-775-74。表中的黏度表示为1%树脂在1，2二氯甲烷中的溶液绝对黏度值.

表2－2 悬浮法ＰＶＣ树脂的分子量范围和用途

PVC糊状树脂是在加入了大量的增塑剂后，用于涂布法加工软质PVC表皮、革类面料产品、PVC软质地板等，一般在糊状PVC树脂中的增塑剂加量，可达到树脂含量的80-100%。

在汽车塑料制品种最常用的塑料原材料当属聚氯乙烯，用PVC塑料制造的汽车塑料制品随处可见，PVC塑料方向盘、PVC塑料衬板、PVC塑料汽车铺地材料。这不仅是因为PVC树脂价格经济，而且加工性能和综合力学性能都比较好。

2．PVC的性能特点

将PVC树脂用于汽车材料中的最可贵特点是具有自熄性，这是因为PVC材料的分子中含有56.8％氯原子，遇明火能够自熄。材料自熄是指原本燃烧的材料在离开火源就会自动熄灭，衡量某种材料是否会燃烧可用氧指数值作判断。当材料的氧指数达到30以上，才可将这种材料称为具有自熄性。也就是说，这种材料只有当所处空气环境中的含氧量达到30%时才会燃烧，低于此值则不会燃烧，那么这种材料一般使用情况下的燃烧性能是安全的。 自熄性对于建筑材料是极为重要，可以避免许多意想不到的灾害。

不管哪一类的PVC树脂在加工时都必须加上稳定剂，否则，PVC受到光和热很容易分解。一般配方中除了稳定剂之外，还要加入润滑剂、防老化剂、并根据

不同的树脂型号和产品需要，加入增塑剂和各种增强填充剂。假如增强填充剂，既是为了降低成本，也更为了改善某一个具体的性能，比如耐热性、抗冲击性、强度、耐介质性能等。

要区别PVC材料属于硬质或软质，主要是由加工时所加入的增塑剂的量决定。一般情况下，加入的增塑剂量大于树脂量的30%时，称为软质PVC材料，含较多增塑剂的PVC材料要成为自喜获阻燃产品还需加入特定的阻燃成分，否则不再自熄；而硬质PVC材料的增塑剂加入量小于树脂的10%，或者完全不加增塑剂，其阻燃性能不受到大的影响。汽车高分子材料中的PVC类产品中硬质、软质都有，除了树脂性号外靠增塑剂调节，但都可以保持材料的自熄性能。硬质PVC材料除了自熄以外，抗老化性能和综合力学性能也较好，但它的抗冲击性能，尤其是低温抗冲击性能往往还不能满足应用要求，采取的措施是在配方中加入抗冲改性剂。软质制品无抗冲击要求。

常用的PVC材料抗冲改性剂有ACR（丙烯酸酯共聚物）、CPE（氯化聚乙烯）、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物) 、部分无机填充物等，改性的作用是让材料增加抗冲击韧性。

3．其它相关共聚物：

氯乙烯除了聚合成PVC，还可以和其它不饱和单体共聚，形成氯乙烯类其它共聚物，如下面表2-2所示。

表2-3 氯乙烯类其它共聚物

（二）、PE（聚乙烯）

1．PE的种类与应用领域

PE材料的种类很多，不同的PE有不同的力学性能和加工性能，根据不同的用途和性能要求，相应的用不同的PE制成不同的产品。PE的力学性能与其密度有很大关系，密度越高，力学性能越好。

不同的PE原材料和在建筑中适用的产品如表2-3所示。

表2- 4 PE原材料特性和适用产品

市售商品PE以MI（熔融指数）进行分级，MI值在0.3-20范围内，分子量越大，密度越高，MI值越小。 MI代表意义为：加工温度190C0、 载荷2160g、10秒内、从直径2.1mm、长8mm的毛细管中挤出的克数。

2．PE的性能特点

PE的最大优点是对人体无害和耐溶剂性能特别优秀，常温下几乎没有可溶解的溶剂，只有某些烃类物质能使它溶胀甚至溶解，比如，四氯化碳。PE的耐介质腐蚀的能力也特别强，可耐大多数酸性和碱性物质，只有浓硫酸和浓硝酸方能够慢慢地侵蚀它。因此，PE可被用来加工成建筑中需要接触大多数化工液体的管材，由于耐腐蚀性好，还特别适用于制造成输送饮用水的管道和医用、药用输液管。

超高分子量聚乙烯材料是近年来发展的新材料，由于它的分子量特别大，理化性能具有很多超出寻常PE材料的优点，被誉为现代奇异新塑料。尤其是他的

耐磨性能非常好，甚至可以为普通钢材的8-9倍，这种材料非常适合用于很多易磨损材料。但是由于超高分子量聚乙烯材料的分子量相当大，长期以来，它的加工成型是一个问题。通过配方改性或对挤出加工设备进行特殊的改造，目前已经能连续挤出加工成型。

PE作为汽车材料应用，其最大的缺点是容易燃烧，因此，用PE一定要采用比较保险的阻燃措施，最简单、常用的方法是加入合适的而且有足够量的阻燃剂，用来改善PE的燃烧性能。

3．PE和其它化合物的共聚物

PE和其它物质形成的共聚物如表2-5所示。

表2-5 PE和其它物质形成的共聚物

(三) 、PS (聚苯乙烯)

1．PS的种类与应用领域

聚苯乙烯树脂的加工方法有悬浮聚合和本体聚合两类，本体聚合法的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成的.本体聚合只需要加热及加引发剂，就可以得到纯度较高的连续聚合产品，但对聚合反应控制难度较高。悬浮聚合要以水作为分散剂，聚合得到PS颗粒。PS常用于加工建筑中应用较多的发泡PS材料。加工泡沫塑料的方法是将PS和低沸点的有机液状物（例如丁烷）加热至一定温度，然后在较高压力下使液体渗入到PS的内部，当冷却时，该低沸点的液体就被固定

在PS粒子的内部，一旦这些粒子再次遇到蒸汽加热时，PS粒子就会软化、粘连，但使其同低沸点物同时发生气化，就膨胀成多个有隔离层的小气孔，即形成PS泡沫塑料。

2．PS的性能特点

用单纯的PS加工材料时，其外观特点是无色透明，透光率可达到90% 或更高，性能特点是刚性较好。用PS材料加工出来的产品虽然平整而挺括，但它的脆性较大，不能承受冲击力。PS用于汽车中的另一个缺点是容易燃烧，而且由于含苯，它在燃烧时发出较大的黑烟和黄色明火，还会散发出苯类物质特有的、有害、难闻气体。PS能溶于苯、甲苯、乙苯等苯类芳香族溶剂，另外，PS的耐热性能也较差。

3．ABS及其它PS系列共聚物

由于PS脆性，常将其与其它物质一起接枝共聚，使其改变脆性，增加在建筑上的应用范围。如，与丁二烯接枝共聚，得到高抗冲PS(HIPS)；与苯乙烯、丁二烯三元接枝共聚，得到了集合三者优点于一身，却又改去原来PS脆性的ABS，因为丁二烯使ABS坚韧；并喜庆提高了ABS的表面硬度和耐化学性能；本乙烯让ABS保持良好的刚性、表面光滑性和加工性能。这种综合材料性能使ABS成了一种很受欢迎的新材料。常用ABS制造一些需要综合性能优异的汽车材料和有装饰要求的零件。

ABS的生产方法主要有混炼法和接枝法，混炼法是先用1/3丙烯晴和2/3苯乙烯得到丙烯晴和苯乙烯的共聚物；又以1/3丁二烯加2/3丙烯晴的比例得到丁二烯和丙烯晴的共聚物；再将两者按1/3：2/3的比例在150-200C0左右的温度范围内进行混炼，得到了三元共混合金ABS塑料。接枝法是直接按照不同比例聚合，如34（A，丙烯晴）： 42（B，丁二烯）：24（S，苯乙烯），将聚丁二烯溶于苯乙烯和丙烯晴，而后进行本体聚合或悬浮聚合。ABS的具体性能和三种组分的比例有很大关系，可根据其具体应用功能需要决定，商品ABS已根据其不同组合比例有对应具有不同牌号和各种性能特点的产品。

PS还通过其它不同的接枝共聚和改性，得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品种，如MBS、SBS、AS、SMA等。这些材料分别可应用于多种场合，既可作为主要原料，也可作为常用塑料的改性剂，或者和其它塑料共混，重新组成另一

种新的塑料合金材料。SMA是汽车上的重要仪表板骨架材料，MBS、SBS、AS都是重要的树脂改性增韧改性材料。

（四）、PP(聚丙烯)

1．PP的种类和应用领域

有均聚法生产的和共聚法生产的两类树脂。均聚生产的PP是由单一的丙烯单体聚合而成，而共聚PP是由丙烯和乙烯两类单体共同聚合而成的。商品PP以熔融指数来划分，熔融指数的范围为0.2-12，测定熔融指数的标准温度为230C0 。

用PP树脂制造的汽车用制品很多，有各种保险杠、板材、水箱、装饰板，PP在汽车上的应用有越来越多的趋势。

2．PP的性能特点

PP是结晶型塑料，均聚生产的PP特点是韧性差，但是刚性较好，共聚生产的PP特点则表现为韧性较好，但是强度偏低。PP的密度较小，只有0.9，几乎是所有的普通塑料中密度最小的塑料品种。

将PP用于汽车工业的优点很多，它无毒，综合力学性能较好，抗拉性能比PE好，抗弯曲性能也较佳。而且PP的耐热性较好，即使在100度温度下，它还能保持50% 的原有抗拉强度。PP的耐溶剂性能也不比PE差，在常温下几乎无溶剂可以溶解PP。

PP用于汽车的主要缺点是燃烧问题，它不仅易燃，而且会滴落燃烧物，很容易因此而引起火灾。因此PP用于汽车中一定要采取较好的阻燃防火措施,这一点是它在汽车上能否更加大量推广应用的主要关键，有效的办法可以应用合适的阻燃剂品种和量，PP应用阻燃剂必须注意如果是与人接触的健康材料，不要因为由于阻燃剂而影响PP原有的环保品位。

PP的另一个缺点是在低温下的抗冲击性能较差。解决这一问题的办法很多，主要采用其它韧性材料、刚性粒子或弹性体进行各种改性增韧，如橡胶、各种纤维、天然无机粒子等。

（五）、AC(丙烯酸类树脂)

1．AC的种类和应用领域

丙烯酸类树脂是丙烯酸类单体的共聚物或者均聚物，确切地说是一个具有很多相似结构聚合物的大家族，其中在汽车上应用的较多的是的PMMA（甲基丙烯酸甲酯），俗称有机玻璃。

PMMA的聚合方法有本体法和悬浮法两种，本体聚合时，先将单体经过预聚合，形成聚合度10%的粘性稠状液体，然后直接灌入由两块无机平板玻璃形成的平板模具内，让预聚体在40-70°C水箱中聚合。用本体法聚合得到的一般是平板有机玻璃，而悬浮法聚合得到的是模塑有机玻璃粉。

有机玻璃在汽车上常用来作为透光装饰材料，也用于作为窗的玻璃代用物，还用于灯罩等。

2．AC的性能特点

汽车上应用有机玻璃首先是它有极好的透光性，PMMA的透光率可达92%左右，几乎是透光性能最好的塑料品种。另外，有机玻璃的耐候性也较好，在很强的日光下使用若干年后，照旧有很好的透光性，色泽变化也不大。

有机玻璃在汽车上应用的缺点是表面硬度较无机玻璃要低得多，耐刻划的性能较差；另一个缺点是要燃烧，燃烧时会出现淡蓝色的火焰，但无滴落物。

（六）、PU（聚氨酯）

1．聚氨酯的种类和应用领域

聚氨酯一般有两类，由含有异氰酸酯基的多异氰酸酯和含有羟基的聚醚或聚脂反应生成醚类聚氨酯和酯类聚氨酯。含羟基的聚醚由多元醇和环氧丙烷反应制得，聚醚分子中的羟基的数量为3-8个；含羟基的聚酯由二元酸（邻苯二甲酸、己二酸）和多元醇（乙二醇、甘油）缩合反应生成的低分子聚酯，不同的配方可以得到不同的聚酯。

聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯都用羟值来衡量羟基含量。其含义为：在1g树脂中含有的羟基相当于KOH的毫克（KOHmg/g树脂）。羟值是代表材料交联密度的，与聚氨酯的硬度成正比，羟基含量越大，羟值越高，PU越硬。高羟值的聚氨酯材料用于制造硬质聚氨酯建筑制品，低羟值的聚氨酯用于制造软质聚氨酯制品。

聚氨酯材料在汽车上应用很多，如涂覆材料、聚氨酯硬质塑料板材、聚氨酯

弹性体、座椅软泡沫材料、装饰件、沙发革、车顶；应用最多的是各种软质和硬质的聚氨酯泡沫材料，它有隔振、隔音、降噪、保温隔热；PU还可制成车用聚氨酯涂料、粘结剂、密封剂等。

2．聚氨酯的性能和特点

聚氨酯材料的各种性能都很优异，用于车上有很多优点。硬质聚氨酯的强度很高，软质聚氨酯的弹性很好，它的耐老化性能、抗化学介质能力等，综合力学性能远远超过PVC等材料。

聚氨酯的聚合很方便，不仅可在常温常压条件下进行聚合反应，像有些聚氨酯建筑胶粘剂和双组分的聚氨酯涂料，甚至可以进行现场聚合后直接发泡或喷涂、修补等施工。

聚氨酯材料用于汽车的缺点主要表现在异氰酸酯有毒性，材料施工时，反应过程中会释放出不良气体，施工人员在现场作业要采取健康保护措施。聚合反应结束后，聚氨酯材料应用过程中是无毒的。

（七）、EP(环氧树脂)

1.EP的种类和应用领域

环氧树脂是分子中含环氧基的聚合物，它主要有标准型的双酚A型环氧、酚醛环氧、甘油环氧等，其种类很多。化学工业部分别有标准代号表示各类环氧：E代表标准型环氧（双酚A型，F代表酚醛环氧，G代表有机硅环氧，B代表甘油环氧。

其中，双酚型环氧在建筑上应用最多，它是由环氧氯丙烷和双酚A聚合得到的，属于低聚合度的线性聚合物，外观状态和环氧分子量有关，分子量较小者的外观为粘稠性液体状态；分子量较大的环氧树脂外观为呈脆性的固体状态。 环氧在汽车上能应用的领域很广，能用于制作各种中高档的耐热防腐蚀制件、环氧耐老化涂料、环氧胶粘剂、环氧修补材料等。

2.EP的性能特点

环氧可溶于多种溶剂，如丙酮、二甲苯等。环氧需要和其它物质发生反应应固化才有强度和使用价值，不经过固化的环氧是没有使用价值的。环氧分子中的环氧基是很活泼的，会和含活泼氢成分的化合物发生羧酸反应，利用环氧的这个特性，通常将按累活羧酸类化合物作为环氧的固化剂。发生固化反应后，环氧分

子就得到了交联，也就形成体形大分子结构，才真正成为具有使用价值和强度的材料。

充当环氧固化剂的另一类化合物是胺类化合物。羧酸类化合物和环氧发生的固化反应需要加热；而胺类化合物和环氧发生固化反映只需在室温下进行即可完成。因此，胺类物质作为固化剂用得较多，如，二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙二胺等。其中乙二胺和环氧的固化反应极好，但是有挥发性，而且固化速度太快，反而使得施工来不及，应用操作不方便。

环氧固化体系的配比取决于环氧树脂的环氧值和固化剂中活泼氢数量。EP的分子量可用环氧当量或者环氧值来衡量，环氧当粮食含有1g当量环氧基的树脂重量克数。环氧值表示在100g的环氧树脂中所含的环氧基个数。

商品环氧在外包装上表明了环氧值，如，商品牌号标示为51，即表示该环氧树脂的环氧值为0.51。环氧当量与环氧值的关系为：

环氧值=(1/环氧当量)100%

由此得出，在100g此种环氧树脂需要固化剂的量W为：

W=ME/a

式中：M为胺类固化剂的相对分子质量；E是环氧值；a则为固化剂中的活泼氢个数。

如，应用E-51环氧树脂，用二乙烯三胺作为固化剂，其M为101，a是5，那么合适的固化剂加入量应该为:

w=101*0.51/5=10.3(g)

环氧树脂最突出的优点是和很多材料之间都具有很强的粘结力，环氧能牢固地粘结住无机材料、金属、部分聚合物、玻璃、陶瓷等，这是由于环氧分子中含有各种极性基团（如环氧基、羟基）。固化剂的加入量、固化时间、固化最合适的環境溫度等都是获得高性能产品所必需的极为重要的参数。除此之外，环氧的收缩率较比较低，一般只有2%，而且由于最大收缩量是产生于凝胶状态的，所以材料不会产生大的内应力。另外，环氧不仅有很好的耐老化性能，而且防腐蚀能力也相当好，另外还有较好的工艺性能，可在常温、常压下很方便地施工。

（八）、UP（不饱和聚酯）

1．UP的应用领域

汽车用UP生産UP玻璃钢制品、板材、车用塑料五金制品等。

2．UP的性能特点

UP属于热固性塑料，分子中有双键。在加入含有双键的单体时，经引发剂（或称固化剂）引发后，分子链中的双键打开，与单体发生交联，形成体形分子结构，即发生了固化。

市场出售的不饱和聚酯一般已经加入了单体，外观呈粘稠态。常将过氧化环己酮放入邻苯二甲酸二辛酯中，经过研磨，形成酮浆作为固化剂。在室温下固化需要加入固化促进剂。常用的固化促进剂是萘酸钴在苯乙烯中的溶液，外观呈紫红色液体状，建成钴液。为便于使用，一般市售UP时，应按比例供应已经配好的固化剂和相应的固化促进剂。常用的三者比例为：UP(含30% PS)：100；过氧化环己酮浆：2-4；萘酸钴在苯乙烯中的溶液：2-4。

过氧化环己酮浆和萘酸钴苯乙烯溶液的实际加入量要根据气温、制品复杂性（决定可操作时间）、操作者的经验和设备情况具体决定。冬季不易固化，取上限，夏季容易固化，取下限。

UP也可在现场配制，要按需量随用随配，一旦加入了固化剂，应在固化时间以内用完，以免浪费，通常在24h以内应基本固化，固化时没有低分子物质析出。不饱和聚酯的施工一般在室温下、常压、不加热进行，加工也很方便。考虑到制品的密度，可加较小的压力。

UP用于汽车上有很多优点，它耐冲击、耐压、耐磨、耐腐蚀、耐候性好，坚硬、强度高。UP的主要缺点是收缩率较大，要达到5-7%，还容易在制品内形成内应力。另外，UP在施工时，未固化物的材料有挥发物，这对人体是有害的。

（九）、PC(聚碳酸酯)

1．PC的应用领域

聚碳酸酯在汽车中的应用有越来越多的趋势，PC常用于需要采光又有一定强度要求、徐直接接触光照处。

2．PC的性能特点

PC的综合力学性能很卓越，具有很高的透明度和强度、耐热性与耐腐蚀性能

也相当好，尤其突出的是它的抗冲击韧性和耐候性。

（十）、PMMA(有机玻璃)

1．PMMA的应用领域

有机玻璃的化学全名为聚甲基丙烯酸甲酯。由于有机玻璃具备优良的耐老化性能，常用于制作户外广告与指示性标牌。另外，优良的透明度和独特的装饰效果，使有机玻璃也成为汽车上常用的装饰材料，可做成灯箱、护墙板、采光棚、室内透光吊顶等装饰装潢用材。

2．PMMA的应用特点

有机玻璃的最大优点是透光率高，可以达到92%，用于代替无机玻璃的优点是不易碎裂。他的另一个优点是耐老化性能好，受日照多年仍无变色或减少透明度。有机玻璃的主要缺点是硬度小，表面易划伤和擦毛，影响装饰效果和透明度。 用于汽车的塑料品中还有很多，以上就主要树脂品种、常用产品和大类原料进行简单叙述，具体制品中如踫到其它塑料，将在以后的有关章节中再作探讨和介绍。

七、汽车塑料制品的主要助剂

除了塑料树脂以外，在绝大多数汽车塑料制品还需要加入其他成分，一些常用的添加剂是必需的组分。最常用的添加剂是用来抗光老化和热老化的防老剂；用于减轻重量、降低成本、增加空隙度的发泡剂；用于增加美观度、着颜色用的着色剂；用于增加材料塑性和柔性的增塑剂；用于改变材料燃烧性能、阻止材料燃烧的阻燃剂；用于改善材料抗冲及性能的抗冲助剂；用于改善材料某些理化性能或加工性能的改性及或加工助剂，如改善材料的硬度、抗热变形性能、耐磨性、收缩性能、抗低温性能、弹性、导电性能、耐化学介质的腐蚀性能、容易加工成型的加工助剂等。

以PVC为例，必须要有稳定剂、润滑剂，大多数情况下还要增塑剂，其它场合PVC配伍的助剂的品种很多，对于要求特定的颜色、结构、功能的PVC建筑制品还要求增加强度或降低成本的填充剂，增加美感的着色剂，要求改善材料老化性能的防光老化剂、防热老化剂，防止建筑材料常年在户外发霉的防霉剂，为减

轻重量、增加阻隔性能是要用的（隔音、隔热、保温）的发泡剂，PVC压制产品为了加工方便，脱模式要用脱模剂，与其它材料结合应用时需要兼容剂、为改变某种材料性能或加工性能要加改性剂，如抗冲改性剂等。本节就建筑塑料制品中常用的助剂，按其功能分类叙述如下。

(一)、稳定剂

稳定剂是某些聚合物在加工过程与使用过程中，为了防止和抑制因受到热、光、氧等的作用引起分解或变色作用的加工助剂。稳定剂对有些易受热降解的聚合物是必需的加工助剂。汽车塑料制品常用的稳定剂按功能分，主要有热稳定剂和光稳定剂。稳定剂的种类很多，应用的领域也很广，由于汽车塑料制品的发展方向以绿色、环保、健康为主，稳定剂的发展趋势也应是以无毒、安全、高效、多功能为主要方向。

( 1)热稳定剂

汽车塑料制品中常用热稳定剂有如下品种：

*1铅盐类热稳定剂

常用的铅盐类稳定剂主要有三盐（三碱式硫酸铅），二盐（二碱式亚磷酸铅），两者经常协同配合应用，热稳定性效果较好，尤其常用于PVC建材中。上述稳定剂的缺点是有毒，影响产品透明度。随着环保要求的提高，这类稳定剂已越来越少用了。另外常用的还有二碱式硬脂酸铅，其绝缘性和热稳定性都很好，还有润滑作用。对透明度影响也较小。

*2无铅类复合稳定剂

无铅类复合稳定剂从中闲体的制备到成品的复合都在水中完成，经表面处理提高分散效果，加工性能较好，很适合于PVC耐热电线等材料。

*3金属皂类热稳定剂

常用的金属皂类稳定剂有钡、镉、锌、钙等。钡皂类热稳定剂有硬脂酸钡、月桂酸钡、蓖麻油酸钡，它们热稳定性好，光稳定性差，常与锌、镉类稳定剂协同使用，兼有润滑功能。锌皂类稳定剂主要有硬脂酸锌，无透明影响，有润滑作用，耐热性较差。钙皂类稳定剂有硬脂酸钙，其长效耐热性、耐硫化性、润滑性、

安全性、着色性都较好，但耐候性和透明性较差。

金属皂类稳定剂常常两两协同应用常用体系有钙/锌复合、钡/锌复合等。 *4有机锡类热稳定剂

有机锡类稳定剂大都为液态，无毒，淡黄色，密度微1.2g/cm3,耐热性好，在PVC中的加入量约为0.3-5%.常与金属皂类并用，也可与抗氧剂符合应用或独立应用。有机锡常用于透明类建材，较有代表性的是二月硅酸二辛基锡、甲基锡等，常用于要求有环保卫生要求和透明要求的塑料建材上。

*5稀土类热稳定剂

稀土热稳定剂是近年来新发展的功能性稳定剂，外观既有粉状也有液态。稀土热稳定剂的品种有硬脂酸稀土、羧酸酯稀土、氨基酸稀土、氟化稀土、柠檬酸稀土、脂肪酸稀土等。稀土的特点是低毒、耐候性和透明性好，可改善PVC等材料的热降解，在PVC中的用量为1-3%，兼有加工改性和润滑作用。稀土稳定剂今后是铅盐类稳定剂的主要替代品种。

*6辅助性热稳定剂

辅助性稳定剂主要有锑类稳定剂和酯类稳定剂。

锑类稳定剂有优秀的保色性和招色性，无毒、低价经常与其它稳定剂，如硬脂酸钙等配合使用。锑类稳定剂的耐候性、初期着色性、卫生性、透明性都比较好。

酯类稳定剂有亚磷酸三苯酯（TPP）、亚磷酸笨二辛酯、(PDOP)、环氧大豆油等。它们也可与皂类稳定剂联合应用，同时具有稳定和增塑作用。作为辅助稳定，其加入量很有限，一般的PVC建材中加入1%左右。

(2) 光稳定剂

光稳定剂是为了抑制或减缓光照引起的氧化作用而加入的助剂，因此也成为抗紫外线剂。抗紫外线的形式主要有紫外光吸收型、猝灭型、屏蔽型。 *1．紫外光吸收型稳定剂：

这类光稳定剂常用使UV类，有UV-531、UV-P、UV-326、UV-328、UV-327，多用于PP、PE、PS、PVC中一些要求有一定透明度的塑料，基本无毒，加入量小于1%。另外还有一些吸收型的受阻胺类光稳定剂，如770、6911、944、622等，

也发展较快。

*2．猝灭型光稳定剂：

猝灭剂属于镍铬络合物，应用原理是通过共振转移能量起到光稳定剂的作用，兼有抗氧化作用，无毒，用量为0.2%-0.6%左右。常用有镍铬化合物2002（熔点180°C-200°C）.

*3．屏蔽型光稳定剂：

光屏蔽己的原理和作用是反射紫外线，高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、钛白粉、氧化锌等。

#1炭黑：

炭黑可作为光屏蔽剂是因为其结构中含有羟基芳酮结构，可强烈抑制自由基的反应并反射紫外线。碳黑的粒径、牌号、分散性和加量有关，建议加入量为2%。

#2钛白粉：

钛白粉有金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉，金红石型钛白粉才有反射和折射大部分紫外光的作用，作为光稳定剂的金红石钛白粉的加入量建议为3% 左右。锐钛型钛白粉无光屏蔽作用。

#3氧化锌：

氧化锌（也称锌白）:氧化锌可反射或折射大部分可见光，常用于PP、PE，低价无毒，耐久性好，常用的加入量为1% 左右。

(二)、抗氧剂

抗氧剂在高分子建材中的作用是抑制或延缓聚合物自动氧化反应的过程，以延长材料的老化寿命。康养鸡场酚为主抗氧剂和扶助抗氧剂，按照化学成分份可分为受阻酚类、胺类、六米雷、亚磷酸酯类、金属钝化剂、双分担丙烯酸酯类等。

(1) 主抗氧剂

最常用的朱抗氧化剂是受阻酚类，常用有抗氧剂有抗氧剂1010、抗氧剂1076、康洋酒CA、抗氧剂702、抗氧剂168等。

抗氧剂1010的适用性很广，常用于PP等的抗氧化，加入量为0.1%-0.5%,经常与辅助性抗氧剂并用，主比辅比例为1：3效果较好；抗氧剂1076的抗氧效

果略低于抗氧剂1010，但应用面很广，各种聚合物都可用；抗氧剂CA主要用于用PP、PE、PVC等制造的含铜电线制品，用量在0.1%-1%不等；抗氧剂702、抗氧剂E、抗氧剂168等的加量在0.1%-0.5%范围内。

(2) 辅助抗氧剂

辅助抗氧剂大都属硫醚类，如抗氧剂DLTP,常与抗氧剂1010并用，兼有增塑效果，兼容性好，低毒。其它最常见的硫醚类辅助抗氧剂有抗氧剂DSTP、亚磷酸酯类PDOP、TPP、TNP等，大都加入量在1% 左右。

辅助抗氧剂应同主抗氧剂协同应用，因为主抗氧剂教规，假日辅助抗氧剂可是主抗氧剂加量大大减小，既节省成本，又大大提高抗老化寿命。

(3)复合抗氧剂

应用复合抗氧剂的特点是高效、低毒、持久、低价、方便。省去了应用者要购买几种产品、加入时要计量多样、混合分散的繁琐工作。

复合抗氧剂以PKY编号，如PKY-225、PKY-215deng,PKY-215是以抗氧剂1010和抗氧剂168以1：2比例配制，对应的国外品种牌号为IRGANOXB215；PKY-225是以抗氧剂1010和抗氧剂168 以1：1比例配制, 对应的国外品种牌号为IRGANOXB225. 此类复合抗氧剂常用于PA、PC、ABS等，外观呈白色粉末状，有结晶，能溶于苯类溶剂，不溶于水，低的挥发性，有抑制降解的作用。 其它抗氧剂

国外用于汽车高分子材料的抗氧剂很多，例如，复合抗氧剂亚磷酸酯AP-618用于PP有较好的稳定和抗氧化效果；汽巴-嘉汽公司将辅助抗氧剂混合到酚类抗氧剂中，制成特殊的汽巴品牌复合抗氧剂，如，酚类抗氧剂IRGANOx245常用于苯乙烯类共聚物，加入量小于1%；亚磷酸抗氧剂XR-633常用于PP、PE,加入量为 0.05%，主要特点是增加色牢度和改善材料加工性能和理化性能，还具有对树脂吸潮、防结块的功能。

（三）．阻燃剂

1、无机阻燃剂

无机阻燃剂有很多品种，常用的品种有:氢氧化铝:也称作萨那会和氧化铝,可用于多种汽车高分子中,分解温度200°C,除了可作为阻燃剂外,还可作为填

充料,用作填充料可增加人造玛瑙的玉质感,填充加入量可达10%-50%.

(1)氢氧化镁:

氢氧化镁外形是直径为0.1-0.5微米,长度0-50微米的条状纤维,分解温度340°C, 用于PP中有较好的填充和阻燃效果,加入量最大是可达到55%,此时可将PP的氧指数从20以下提高到30以上；

(2)三氧化二锑：

三氧化二锑也可称作锑白，它的应用面很广，常与卤化阻燃物并用，一般的添加量为5%-20%。锑白在聚合物中还可通过隔绝空气起到阻燃作用。超细阻燃三氧化二锑呈立方体型，粒径小于2微米，白度大于93%，纯度可达99.5%，三氧化二锑目前已能做到超微米级和纳米级的，阻燃和填充效果更好；

其他无机阻燃剂还有氧化钼、二氧化硅也称白炭黑等。

2、有机阻燃剂

有机阻燃剂很多，溴类阻燃剂双酚A型都是应用较多的有机阻燃剂品种。磷酸酯类和磷酸铵类也是经常用的品种。

（1）十溴联苯醚：灰白色粉状物，应用面较广，常用于ABSPPPE等高分子建材中，稳定性较好。十溴联苯醚的含溴量高，熔点300°C以上，分解温度425°C, 无毒，不溶于水、苯和乙醇；

（2）四溴双酚A：熔点173°C,分解温度240°C,含溴量近60%，常用于PU、PS、PC等聚合物制造高分子建材；

（3）四氯双酚A:熔点134°C,经常用于PC建材。

（4）氯化石蜡：兼作增塑剂和阻燃剂，做阻燃剂时需用含氯量大于65%的品种，外观为黄色，粉状软化点为100°C左右；

（5）红磷：也称赤磷，含磷量接近100%时无毒，燃点为260°C,常用于PE中作为阻燃剂，添加量8%左右时，可将PE原先小于20的氧指数提高到26；

（6）CPE：可兼作阻燃剂与增韧改性剂，常用于ABS中，当含氯量大于40%时才有阻燃功能。

3、新型和复合阻燃剂：

目前较多的做法是采用复合阻燃剂协同阻燃和阻燃剂超细化加工。主要的发展方向是阻燃剂低烟、无毒、环保化、无气味、无腐蚀性、高效、多功能化。常见的复合形式有磷和氯复合（3+9）%、磷和溴复合（0.6+7）%、溴和锑复合（7+3）%、氯和锑复合（9+5）%，如将上述各组中的两种阻燃剂按括号中给定的比例在PE中进行复合应用，可达到阻燃自熄效果。

无机阻燃剂中也有很多可以复合应用，如氢氧化镁和碳酸镁进行复合，有很好的消烟效果；硼酸锌和氢氧化镁或者氢氧化铝复合后，用于电线电缆护套料中有降低发烟量的效果。卤素类阻燃剂可以和氧化锑或硼酸锌复合应用；铝酸钙除了阻燃作用外，还有消烟、吸毒效果，与硬脂酸钠同用于PVC可提高材料的综合力学性能。

还有一些场合，阻燃剂可有阻燃与交联的复合功能，比如溴类阻燃剂有使聚合物轻度交联的作用，可在聚合物中形成网络状，在燃烧时有助于聚合物凝聚相产生结炭，从而提高阻燃性能。

（四）润滑剂

润滑剂用于改善聚合物加工过程中的流动性和为脱模方便而加入的加工助剂，可应用的种类很多，大类可分为脂肪酸类、金属皂类、烃类和复合类等。

1．脂肪酸类润滑剂

这类润滑剂以内润滑为主，其中最常用的是硬脂酸，常温下为黄色块状固体，无毒，用量约0.5%，常用于PVC中，熔点为60°C.其他脂肪酸类的润滑剂还有羟基脂肪酸、蓖麻油等。

2．烃类润滑剂

这类润滑剂主要是各种石蜡，以外润滑为主，主要有：固体石蜡，熔点60-700C,液体石蜡，凝固点-15-350C,这两种石蜡在聚合物中的加量都小于0.5%；氯化石蜡，与PVC有较好的相容性并有增塑作用，加量约为3%。

3．金属皂类润滑剂

这类润滑剂主要是各种金属脂肪酸，以内润滑作用为主。主要有硬脂酸锌（ZnSt）,熔点1200C，无毒；硬脂酸钡（BaSt）,熔点2000C,有较好的热稳定性；硬脂酸钙(CaSt)，熔点1500C，无毒；其他还有硬脂酸族酰胺类和酯类润滑剂也

常用于各种高分子建材中。如亚乙基双硬脂酰胺，也称EBS，呈黄色粉状，无毒，熔点为1400C,用于PP、PVC、PE、PS等聚合物的润滑，还有改善表面光泽的作用并具有抗静电效果，这类润滑剂的加量为0.5%-2%。

4．复合润滑剂

应用复合润滑剂主要是为了让主要起内润滑作用的润滑剂与主要起外润滑作用的润滑剂协同作用而起平衡作用，常用金属皂类润滑剂和石蜡类润滑剂或脂肪酸类润滑剂复合应用。市场常见的复合型酯类润滑剂很多，如G73、G72、G74、G71、G70S等都是复合润滑剂。

5．其他润滑剂

分子量较低的PE（分子量1000-12000）也可作为润滑剂，可用于PVC中有改善流动性并有分散作用，可帮助脱模，加量为0.5%；还有专门用于回收塑料的加工助剂，如联合信号公司的AC307；另外，甲基圭油也可以作为同时有脱模效果的润滑剂。

润滑剂的发展方向是高校、功能化、低污染、能适应高温、高速、帝都、精密、复合加工和产品需求。

（五）发泡剂

汽车高分子材需考虑轻质、高强度、隔音隔热隔振功能和降低综合成本，因此常常制造成具有发泡结构的，需用到发泡剂。常用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂两大类。

1．化学发泡剂

化学发泡剂有无机发泡剂和有机发泡剂两种。

（1）无机发泡剂：

常用的无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、过氧化氢、硼氰化钾、硼氰化钠、亚硝酸铵等；

（2）有机发泡剂：

常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺，简称AC，外观为桔黄色结晶颗粒，分解温度160-200C,发气量220ML/g；

其他还有很多物质可做发泡剂，如氧化锌、有机硅、硫酸铝钾、乙醇胺、硬

脂酸、甘油等。许多场合中，将AC作为主发泡剂，将上述物质作为辅助发泡剂，也称发泡助剂，两者按比例预制成复合发泡剂。

2． 物理发泡剂

物理发泡剂分气体类和液体类两种。气体发泡剂有二氯甲烷、三氯甲烷、以及空气等；液体发泡剂有乙醇等醇类化合物和乙醚、甲苯等。

（六）增塑剂

增塑剂主要是用于在PVC中，增加软质PVC制品柔性的助剂。增塑剂的种类很多，主要有单体型和聚合物型的。因为PVC是急性聚合物，分子间的作用力很大，有较高的刚性，用增塑剂的作用就是通过让增塑剂分子隔离大分子从而削弱分子间的作用力；让增速剂中的非极性基团屏蔽极性基团，削弱作用力；利用增塑剂集团的机型和聚合物极性基团耦合，降低分子间的作用力。

常用作增塑剂的有邻苯（对苯)二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、多元醇类、聚酯类、脂肪族二元酸酯类、含氧化合物、、苯多酸酯类、酰胺类等。

1．邻苯（对苯）二甲酸酯类

邻苯（对苯)二甲酸酯类是最常用的增速剂，常用来做主增速剂，其中二辛酯（DOP）的性能较好；二丁酯（DBP）近年来有致癌嫌疑，已经很少应用；邻苯（对苯）二甲酸二异癸酯（DINP）目前在美国的应用也已经占增速剂中的第三位。

2．磷酸酯

磷酸指数脂肪族，如TBP、TOP等与PVC的相容性很好，耐寒性和阻燃性也很好，但热稳定性较差，电绝缘性也很好，常用于要求电性能的制品。

3．环氧类增塑剂

环氧增塑剂有环氧油、环氧脂肪酸单酯等，低温性能好，常作为辅助增塑剂而用于PVC增速，也能起热稳定性作用。

4．其他增塑剂

增塑剂还有而元脂肪酸酯、聚酯类、羧酸酯、烷基磺酸酯等。

衡量增塑剂的好坏要考虑相容性、绝缘性、卫生性、耐寒性、阻燃性、热稳定性、应用持久性等多方面。

（七）抗冲击改性剂

由于性能要求，很多高分子建材制造时需要加入一定的抗冲击改性剂来提高制品的韧性。可做抗冲击改性剂的品种很多，很多时候是加入另一种聚合物，常用的有ACR、SBS、CPE、EVA、MBS等氯化聚合物和橡胶类聚合物。

1．CPE

CPE是聚乙烯分子结构种仲碳原子上的氢原子被氯取代的一种高分子无规共聚物，其含氯量为20%-70%，外观为无定型白色细粒状聚合物，也可以看成乙烯、氯乙烯和二氯乙烯的共聚物。CPE有溶液法、固相法和悬浮法集中合成方法，有耐热性好、耐磨、耐低温等性能。

含氯量不同的CPE性能和用途不同，改性效果也不一样。CPE与PVC的相容性很好，但含氯量过高，CPE的内聚力太强，很难分散，增韧效果就不理想；如含氯量过小，CPE本身的洁净度过高，韧性也差。用作抗冲改性剂的CPE，含氯量一般小于50%，属于弹性体。含氯量控制在40%的CPE的抗冲改性效果较好，CPE在PVC中的加入量一般为5-15份；CPE还可在PE中作为抗冲改性剂，在HDPE中的加量为5%；在LDPE中可作为相容剂。

2．MBS

MBS是甲基丙烯酸甲酯（M）和苯乙烯的单体(S)接枝在丁二烯-苯乙烯（B）上的三元接枝的共聚物，是乳液聚合的。MBS低温性能特别好，即使在-400C时，也有较好的韧性。MBS是很常用的PVC类材料的抗冲改性剂，MBS中的橡胶含量越高，抗冲击改性效果越好。

加入MBS还可改善耐寒性能和加工流动性。MBS在PVC中的加入量一般为10%-20%，大都用于室内高分子建材，因为它的耐户外紫外线能力较差。

3．EVA

EVA是乙烯和乙酸乙烯的共聚物，以高压本体法生产而成。EVA不仅人性好，而且弹性和抗冲击性能、抗撕裂性都很好。由于它的大分子结构中不含有对氧化敏感的碳酸双键，耐环境应力开裂和耐低温、耐光性、耐老化性都很好。加入EVA后，耐候性可明显的提高，但拉伸强度会有明显下降，透明度也略有下降。因此，用EVA抗冲改性的高分子建材特别适用于户外。

EVA的具体性能和其中的VA含量有很大关系，VA含量越高，弹性越好；VA

含量越小，越接近LDPE的性能；VA含量接近40%时，对聚合物的抗冲击性能改性效果较好。EVA最适宜用于LDPE中改型，用量大约为10%。

4．ACR

ACR既是抗冲改性剂又是加工助剂。ACR是甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝在烷基丙烯酸酯弹性体上得到的共聚物，经乳液聚合而成。它主要用于在不透明的PVC制品中增韧改性，添加量约为5%左右。抗冲击改性剂的品种还有很多，由于相容性差异很大，有较强的针对性，须根据具体的聚合物种类进行选择。

( 八) 、抗静电剂

1．离子型

抗静电可分为离子型，其中又有阴离子型、阳离子型、非离子型、高分子型、导电填充型。阳离子型的抗静电剂SN常用于硬质PVC、PP、PE等建筑材料中，加量为0.5%-2%；其他如SH-105、SH-102等也常用于PVC中，但加入较大的量才能有抗静电效果，一般加入5%-7%。

2．填充型

汽车高分子材料中的导电填充型的抗静电剂常用炭黑和一些金属导电粉体及纤维。炭黑常用乙炔炭黑作为导电填料；金属导电载体常用银、镍、铜、铝等粉体和纤维；其他还有石墨也可作为导电填充物。

（九）、 着色剂

汽车高分子材料用的着色剂包括各种有机、无机、金属颜料、色晶、荧光剂、增白剂及复合着色剂、预制色母料等。

1．天然无机颜料

天然无机颜料的品种很多，很多在作为着色剂使用过程中还有其他功能，有些功能要取决于加入量、颗粒与成分。比如，金红石型钛白粉有很好的光屏蔽作用，以而被大量用于户外剪彩，而锐台型钛白粉无光屏蔽效果；锌钡白（立德粉）也有遮盖作用，但比钛白粉差些，但用于低档建材确有价格成本低廉的特点。很多稀土颜料、部分珠光颜料和矿物颜料也属无机颜料，如某些矿物、鱼鳞粉等。

2．有机颜料

有机颜料的品种非常多。主要为人工合成产品，色牢度较好。

3．金属颜料

金属粉末颜料如铜、铝、镍、钛等是极好的金银金属色的颜料，常用加入量是1%-2%。

4．珠光和荧光颜料

珠光颜料有部分是有机合成颜料。常用的荧光剂有KP，常用于夜间应急和安全标记，耐热温度为3000C,加量可在0.01%-0。04%，可调节钛白粉的红光。荧光剂的作用是吸收外界光线，实现能量转换，辐射可见荧光。合成珠光颜料有氯氧化铋、碱式碳酸铅；无机珠光颜料有云母钛等云母钛常用于汽车涂料等，珠光保持率较好，珠光粉的加入量可在1%左右，粒径可从200目到2000目，颜色有很多，有大量替代有机珠光颜料的趋势。很多稀土可制成各种天然珠光和荧光颜料。

5．色晶

色晶是以颜料为主体再加上增塑剂、分散剂、遮光剂、透光剂等加工成细颗粒。色晶的优点是色彩鲜艳、分散性较好、应用面广。

6．色母料

色母料是以颜料和其他成分与之称在聚合物中分散性较好的着色母料，污染较小，但增加了加工成本。

八、汽车塑料制品的常用填充、增强物

汽车高分子中常用填料，其目的有几个：首先是为了加入填料能大幅度降低成本；其次是为了改性增强，比如通过加入填料可改变耐热性、耐寒性、耐老化性和各种机械性能、电性能；另外，通过加入填料可以改变某些特殊要求的功能。可用于聚合物的填料很多，有各种无机矿物及金属的粉体、天然和合成纤维、具有可利用价值的工业固体废弃物细颗粒等，选用的原则要考虑填充物的资源性、可加工性、经济性、和聚合物的相容性和填充功能性。以下对在聚合物中较常用的填充料品种做一些介绍。

(一)常用填充物品种

1．碳酸钙：

碳酸钙是目前在聚合物中应用最广的无机填充物，有轻质、重质、胶质之分。其中轻质碳酸钙用得最多，它的品种和规格也很多，目前已有各种超细到微米级和纳米级的品种，粒径在0.1微米以下的称超细碳酸钙，0.02微米以下的称超微细碳酸钙，其他还有活化碳酸钙、超细活化碳酸钙等经过处理的填充品种。碳酸钙可加入到多种不要求透明度的多种汽车高分子材料中，用于填充和改性。所加入的碳酸钙的品种和所加入的量可根据聚合物的具体性能和经济成本允许程度进行适当选用，填充加入量可从5%-40%不等。

2．滑石粉：

滑石粉在聚合物中除了可做填充料外，还可有改善刚性、硬度或耐热性的作用，还可防火及起增强改性作用。滑石粉常用于在PP中进行改性填充。

3．云母粉：

云母粉可在聚合物中进行填充改性，除了降低成本外，云母还可能改变材料的电性能和耐热性能，并可增加制品的刚性。

4．高岭土：

高岭土也称瓷土或陶土，除填充降低成本外还有提高耐热性和绝缘性能的功能，因此常在PVC和PE中进行填充，尤其是加工汽车电线缆产品中常有应用。

5．二氧化硅：

二氧化硅有天然和合成两类，天然的综合性能不如合成的优越，它在聚合物制品中有综合力学性能的补强作用，尤其是对耐磨性和硬度等会有明显的提高。

6．二氧化钛：

二氧化碳在聚合物中有很好的着色性，往往作为白色颜料应用。同时，二氧化钛有极好的遮盖性，是极好的遮盖性填充物。

7．赤泥：

赤泥有成红泥，是铝厂的工业生产排放废渣，外观为红色，填充后有提高聚合物制品耐热性和耐老化性能作用，因此可同时充当聚合物制品的红色颜料和功能性填料。应用赤泥同时也是变废为宝，让工业废弃物发挥再造功能，有利于环保，常用于门板内衬材料等。

8．玻璃微珠：

玻璃微珠可分为空心玻璃微珠和实心玻璃微珠两种，来源于从粉煤灰中提取或人工合成。玻璃微珠可作为聚合物中的功能性填充，用以改变聚合物的加工黏度并增加加工流动性。玻璃微珠还能改变材料的某些力学性能、密度和其他物理性能。

9．填料的组合与功能

为得到更好的填充效果，常常对某些填充物进行组合和功能化搭配、采用多组分填充、特殊功能与协同效应等，应用时要尽可能发挥各种填料的特殊功能与整体制品的综合性能。

10．多组分填料

多组分填料即复合填料，填料组合可发挥各组分填料的综合优势：

（1）云母粉加上超细碳酸钙：云母粉可增加PVC刚性，但会降低抗冲击韧性，而加入超细碳酸钙会弥补这一缺陷；

（2） 纤维状填充物加粉状填料：这样复合法可起平衡制品综合机械性能的作用。如玻璃纤维加无机矿粉比如氢氧化铝粉末等复合应用；

（3）无机矿粉填料加上弹性体：30%的无机矿粉填料再加上20%的弹性体可提高PP等的抗冲击性能；

(4) 碳酸钙加滑石粉：共同填充入PP，可增加分散性、耐热性和综合机械性能；

(5) 二氧化硅加氧化钙：二氧化硅和氧化钙组合应用，可在聚合物中有综合补强作用和增白作用；

（二）．填料的复合与功能性

填料的功能性是指经加入填料后，让高分子建材能获得以往没有过的性能或强化和改变了某些性能，比如电性能、阻隔性能、光学性能、燃烧性能等：

(1)脱湿功能性填料： 氧化镁、氧化铝；

(2)阻燃功能性填料： 氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸锌、三氧化二锑、二硫化钼等；

(3)防紫外线性填料； 炭黑、二氧化钛、氧化锌、氧化铁等；

(4)电磁波吸收性填料： 木炭粉、石墨粉、铁酸盐等；

(5)光反射性填料： 二氧化钛、氧化锌、氧化铁、碳黑等；

(6)润滑性填料： 石墨、二硫化钼、花石粉、玻璃微珠、氮化硼、聚四氟乙烯粉等；

(7)导电性填料： 各种金属粉、炭黑、部分金属氧化物粉体

(8)导热性填料： 各种金属粉体、纤维、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化铍等；

（9）磁性填料: 氧化铁粉等各种磁粉；

（10）隔音填料： 铝粉、铁粉、木粉、中空玻璃微珠、硫酸钡、硫酸钙等；

（11）耐磨性填料： 碳纤维、石墨、二硫化钼、氧化铬、石英粉；

（12）抗冲改性填料： 玻璃纤维及各种纤维、超细粉体；

（13）耐热填料： 稀土尾矿、矿棉、

（14）抗剪切改性填料：三氧化二铝

（15）耐酸改性填料： 硫酸钡、硫酸钙

（三）、增强填料的种类与复合

1．玻璃纤维：

玻璃纤维是最具有代表性及最常用的聚合物增强填充物，一般玻纤的直径为3-25微米，经偶联剂处理后用于高分子建材中有增强和增加耐热作用。玻纤按照成份分可分为无碱型、无碱无硼型和石英型几种；按照功能又可分为普通型、绝缘型、耐腐蚀型等；按照外形分又可分为短玻璃纤维、超短玻璃纤维、长玻璃纤维、玻纤布、玻纤毡等。

2．碳纤维：

碳纤维除了在聚合物中可填充增强以外，还是建筑修补用的增强物，同时他也具有极好的耐热性，由于成本较高，一般价粮较少，约在2%-15%。

合成纤维：用于聚合物增强的还有很多聚合物纤维，如聚四氟乙烯纤维、聚丙烯纤维、腈纶纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维等。

无机纤维：有很多超强无机纤维也常用于聚合物增强，如不锈钢纤维、石英纤维、处理过的其他天然纤维等。

3．复合纤维协同互补和增强：

不锈钢纤维加玻璃纤维起导电增强作用，也可用于汽车高分子工程材料的增

强；10%短玻纤加上30%1200目的碳酸钙在PP中有很好的增强作用；短玻纤加云母在PET中有很好的抗冲增强作用；短玻纤加上500目的高岭土在不饱和聚酯中有很好的增强作用。

九、汽车塑料的需要的主要性能指标

通常根据物理性能、力学性能、热性能、电性能和稳定性来评价、设计各种塑料制品。

（一）、物理性能

1．相对密度

塑料制品的相对密度通常在0.83～2.2之间，多数为1.0～1.5之间，略大于水，大约是钢的1/6，铝的1/2。塑料的这一特性，对于要求减轻自重的车辆来说具有重要的意义。

2．吸水性

3．透气性

4．透明度

5．力学性能

1）硬度

测试塑料硬度的方法，通常有布氏硬度、洛氏硬度和邵氏硬度等三种。

2）抗拉强度、弹性模量和伸长率

这是衡量塑料材料力学性能的几个主要性能指标，它们的涵义、计算单位和测定方法与金属材料一样。

3）抗剪强度

抗剪强度是指塑料在剪切力作用下破坏时单位面积上所能承受的最大应力，单位用N/nm2表示。这是衡量塑料薄膜或板材强度的重要指标。

4）冲击韧度

这是衡量塑料在冲击力作用下坚韧程度的一个性能指标

5）疲劳强度

6）抗弯强度

7）蠕变

8）摩擦和磨损性能

3．热性能

塑料的热性能主要有耐热性、导热性、热膨胀性、燃烧性和耐寒性等。

4．电性能

塑料的电性能通常用表面电阻率（ρs）、体积电阻率（ρv）、介电常数（ε）、

介质损耗角正切值（tgδ）以及击穿电压表示。

5．稳定性

第三篇 汽车塑料制品

一、汽车饰件与塑料

表3－1 汽车用主要内饰塑料制品和适应材料

二、汽车用聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯泡沫塑料是指把羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应构成聚氨酯主体，并用异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳发泡或用低沸点氟碳化合物作发泡剂，制成泡沫塑料。

聚氨酯泡沫塑料的特点。

（一）、聚氨酯泡沫塑料

聚酯型聚氨酯泡沫塑料和聚醚型聚氨酯泡沫塑料 硬质、半硬质和软质聚氨酯泡沫塑料 制造聚氨酯的主要原料是异氰酸酯（RNCO）和多元醇。最常用的异氰酸酯有下列3种。

甲苯基二异氰酸酯（TDI）：TDI有两种异构体，即2，4－甲苯基二异氰酸酯和2，6－甲苯基二异氰酸酯。

4，4‘－二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），常用于制造弹性体、涂料、纤维、胶粘剂等，很少用于制造泡沫塑料。

多次甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI），其特点是毒性低，操作安全。

生产聚氨酯用的另一原料是多元醇（多元羟基化合物），一般使用含有游离羟基的聚醚和含有游离羟基的聚酯。

除上述两种主要原料之外，还有催化剂、发泡剂、稳定剂以及其它辅助原料。 软质聚氨酯泡沫塑料，至今大多数都采用80/20TDI和二官能团的聚醚（如聚丙二醇、聚氧化丙二醇）。在制造耐热性能较好的聚氨酯泡沫塑料时多用聚酯型多元醇，或混合使用聚酯型和聚醚型多元醇。

硬质聚氨酯泡沫塑料所用的异氰酸酯主要是PAPI，多元醇一般用含两个以上羟基的聚醚。

软质聚氨酯泡沫塑料生产方法可分为一步法和二步法。一步法是按适当配方，把聚酯或聚醚树脂以及其它原料用计量泵送到具有高速搅拌器的发泡机混合器中，经过剧烈搅拌后的混合物不断从混合器底部排出，并落到连续向前移动的传送带上，传送带衬有纸张，派出物即在传送带上开始发泡，经过烘道待发泡完全以后，剥去纸张，然后把泡沫塑料进行辊压和熟化，熟化可在室温或70～100℃下进行。二步法与一步法不同之处是把聚酯或聚醚树脂与适量的异氰酸酯，在具有搅拌器的反应釜中加热搅拌，制成含有一定数量游离异氰酸酯的预聚体，用计量泵送到发泡剂混合器中，同时用计量泵把其它组分送到混合器中，经过剧烈搅拌由混合器底部把混合物排出发泡。

软质聚氨酯泡沫塑料座垫是把各种组分均匀搅拌之后浇铸到模具内经发泡成型而制成。在生产中需要控制的主要因素是原料、温度、搅拌速度及搅拌时间。原料中的异氰酸酯、水和聚酯或聚醚树脂的量应严格控制。异氰酸酯的用量最好为理论值的103～105％，过多，会使泡沫塑料脆硬，过少则容易使泡沫塑料发生老化。反应温度的控制是发泡工艺稳定的重要条件之一。搅拌速度及时间对泡沫塑料结构有一定影响。

汽车用半硬质泡沫塑料主要有两种，即普通型和结皮型。我国常用的普通型半硬质泡沫塑料是国产的801聚醚和日本的FA－718同PAPI以及其他助剂作用制成的开孔性弹性体。我国汽车仪表板用普通型半硬质泡沫塑料的典型配方和物理性能见表3-2。

表3-2 我国汽车用半硬质聚氨酯泡沫塑料配方及物理性能

生产普通型半硬质聚氨酯泡沫塑料的主要工艺流程是：放入预制成型表皮 → 涂刷脱模剂 → 固定骨架 → 闭模 → 浇铸 → 开模等6道工序，或者预制表皮在模内直接成型后浇铸发泡成型。

生产整体结皮型半硬质聚氨酯泡沫塑料的工艺流程主要是：涂刷脱模剂 → 固定骨架 → 闭模 → 浇铸 → 开模等5道工序。生产设备主要由红外加热烘箱、真空泵、空气压缩机、搅拌机、注塑机等组成。

（二）、聚氨酯泡沫塑料的特点

聚氨酯泡沫塑料只要简单地改变其原料配方，可以得到极软到极硬范围地泡沫塑料。

软质聚氨酯泡沫塑料的开孔率达95％，韧性好、压缩永久变形小、回弹快。 聚氨酯泡沫塑料的原料都是液体，生产时操作方便。在一定的温度条件下，把两种单体混合在一起就反应，反应时放出的反应热促使发泡，成型后不需要冷却，直接脱模，待进一步熟化后即成为产品。

聚氨酯泡沫塑料与聚氯乙烯泡沫塑料的比较。 半硬质聚氨酯泡沫塑料分为普通型半硬质和整体结皮型半硬质两种。 普通型半硬质聚氨酯泡沫塑料制品的特点。 整体结皮型（即自结皮型）半硬质聚氨酯泡沫塑料制品的特点。

（三）、聚氨酯泡沫塑料在汽车上的应用

汽车工业推动了聚氨酯泡沫塑料的飞跃发展。

表3－3 汽车用聚氨酯塑料制品

（四）、聚氨酯泡沫塑料汽车座椅

汽车座椅由三部分构成：支撑物、弹性体和外包皮。

座垫性能的衡量指标：静刚度，振动衰减特性，共振传递比，疲劳寿命等。

1．聚氨酯泡沫塑料座椅缓冲垫

目前，汽车座垫主要采用软质聚氨酯泡沫塑料模压成型方法。 模压制造座垫可以采用热硫化法，也可以采用冷硫化法。

图3-1 PUR热硫化模压成型法线路图

热硫化模压制品是以甲苯二异氰酸酯和分子量为3000～3500的聚醚多元醇（由环氧丙烷和环氧乙烷聚合的三羟基聚醚）反应为基础，再加催化剂、发泡剂、稳定剂，按图2-1所示的过程进行连续生产。这个过程是借助于150～250℃热风炉提供的热能，在模内进行聚合、发泡、硬化等工序，完成一个周期（包括脱模时间）约10～15分钟。

我国生产软质泡沫塑料座垫典型配方如表2-4所示。

表3-4 我国汽车用软质聚氨酯泡沫塑料座垫配方

制品成型工艺条件如下：

原料温度 23 ± 2 ℃

模具温度 40 ± 2 ℃ 制品熟化温度 100～120 ℃ 制品熟化时间 25～40分钟 辊压（20～40％） 2～4次

目前，日本和欧洲，热模压法占主导地位。美国和德国生产的75％聚氨

酯泡沫塑料制品已采用冷硫化法。

冷硫化法是在模压体系的原料中导入高反应性的聚醚多元醇，二苯基甲烷4，

4‘二异氰酸酯（MDI）/TDI混合物和改性异氰酸酯时，在模温约50℃的条件下（不需要高温热风炉）就起反应，而且10分钟内完成脱模。

冷硫化法和热模压法的比较。

2．座椅骨架和表皮

美国通用汽车从1977年开始在考贝梯轿车上正式采用玻璃纤维增强聚丙烯

可冲压成型片材（AZDEL）冲压成型的塑料复合材料骨架，重量可减轻9.7Kg。

60年代，汽车座椅表面材料绝大多数采用聚氯乙稀人造革。70年代开始，

逐步采用编织物包皮，主要是以尼龙或聚酯为原料。表皮和缓冲泡沫垫的结合方法可以采用缝合、火焰曾层合或模内一体成型的方法。 （五）、聚氨酯泡沫塑料仪表板及其他部件

仪表板是汽车主要内饰件之一。从安全角度出发，要求仪表板具有吸收冲击

能、防眩和难燃性能。 1．仪表板、扶手、头枕

仪表板、扶手、头枕由半硬质聚氨酯泡沫的原液，在聚氯乙稀等外皮里面发

泡而成型。

表皮材料大部分采用ABS改性的聚氯乙烯膜。

表皮材料的要求：无挥发物；柔软性（-40℃）；热稳定性；手感好；不变形；

不反光等。

表3-5 仪表板表皮材料典型配方

上述组份经过搅拌、混炼、压延、表面处理等工序，最终制成0.7～1.0mm厚的带花纹的片材，供真空成型仪表板表皮使用。

如表皮与发泡材料一体成型时，应注意二者之间粘得牢靠、不能产生空隙。

表3-6 仪表板和头枕的半硬质聚氨酯泡沫塑料物理性能

2．仪表板及材料

仪表板的表面采用带有缓冲性的聚氨酯泡沫塑料，其余芯材部分采用硬质塑

料，同时为使用方便，在仪表板上装有杂物箱、仪表罩盖和除霜器格栅。

表3-7 不同塑料仪表板芯材比较

杂物箱、仪表罩等零件一般用耐热性ABS和聚丙烯，除霜器喷嘴格栅常使用

聚苯醚（PPO）。

三、其他软饰件 1．门内饰板

由基体板材和填充材料及表皮材料经过叠、接、焊等加工称为一体。 美国汽车门内饰板多用ABS或聚丙烯注射成型制品，部分汽车内饰材料采用

织物。欧洲和日本汽车一般采用增强聚丙烯板加填充材料，外层包皮的结构。填充材料大都使用薄的聚氨酯泡沫塑料料片，表皮材料大都为聚氯乙烯，也有使用织物的。

2．车顶棚内衬里

分三种方式：国外汽车大都采用成型顶棚衬里，由基材 + 填充材料 + 表皮材料层叠一体成型。

基材：浸渍树脂的玻璃纤维或再生棉，聚苯乙烯泡沫塑料板、特殊瓦楞纸。 填充材料：聚氨酯或聚烯烃树脂泡沫塑料。

表皮材料：主要是聚氯乙烯，也有织物。吊装型顶棚衬里，由铁丝网吊起来的结构，表皮材料是聚氯乙烯膜或人造革、织物。

我国生产的汽车顶棚内衬主要采用粘贴型，即把填充材和表皮材层压成型之

后，直接粘到顶棚上，填充材用聚氨酯软泡沫或者聚氯乙烯软泡沫，表皮材料为聚氯乙烯或织物。 3．地毯

四、反应注射模塑法及其制品

反应注射模塑法（RIM）：将低分子量、低粘度的反应性原液，在压力下通过要求：隔热、隔音、防振、美观、触感好等。

国产汽车采用聚氯乙烯泡沫垫。国外汽车普遍使用针织尼龙或聚丙烯地毯。

混合室，同时注入到密闭的模型中反应而形成具有刚性和弹性的高分子材料。 其特点是成型速度快，用于聚氨酯时，一个周期需要2～3分钟，与注射成型速度相当，成型压力为294KPa，而普通的塑料注塑成型法却需要数百倍的压力。 用于RIM法的树脂有聚氨酯、聚酯、环氧树脂、尼龙等。后来又发展了RRIM，即增强RIM法，就是把玻璃纤维加到树脂液中成为泥浆的原液再按RIM法进行反应成型。

（一）、聚氨酯反应注射模塑法（PUR－RIM法）

压机

模子

制品

图3－2 PUR－RIM法示意图

出品

图3-3 PUR－RIM生产流程

PUR－RIM法通常采用两组分，A组分：多元醇、交联剂、催化剂、发泡剂、稳定剂、阻燃剂、颜料等。其中，多元醇一般使用含EO/PO的二元醇（分子量2000～3000）、三元醇（分子量3000～6000）、聚四甲撑乙二醇、乙烯基接枝的多元醇（聚合多元醇）等。交联剂用乙二醇类和胺类等。B组分：从纯MDI得到的液状变性MDI异氰酸酯，有时含发泡剂和稳定剂。除上述两种组份，生产过程中还需要脱模剂。

制造PUR－RIM的设备包括可以调整原液温度的储池（两个储池分别调合A

组和B组料），计量供给设备，发泡机（混合头），模子和夹紧设备。在设计模子时应当考虑制品的厚度、压力（耐980KPa）、拔模斜度（1～1.5度以上）、曲度（2R以上）、原液的流动性、制品收缩率（8～20/1000）以及排气等因素。

（二）、PUR－RIM的应用

表3－8 PUR－RIM及PUR－RRIM制品分类及应用

第四篇 常用汽车塑料与外饰件

一、聚丙烯塑料汽车塑料件 （一）、聚丙烯材料的特性

聚丙烯分子结构式为：—[—CH2-CH2CH3—]n—，结晶聚合物。 聚丙烯品种：丙烯均聚物，丙烯乙烯共聚物，改性聚丙烯等。

聚丙烯优点：原材料丰富、成本低、重量轻、比强度大、污染小、不吸水、耐热性比聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯都高、化学稳定性优异。聚丙烯具有较高的热变形温度、耐药品性好、耐应力开裂性好的特点，而且通过各种无机填料和各种弹性体的改性，可以得到具有多种特性的聚丙烯品种。因此聚丙烯大量的用于汽车工业。主要应用于车身内装件，通风取暖系统的配件，发动机有关部件以及外装件。聚丙烯的主要缺点：耐寒性差，低温易脆，受日光作用易老化，同时

收缩率大、厚壁制件易凹陷，耐磨性较差。(对策：尽可能做到壁厚均匀一致，壁厚差最大不应超过50％。)

（二）、聚丙烯塑料在汽车上应用 1．聚丙烯车身内装件

车身内装件主要包括车内的顶棚、侧面、座垫以及乘客周围能够看见，触摸

到的零件，如方向盘、仪表板等。 （1）汽车转向盘。

国外汽车：聚丙烯（硬结构）和聚氨酯发泡塑料（软塑料）。国产车转向盘：高密度聚乙烯材料，苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物弹性体（SBS）共混改性的聚丙烯。 （2）汽车仪表板。

发泡聚氨酯材料为主，但为降低成本，采用玻璃纤维增强聚丙烯，滑石粉增强聚丙烯。 （3）其他内装件。

聚丙烯后视镜框。嵌块式车门装饰件，侧面装饰件和转向柱套管。喇叭格栅。 2．发动机和取暖通风系统有关零件

聚丙烯冷却风扇。聚丙烯制造的电瓶外壳。聚丙烯汽车分电器盖。通气管、除霜器喷嘴和暖风风扇：石棉和滑石粉填充的聚丙烯。 3．聚丙烯汽车外装件 （1）保险杠（2）其他外装件

汽车照明灯、闪光指示灯和测向灯外壳：20％玻璃纤维增强聚丙烯。

二、聚乙烯汽车塑料件（PE） （一）、聚乙烯材料的特性

聚丙烯分子结构式为：—[—CH2-CH2—]n—，结晶性聚合物。

聚丙烯品种：高压聚乙烯、中压聚乙烯、低压聚乙烯等，相应获得低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）。

格栅、车轮挡泥板等。

汽车用聚乙烯塑料占汽车塑料总用量的5～6％，次于聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚氨酯，居第五位。聚乙烯主要用于制造空气导管、各种储罐。

聚丙烯优点：良好的化学稳定性和电绝缘性能。

（二）、聚乙烯塑料在汽车上应用

1．空气导管及各种储罐2．挡泥板3．顶棚与门的减震材料4。塑料油箱

三、改性聚苯乙烯塑料（PS） （一）、改性聚苯乙烯材料特性

较早出现的一种改性聚苯乙烯塑料是由丙稀腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）等3种单体组成的，简称ABS。ABS是改性聚苯乙烯塑料中最重要的一种。

优点：聚苯乙烯来源广，价格低廉和制造方便。其产量仅次于聚乙烯和聚氯聚丙烯的主要缺点：机械强度不高，热稳定性差。

乙烯，居饰件第三位。

缺点：质脆，耐热性差。改性聚苯乙烯：ABS塑料，有机玻璃改性的聚苯乙烯、丁苯橡胶改性的聚苯乙烯等。

（二）、改性聚苯乙烯在汽车上应用

改性聚苯乙烯（如ABS塑料）具有良好的综合性能，在汽车上的应用发展很

快，已有很多部件采用，如前端板、仪表板组、热空气调节导管、加热器及空气调节格栅、单色或多色的配电板及座椅靠背以及用ABS塑料夹层塑料板（二层ABS塑料板中间夹一层泡沫塑料）做成的小轿车车身等。

四、聚氯乙烯车塑料件（PVC） （一）、聚氯乙烯材料特性

聚氯乙烯分子结构式为：—[—CH2-CH2Cl—]n—，白色粉末状聚合物。 聚氯乙烯品种：在聚氯乙烯树脂中分别加入5％以下和20％以上的增塑剂，则可制得硬的或软的制品，而且两种制品性能也不同。

汽车用聚乙烯塑料占汽车塑料总用量的5～6％，次于聚氯乙烯、ABS、聚丙