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汽车哪些内饰件用了高分子材料?

改性塑料是最重要的汽车轻质材料,不仅可以减轻零部件约40%的质量,还可以使采购成本降低40%左右,因此,近年来改性塑料在汽车中的用量迅速上升。汽车用塑料量约占塑料总消耗量的8%左右,约占汽车总重量的10%,主要的品种有PP、PU、ABS、PS、SAN、SMA、PVC、PE等。





下表为汽车配件塑料化的轻量化情况:



汽车内饰件有方向盘、座祷、预蓬、内门板、行李箱内衬、发动机罩内衬等,塑料由于具有容易与不同材料配合、设计方便、加工性好、质量轻、易清洗、使用寿命长、价格低、强度性能好等优点,在汽车内饰件领域应用广泛。

表1:汽车内饰件中常用的塑料


 1  仪表板


欧洲汽车的仪表板一般以ABS/PC及增强PP为主要材料;美国汽车的仪表板多用苯乙烯/顺丁烯二酸酐SMA,这类材料价格低,耐热、耐冲击,具有良好的综合性能;日本汽车的仪表板曾采用过ABS和增强PP材料,目前则以玻璃纤维增强的SAN为主,有时也采用耐热性更好的改性PPE。随着电子技术的应用,高度的控制技术、发动机前置前轮驱动汽车操纵系统以及其它中央控制系统等将被集中在仪表板周围,因此,由纺织物来取代目前在聚氨酯发泡体表面覆盖的聚乙烯表皮将成为可能。


目前,我国使用的硬仪表板常被用在轻、小型货车、大货车和客车上,一般采用PP、PC、ABS、ABS/PC等一次性注射成型。这种仪表板表面有花纹,尺寸很大,无蒙皮,对表面质量要求很高,对材料的要求是耐湿、耐热、刚性好、不易变形。但由于这种仪表板通常采用多点注射成型,易形成流痕和粘接痕,同时添加色母不均,容易产生色差,因此表面需经涂装后才能使用,且最好选用亚光漆涂装。另外,由于高档仪表板追求质感,所以在仪表板表面做一部分桃木饰纹将是一种发展方向。软质仪表板由表皮、骨架材料、缓冲材料等构成。斯太尔 “7001”产品采用钢板骨架,也有用ABS、改性PP、FRP做骨架的;桑塔纳、捷达、富康及斯太尔“7001”均采用PVC/ABS或PVC片材作为表皮材料,并带有皮纹,其加工工艺是先将表皮真空吸塑成型,再将吸塑好的表皮修剪后备用,置入发泡模腔内,再放上骨架,然后注入缓冲类发泡材料(如PU)而成形。 由于半硬质PU泡沫的开孔性,因此它具有良好的回弹性,并能吸收50%~70%的冲击能量,安全性高,耐热、耐寒,坚固耐用,且手感好。但是,由三种以上材料构成的仪表板,材料的再生利用极为困难。为了便于回收利用,正在发展用热塑性聚烯烃TPO表皮和改性聚丙烯PP骨架及聚丙烯发泡材料构成的仪表板。


 2  车门内饰板

车门内板的构造基本上类似于仪表板,由骨架、发泡和表皮革构成。以红旗轿车和奥迪轿车为例,车门内板的骨架部分由ABS注塑而成,再采用真空成形的方法,将衬有PU发泡材料的针织涤纶表皮复合在骨架上形成一体。

在美国,门内装饰板用ABS或PP注塑成形的居多,现在我国国产的卡车——斯太尔王也使用同类板。近年来,车门内饰板为满足耐候性和柔软性,已开始使用热塑性弹性体与PP泡沫板相叠合的结构。日本开发了一种冲压成形、连续生产全PP车门内饰板的技术,门板包括PP内衬板、PP泡沫衬热层和PP/EPDM皮层结构。

最近开发成功的低压注射—压缩成型方法,是把表皮材料放在还未凝固的聚丙烯毛坯上,经过压缩,压成为门内板。表皮材料为衬有PP软泡层的TPO,这类门板易回收再生。中低档轿车的门内板,可采用木粉填充改性PP板材或废纤维层压板表面复合针织物的简单结构,即没有发泡缓冲结构,有些货车上甚至使用直接贴一层PVC人造革的门内板。


 3  座椅

软质PU发泡材料可用热硫化层和冷硫化法生产,但从设备投资和材料性能考虑,目前座椅缓冲垫多用冷硫化法生产。考虑到座椅的舒适性,缓冲垫的密度可以改变,从而使软硬度随之改变。如奥迪A6轿车靠背上的缓冲垫可使用天然纤维(如椰子壳)浸胶材料,其特点是透气性好;骨架材料可用GMT(玻璃纤维毡片)取代钢铁材料。


 4  方向板


方向盘一般采用自结皮硬质PU泡沫材料高压或低压发泡而成。方向盘结构要求挺拔、坚固、轻便、外韧内软,并能耐热、耐寒、耐光、耐磨。因此,包覆物多用改性PP、PVC、PU、ABS等树脂,骨架一般选用钢骨架与铝压注而成,考虑到轻量化,现在也有用玻璃纤维增强PA替代铁芯的趋势。为了追求豪华、舒适、手感好,现在的方向盘表面部分增加了桃木饰纹或真皮包皮等。


 5  顶棚、后围

车内顶棚、后围(后围主要对重型车而言)是内饰件中材料和品种花样最多的一种复合层压制品,它的作用除了起装饰功能外,还起着隔热、隔音等特殊功能。顶棚、后围一般由基材和表皮构成,基材需要具有轻量、刚性高、尺寸稳定,易成形等特点,为此一般使用热塑性聚氨酯发泡内材、PP发泡内材、热塑性毡类内材、玻璃纤维瓦楞纸、蜂窝状塑料带等。

表皮材料可用织物、无纺布、TPO、PVC等。我国的轿车顶棚一般使用TPO发泡片材、玻璃纤维、无纺涤纶布材料层压成型。顶棚的种类有成型顶棚、粘接顶棚和吊装顶棚,其中成形顶棚占70%以上。卡车主要用成型顶棚,基材采用热固性或热塑性毡类,压制成型,表皮材料选用针织面料、无纺布、PVC等。


 6  发动机罩及地垫


发动机罩及地垫属中、重型汽车及客车的重要内饰件。现在,发动机罩一般是将PVC皮革吸塑后与聚醚多元醇和异氰酸酯发泡填充而成,主要起到吸音、隔热、减震和美化车内环境等作用。

轿车中的地垫一般都采用美观、漂亮的复合成型垫(如橡胶、PVC、毛、麻类)制成。


 7  其他部件

除了以上塑料内饰件外,还有遮阳板、门手柄、门槛饰条、侧窗防霜器、杂物箱及盖以及其它吸音材料等。

来源:《塑料在汽车上的应用于发展前景》


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材料,PEEK#


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