汽車塑料件的應(yīng)用介紹

1、目 錄第一篇 汽車塑料基礎(chǔ)知識一、汽車塑料制品發(fā)展過程二、汽車用塑料主要特點三、我國汽車塑料制品發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢四、塑料在轎車飾件的應(yīng)用第二篇 汽車用塑料制品與材料一、聚氨酯泡沫塑料制品二、工程塑料汽車零部件三、塑料基復(fù)合材料汽車制品四、塑料及樹脂縮寫代號五、塑料的組成六、汽車塑料制品常用聚合物樹脂七、汽車塑料制品的主要助劑八、汽車塑料制品的常用填充物和增強(qiáng)物九、汽車塑料的需要的主要性能指標(biāo) 第三篇 汽車飾件用塑料及其制品一、汽車飾件與塑料二、汽車用聚氨酯泡沫塑料三、汽車軟飾件與塑料四、反應(yīng)注射模塑及制品第四篇 汽車常用塑料及飾件一、聚丙烯塑料汽車塑料件三、改性聚苯乙烯塑料四、聚氯乙烯車塑料件第

2、 五篇 塑料結(jié)構(gòu)制品材料的選用原則一、塑料材料選用的注意事項二、塑料材料的選用范圍三、常用零部件的選用方法實例第六 篇 塑料制品的設(shè)計要求一、設(shè)計的工藝性二、典型零部件的設(shè)計第一篇 汽車塑料基礎(chǔ)知識一、汽車塑料制品發(fā)展過程1.可清潔性 -輕量性 -減震性 -經(jīng)濟(jì)性 -資源性二、汽車用塑料主要特點:高分子汽車材料有很多以往傳統(tǒng)材料沒有的優(yōu)點。主要表現(xiàn)在重量輕、有良好的外觀裝飾效果、有多種 實際應(yīng)用功能、有良好的理化性能、容易加工成型、節(jié)約能源,可持續(xù)利用等各方面。高分子汽車材料 的主要特點如下。1.重量輕高分子汽車材料最突出的優(yōu)點之一就是具有輕質(zhì)高強(qiáng)度的特性。由于各種塑料的平均比重只有一般普通

3、鋼材的 15-20%,也比一般木材輕。這一特點對高檔大型轎車尤其有突出的優(yōu)點,可以減去大量的自重。2.良好的加工性能高分子汽車材料具有非常好的加工性能。由于高分子汽車材料的可塑性和與其它材料之間良好的兼容結(jié) 合性能,可以利用不同的材料組分,借助于各種現(xiàn)代化的成型加工機(jī)械,通過擠出、注塑、壓延、模塑、 吹塑等方法加工成具有各種不同形狀、不同性能、不同顏色的、不同功能的高分子汽車材料,如,直接 擠成管材、型材、板材,注射成有各種造型的制品、壓延加工成薄膜等,還可根據(jù)需要制成各種顏色、 有夾層、中空、放嵌件等各種產(chǎn)品,還可根據(jù)要求進(jìn)行二次加工,如機(jī)械制品樣的車削、沖切、裁剪、 焊接、也可熱熔、冷鋸、

4、復(fù)合等。3.優(yōu)良的綜合理化性能高分子汽車材料的另一個優(yōu)點是具有多種功能,可而被用于特殊的場合。大多數(shù)高分子材料除了具有可 塑性外,還有眾多優(yōu)秀的理化性能。塑料具有良好的絕緣性能、卓越的防腐蝕性能、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學(xué)性能、良好的粘結(jié)結(jié)合性能,被加工成各種被加工成各種 要求多種性能和功能的汽車內(nèi)外飾件。4.優(yōu)秀的裝飾效果高分子汽車材料最突出的優(yōu)點是裝飾效果優(yōu)秀。它可以被一次加工成具有復(fù)雜造型和多種色彩的制品, 有時還需印刷、貼膜、軋花、復(fù)層、著色,加工成具有非常逼真的形象、花紋和圖案,可以仿制天然木 材、金屬、動物皮的紋理,還可以表面燙金、貼膜、鍍銀、鑲嵌等

5、。5.節(jié)能和環(huán)保高分子汽車材料還有一個優(yōu)點是能節(jié)約能源和促進(jìn)環(huán)保。由于能替代大量的天然材料,就可以相應(yīng)節(jié)約 大量的資源, 起保護(hù)森林和石材資源的作用, 不破壞更多的生態(tài)環(huán)境, 具有節(jié)能的社會價值和環(huán)保意義。 同時,由于塑料加工成型的方便性,制造高分子汽車需要的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于加工同等功能的天然材料,比 如鋼鐵、動物皮等,可節(jié)約大量人工和能源。大多數(shù)汽車材料用的塑料是熱塑性塑料,其廢舊料能方便 地回收,直接再制造,使高分子汽車材料走上可持續(xù)加工的清潔生產(chǎn)道路,有著極其積極的環(huán)保意義。高分子汽車材料的特性還有很多,其中也有一些不如傳統(tǒng)材料的地方,主要缺點表現(xiàn)在它的剛性、耐熱 性和可燃燒性、耐老化性能、

6、表面耐刻劃性和抗凍性等。#1、剛性差:高分子建筑材料具有很好的可塑性,但它的剛性較差,因此不能將它用于要求有較大承載力的地方或作 為主要的受力結(jié)構(gòu)件,否則會因剛度不夠引起失穩(wěn)等破壞;另外,它的抗變形能力也不如天然材料加工 的傳統(tǒng)材料。#2、耐熱性差:耐高溫性能差是高分子汽車材料的另一個主要缺點。大部分熱塑性高分子汽車材料的工作溫度都在攝氏 80度以下,該溫度以上常會發(fā)生熱變形,使高分子材料不能維持原來的形狀和結(jié)構(gòu),性能也會發(fā)生很大 變化。#3、抗凍性能差:很多塑料具有冷脆性,主要表現(xiàn)在塑料件在冬天時用時,受到?jīng)_擊力特別容易引起沖擊破壞,由于這一 原因使很多塑料在低溫環(huán)境下的應(yīng)用受到了限制。熱塑

7、性塑料的這一缺點目前可以通過在原料中加入其 它材料或添加劑進(jìn)行配方組合進(jìn)行改性,讓它的低溫抗沖擊強(qiáng)度得到改善。#4、具有可燃燒性:與鋼材相比,塑料的另一個缺點是具有可燃燒性。這是近年來高分子汽車材料應(yīng)用過程中最受人們關(guān)注 的問題之一,也是很多場合中最不放心使用高分子材料的主要原因之一。塑料可分為兩類,一類是不可燃燒的,另一類是可燃燒的。但是,由于塑料具有可配方組合和改性的功能,可燃燒的塑料可以通過在 配方中加入阻燃劑和不可燃燒的填充改性物,對其進(jìn)行改性,使之成為阻燃或不可燃的塑料,讓們放心 使用。#5、耐老化性能:塑料的老化性能是長期以來影響高分子汽車材料應(yīng)用發(fā)展的又一個原因。但是,實際上應(yīng)該

8、比較客觀地 看待塑料建材的老化問題。高分子材料不僅要考慮耐熱老化,還要考慮耐光老化和耐經(jīng)常接觸介質(zhì)的老 化?？梢酝ㄟ^在配方中通過加入各種抗老化劑防止老化。高分子建筑材料具有相當(dāng)多的優(yōu)點,但由于上述缺點,較多的仍然是以汽車內(nèi)裝飾用材和車廂內(nèi)功能性 汽車制品應(yīng)用為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的高分子新材料不斷研究成功,許多高分子材料已 經(jīng)正在克服這些缺點,這將使汽車高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍得到更大的發(fā)展。三、我國汽車塑料制品發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢汽車塑料制品,按其使用部位可分為內(nèi)飾件、外裝件、機(jī)能結(jié)構(gòu)件等。近年來我國大力開展汽車軟飾化工作,汽車上塑料用量明顯增加。表 1-1 我國不同車型塑料用量分類

9、塑料用量(Kg/輛塑料占全車材料的百分比(%轎車 34.652 t載貨汽車 27.71.544 t載貨汽車 22.50.410 t載貨汽車 25.80.32表 1-2 我國汽車中塑料件在各使用部位所占的百分比 單位:%車型內(nèi)飾件外裝件機(jī)能結(jié)構(gòu)件天津 TJ13352.31.546.2南京 NJ13157.68.234.2轎車 431922國外小轎車 40.934.524.6四、塑料在轎車飾件的應(yīng)用轎車軟飾件主要是指轎車車身內(nèi)外各種質(zhì)地柔軟堅韌的裝飾部件,其中以內(nèi)飾件為主。轎車中典型的塑 料軟飾件見表 1-3。表 1-3 轎車中典型的塑料軟飾件內(nèi)飾件名稱塑料名稱座椅緩沖墊、頭枕聚氨酯泡沫塑料扶手、

10、儀表板緩沖墊聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙稀儀表蓋板、前支柱裝飾條、控制箱體丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS 儀表板芯材玻璃鋼纖維增強(qiáng)丙烯腈-苯乙烯共聚物儀表板托架、車門前飾板芯材、制動桿手柄、中后支柱裝飾條聚丙烯轉(zhuǎn)向盤聚丙烯、聚氨酯車門內(nèi)飾板表皮、車頂棚內(nèi)襯表皮聚氯乙稀車門內(nèi)飾板隔離層、車頂棚內(nèi)襯隔離層聚氨酯、聚苯乙烯車頂棚內(nèi)襯托架聚丙烯、聚苯乙烯用于制造轎車軟飾件的塑料,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 玻璃纖維增強(qiáng)丙烯腈-苯乙烯共聚物等,其中以聚氨酯泡沫塑料最為重要。目前,許多通用塑料、工程塑料及其增強(qiáng)塑料,都能在不同程度上替代鋼、銅、不銹鋼、鋁合金等材

11、料, 用作轎車結(jié)構(gòu)件或內(nèi)外裝件。其中,又以聚丙烯、聚氯乙稀、聚乙烯、 ABS 等最常用。表 1-4列舉了用 作轎車結(jié)構(gòu)件或內(nèi)外裝件的塑料品種及其應(yīng)用實例。表 1-4 用作轎車結(jié)構(gòu)件和內(nèi)外裝件的塑料品種及其應(yīng)用實例結(jié)構(gòu)件和內(nèi)外裝件名稱塑料名稱取暖及通風(fēng)系統(tǒng)、車廂、發(fā)動機(jī)機(jī)艙、車身、燈殼、工具箱、電線接線柱、接線盒蓋、消音器等 聚丙 烯、玻纖增強(qiáng)聚丙烯、無機(jī)填料增強(qiáng)聚丙烯、電鍍級聚丙烯儀表板罩、汽車頂蓋內(nèi)襯、后蓋板表皮、備胎罩、轉(zhuǎn)向盤、保險杠套、電線包覆層等聚氯乙烯、氯化聚 氯乙稀、玻纖增強(qiáng)聚氯乙稀、熱固性低發(fā)泡聚氯乙稀擋泥板、頂棚和門的減振材料、行李箱墊、空氣導(dǎo)管、汽油箱等低密度聚乙烯、高密度聚

12、乙烯、超高分 子量聚乙烯后擋泥板、儀表板、收音機(jī)罩、空氣排氣管、轉(zhuǎn)向盤喇叭罩、格柵、后護(hù)板、上通風(fēng)蓋板、車輪罩、百 葉窗、支架、鏡框等高抗沖 ABS 、超高抗沖 ABS 、高剛性 ABS 、電鍍 ABS 、透明 ABS 、氯化共混 ABS燈具、儀表標(biāo)牌、遮陽板、窗玻璃、保險杠等聚碳酸酯、玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯保險杠、散熱器格柵、擾流板、翼子板等反應(yīng)型注射成型聚氨酯(RIM 第二篇 汽車用塑料制品與材料一、聚氨酯泡沫塑料制品聚氨酯泡沫塑料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾和吸收振動的零部件上。其主要制品有:儀表板、后視鏡框、保險 杠、座椅軟墊、頭枕、轉(zhuǎn)向盤、控制箱、儀表板防振墊、前后支柱裝飾、中間支柱裝飾、前頂襯里、

13、窗 框架、頂棚與側(cè)頂架裝飾、門襯板、遮陽板、后頂架裝飾等。二、工程塑料汽車零部件工程塑料制造的汽車機(jī)能件較多,其中常見的零部件有:散熱器格柵(其材料有 ABS 、 20%玻璃纖維增 強(qiáng)聚丙烯、空氣濾清器殼(聚丙烯、行里箱蓋(聚丙烯、儀表板(聚丙烯、曲軸箱蓋(尼龍 6、 正時齒輪鏈盒(聚丙烯、正時齒輪(30%玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛、擋泥板(尼龍 R -RIM 等。三、塑料基復(fù)合材料汽車制品塑料復(fù)合材料如 SMC 、 DX (聚甲醛復(fù)合材料開始用于制造汽車結(jié)構(gòu)件,對減少汽車自重起了重要作用。 如 SMC 材料模壓成型制造汽車門板,聚甲醛復(fù)合材料制造傳向節(jié)主銷襯套。四、塑料及樹脂縮寫代號表 2-1根據(jù)

14、GB1844-80標(biāo)準(zhǔn),列出常用塑料及樹脂的縮寫代號。縮寫代號塑料和樹脂全稱PUR 聚氨酯 PolyurethanePP 聚丙烯 PolypropylenePE 聚乙烯 PolyethylenePS 聚苯乙烯 PolystyrenePVC 聚氯乙烯 Poly(vinyl acetatePC 聚碳酸酯 PolycarbonateABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymerPAN 聚丙烯腈 PolyacrylonitrilePMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 Poly(methyl methacrylatePBT 聚對苯二甲酸丁二

15、醇酯 Poly (butylene terephthalatePET 聚對苯二甲酸乙二醇酯 Poly (ethylene terephthalateEP 環(huán)氧樹脂 Epoxide resinPF 酚醛樹脂 Phenol-formaldehyde resinUF 脲醛樹脂 Ultra-formaldehyde resineUP 不飽和樹脂 Unsaturated polyesterPA 聚酰胺 PolyamidePI 聚酰亞胺 PolyimidePOM 聚甲醛 Polyformaldehyde (PolyoxymethylenePPO 聚苯醚 Poly(phenylene oxidePSU 聚砜

16、 PolysulfoneRP 增強(qiáng)塑料 Reinforced plasticsGRP 玻璃纖維增強(qiáng)塑料 Glass fibre reinforced plastics五、塑料的組成1.樹脂樹脂是塑料中最重要的組分,約占塑料全部組分的 40%100%。按樹脂的受熱行為,塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩類。1.1.熱塑性塑料其分子結(jié)構(gòu)是鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。它的工藝性能特點是受熱時軟化或熔化,具有可塑性,可塑制成一定形 狀的制品;可反復(fù)再塑,而其基本性能不變。這類塑料的優(yōu)點和缺點。屬于這類塑料的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、 ABS 、有機(jī)玻璃、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸 酯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜

17、、聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET 等。1.2.熱固性塑料熱固性塑料是一類以縮聚樹脂為基礎(chǔ),加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┕袒?。這種塑料一旦固化成型即使加熱至 分解溫度也不會軟化,同時也不溶解在溶劑中,屬于這類塑料有酚醛、環(huán)氧、聚酯、氨基、聚二苯醚、 不飽和聚酯以及有機(jī)硅等。六、汽車塑料制品常用聚合物樹脂汽車塑料制品的種類很多,但大多數(shù)制品都由幾部分基本原材料組成:合成樹脂、添加劑(穩(wěn)定劑、增 塑劑、防老劑、阻燃劑、防腐劑等、填充料、著色劑。下面對建筑塑料制品種常用的原料作簡單介紹。高分子建筑材料的主要成分就是合成樹脂,合成樹脂按照聚合的方法有加聚樹脂和縮聚樹脂兩類,而按 照

18、受熱行為又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩類。汽車塑料制品的常用原材料中,根據(jù)不同用途和性能要求,熱塑性塑料和熱固性塑料都有應(yīng)用?？紤]環(huán) 保、加工性能和可持續(xù)加工因素,熱塑性塑料的應(yīng)用比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱固性塑料。在熱塑性塑料中根據(jù)不 同場合需要,通用塑料和工程塑料都有應(yīng)用,但從經(jīng)濟(jì)性和加工性考慮,應(yīng)用較多的還是通用熱塑性塑 料。常用于作為建筑塑料制品常用原材料的塑料樹脂有 PVC 、 PE 、 PP 、 ABS 、 PS 、酚醛、環(huán)氧樹脂、聚氨 酯、不飽和聚酯等。(一、 PVC (聚氯乙烯:1. PVC 的種類與應(yīng)用領(lǐng)域PVC 是高分子建筑材料中應(yīng)用最多的樹脂。 PVC樹脂按照聚合方法可分成懸浮樹脂

19、和糊狀樹脂,懸浮樹 脂是粉狀物,按照分子量大小可分6種型號,其分子量范圍、性能和用途如表2-1所示 , 參考標(biāo)準(zhǔn) HG2-775-74。表中的黏度表示為 1%樹脂在 1, 2二氯甲烷中的溶液絕對黏度值 .表 2-2 懸浮法PVC樹脂的分子量范圍和用途疏松緊密平均分子量 /萬粘度 /Pa.s10-2汽車應(yīng)用外包裝包扎標(biāo)記x S-1XJ-18. 75-9.562.00-2.10絕緣線材藍(lán)色XS-2XJ-28-8.751.90-2.00白色XS-3XJ-37.2-81.80-1.90表皮材料等黃色XS-4XJ-46.35-7.21.70-1.80內(nèi)飾材料綠色XS-5XJ-55.51-6.351.60

20、-1.70鏡框、信號蓋 等紅色XS-6XJ-64.7-5.511.50-1.60過氯乙烯底涂黑色PVC 糊狀樹脂是在加入了大量的增塑劑后,用于涂布法加工軟質(zhì) PVC 表皮、革類面料產(chǎn)品、 PVC 軟質(zhì)地 板等,一般在糊狀 PVC 樹脂中的增塑劑加量,可達(dá)到樹脂含量的 80-100%。在汽車塑料制品種最常用的塑料原材料當(dāng)屬聚氯乙烯,用 PVC 塑料制造的汽車塑料制品隨處可見, PVC 塑料方向盤、 PVC 塑料襯板、 PVC 塑料汽車鋪地材料。這不僅是因為 PVC 樹脂價格經(jīng)濟(jì),而且加工性能 和綜合力學(xué)性能都比較好。2. PVC 的性能特點將 PVC 樹脂用于汽車材料中的最可貴特點是具有自熄性,

21、 這是因為 PVC 材料的分子中含有 56.8%氯原子, 遇明火能夠自熄。材料自熄是指原本燃燒的材料在離開火源就會自動熄滅,衡量某種材料是否會燃燒可 用氧指數(shù)值作判斷。當(dāng)材料的氧指數(shù)達(dá)到 30以上,才可將這種材料稱為具有自熄性。也就是說,這種 材料只有當(dāng)所處空氣環(huán)境中的含氧量達(dá)到 30%時才會燃燒,低于此值則不會燃燒,那么這種材料一般使 用情況下的燃燒性能是安全的。 自熄性對于建筑材料是極為重要,可以避免許多意想不到的災(zāi)害。不管哪一類的 PVC 樹脂在加工時都必須加上穩(wěn)定劑,否則, PVC 受到光和熱很容易分解。一般配方中除 了穩(wěn)定劑之外,還要加入潤滑劑、防老化劑、并根據(jù)不同的樹脂型號和產(chǎn)品需

22、要,加入增塑劑和各種增 強(qiáng)填充劑。假如增強(qiáng)填充劑,既是為了降低成本,也更為了改善某一個具體的性能,比如耐熱性、抗沖 擊性、強(qiáng)度、耐介質(zhì)性能等。要區(qū)別 PVC 材料屬于硬質(zhì)或軟質(zhì),主要是由加工時所加入的增塑劑的量決定。一般情況下,加入的增塑 劑量大于樹脂量的 30%時,稱為軟質(zhì) PVC 材料,含較多增塑劑的 PVC 材料要成為自喜獲阻燃產(chǎn)品還需加 入特定的阻燃成分,否則不再自熄;而硬質(zhì) PVC 材料的增塑劑加入量小于樹脂的 10%,或者完全不加增 塑劑,其阻燃性能不受到大的影響。汽車高分子材料中的 PVC 類產(chǎn)品中硬質(zhì)、軟質(zhì)都有,除了樹脂性號 外靠增塑劑調(diào)節(jié),但都可以保持材料的自熄性能。硬質(zhì) P

23、VC 材料除了自熄以外,抗老化性能和綜合力學(xué) 性能也較好,但它的抗沖擊性能,尤其是低溫抗沖擊性能往往還不能滿足應(yīng)用要求,采取的措施是在配 方中加入抗沖改性劑。軟質(zhì)制品無抗沖擊要求。常用的 PVC 材料抗沖改性劑有 ACR (丙烯酸酯共聚物、 CPE (氯化聚乙烯、 EVA (乙烯 -醋酸乙烯共聚 物 、部分無機(jī)填充物等,改性的作用是讓材料增加抗沖擊韌性。3.其它相關(guān)共聚物:氯乙烯除了聚合成 PVC ,還可以和其它不飽和單體共聚,形成氯乙烯類其它共聚物,如下面表 2-2所示。 表 2-3 氯乙烯類其它共聚物單體 1名稱 單體 2名稱 共聚物名稱性能特點高分子建材氯乙烯醋酸乙烯氯醋共聚物改善加工性

24、能地板、涂層氯乙烯偏二氯乙烯氯偏共聚物改善韌性墻面涂料氯乙烯氯化改性過氯乙烯耐老化性好地面涂料(二、 PE (聚乙烯1. PE 的種類與應(yīng)用領(lǐng)域PE 材料的種類很多,不同的 PE 有不同的力學(xué)性能和加工性能,根據(jù)不同的用途和性能要求,相應(yīng)的用 不同的 PE 制成不同的產(chǎn)品。 PE 的力學(xué)性能與其密度有很大關(guān)系,密度越高,力學(xué)性能越好。不同的 PE 原材料和在建筑中適用的產(chǎn)品如表 2-3所示。表 2- 4 PE原材料特性和適用產(chǎn)品名稱縮寫密度或分子量性能汽車用高密度聚乙烯 HDPE0.941-0.965, 力學(xué)性能較好膜低密度聚乙烯 LDPE0.910-0.940力學(xué)性能較差線性低密度聚乙烯 L

25、LDPE0.910-0.940線性結(jié)構(gòu)超高分子量聚乙烯 UHMWPE 分子量大于 150萬特別耐磨,力學(xué)性能特別好耐磨襯材市售商品 PE 以 MI (熔融指數(shù)進(jìn)行分級, MI 值在 0.3-20范圍內(nèi),分子量越大,密度越高, MI 值越小。 MI 代表意義為:加工溫度 190C0、 載荷 2160g 、 10秒內(nèi)、 從直徑 2.1mm 、 長 8mm 的毛細(xì)管中擠出的克數(shù)。2. PE 的性能特點PE 的最大優(yōu)點是對人體無害和耐溶劑性能特別優(yōu)秀, 常溫下幾乎沒有可溶解的溶劑, 只有某些烴類物質(zhì) 能使它溶脹甚至溶解, 比如, 四氯化碳。 PE 的耐介質(zhì)腐蝕的能力也特別強(qiáng), 可耐大多數(shù)酸性和堿性物質(zhì)

26、, 只有濃硫酸和濃硝酸方能夠慢慢地侵蝕它。 因此, PE 可被用來加工成建筑中需要接觸大多數(shù)化工液體的 管材,由于耐腐蝕性好,還特別適用于制造成輸送飲用水的管道和醫(yī)用、藥用輸液管。超高分子量聚乙烯材料是近年來發(fā)展的新材料, 由于它的分子量特別大, 理化性能具有很多超出尋常 PE 材料的優(yōu)點,被譽(yù)為現(xiàn)代奇異新塑料。尤其是他的耐磨性能非常好,甚至可以為普通鋼材的 8-9倍,這 種材料非常適合用于很多易磨損材料。但是由于超高分子量聚乙烯材料的分子量相當(dāng)大,長期以來,它 的加工成型是一個問題。通過配方改性或?qū)D出加工設(shè)備進(jìn)行特殊的改造,目前已經(jīng)能連續(xù)擠出加工成 型。PE 作為汽車材料應(yīng)用,其最大的缺點

27、是容易燃燒,因此,用 PE 一定要采用比較保險的阻燃措施,最簡 單、常用的方法是加入合適的而且有足夠量的阻燃劑,用來改善 PE 的燃燒性能。3. PE 和其它化合物的共聚物PE 和其它物質(zhì)形成的共聚物如表 2-5所示。表 2-5 PE和其它物質(zhì)形成的共聚物單體 1 單體 2 共聚物名稱性能特點建筑應(yīng)用PE 醋酸乙烯 EVA 彈性隨 VA 量增加抗沖改性劑PE 氯氣 CPE 燃燒性能隨氯改善抗沖改性劑PE 氯氣、二氯化硫氯磺化 PE 彈性體抗沖改性劑(三 、 PS (聚苯乙烯 1. PS 的種類與應(yīng)用領(lǐng)域聚苯乙烯樹脂的加工方法有懸浮聚合和本體聚合兩類,本體聚合法的聚苯乙烯是由苯乙烯單體聚合而成

28、的 . 本體聚合只需要加熱及加引發(fā)劑,就可以得到純度較高的連續(xù)聚合產(chǎn)品,但對聚合反應(yīng)控制難度較 高。懸浮聚合要以水作為分散劑,聚合得到 PS 顆粒。 PS 常用于加工建筑中應(yīng)用較多的發(fā)泡 PS 材料。加 工泡沫塑料的方法是將 PS 和低沸點的有機(jī)液狀物(例如丁烷加熱至一定溫度,然后在較高壓力下使 液體滲入到 PS 的內(nèi)部,當(dāng)冷卻時,該低沸點的液體就被固定在 PS 粒子的內(nèi)部,一旦這些粒子再次遇到 蒸汽加熱時, PS 粒子就會軟化、粘連,但使其同低沸點物同時發(fā)生氣化,就膨脹成多個有隔離層的小氣 孔,即形成 PS 泡沫塑料。2. PS 的性能特點用單純的 PS 加工材料時,其外觀特點是無色透明,透

29、光率可達(dá)到 90% 或更高,性能特點是剛性較好。 用 PS 材料加工出來的產(chǎn)品雖然平整而挺括,但它的脆性較大,不能承受沖擊力。 PS 用于汽車中的另一 個缺點是容易燃燒,而且由于含苯,它在燃燒時發(fā)出較大的黑煙和黃色明火,還會散發(fā)出苯類物質(zhì)特有 的、有害、難聞氣體。 PS 能溶于苯、甲苯、乙苯等苯類芳香族溶劑,另外, PS 的耐熱性能也較差。3. ABS 及其它 PS 系列共聚物由于 PS 脆性,常將其與其它物質(zhì)一起接枝共聚,使其改變脆性,增加在建筑上的應(yīng)用范圍。如,與丁 二烯接枝共聚,得到高抗沖 PS(HIPS;與苯乙烯、丁二烯三元接枝共聚,得到了集合三者優(yōu)點于一身, 卻又改去原來 PS 脆性

30、的 ABS ,因為丁二烯使 ABS 堅韌;并喜慶提高了 ABS 的表面硬度和耐化學(xué)性能;本 乙烯讓 ABS 保持良好的剛性、表面光滑性和加工性能。這種綜合材料性能使 ABS 成了一種很受歡迎的新 材料。常用 ABS 制造一些需要綜合性能優(yōu)異的汽車材料和有裝飾要求的零件。ABS 的生產(chǎn)方法主要有混煉法和接枝法,混煉法是先用 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;再將兩者按 1/3:2/3的 比例在 150-200C0左右的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混煉,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

31、 34(A ,丙烯晴: 42(B ,丁二烯:24(S ,苯乙烯,將聚丁二烯溶于苯乙烯和丙烯 晴,而后進(jìn)行本體聚合或懸浮聚合。 ABS 的具體性能和三種組分的比例有很大關(guān)系,可根據(jù)其具體應(yīng)用 功能需要決定,商品 ABS 已根據(jù)其不同組合比例有對應(yīng)具有不同牌號和各種性能特點的產(chǎn)品。PS 還通過其它不同的接枝共聚和改性, 得到很多固定搭配的 PS 家族的合金塑料品種, 如 MBS 、 SBS 、 AS 、 SMA 等。這些材料分別可應(yīng)用于多種場合,既可作為主要原料,也可作為常用塑料的改性劑,或者和其 它塑料共混,重新組成另一種新的塑料合金材料。 SMA 是汽車上的重要儀表板骨架材料, MBS 、 S

32、BS 、 AS 都是重要的樹脂改性增韌改性材料。(四、 PP(聚丙烯 1. PP 的種類和應(yīng)用領(lǐng)域有均聚法生產(chǎn)的和共聚法生產(chǎn)的兩類樹脂。均聚生產(chǎn)的 PP 是由單一的丙烯單體聚合而成,而共聚 PP 是 由丙烯和乙烯兩類單體共同聚合而成的。商品 PP 以熔融指數(shù)來劃分,熔融指數(shù)的范圍為 0.2-12,測定 熔融指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為 230C0 。用 PP 樹脂制造的汽車用制品很多,有各種保險杠、板材、水箱、裝飾板, PP 在汽車上的應(yīng)用有越來越 多的趨勢。2. PP 的性能特點PP 是結(jié)晶型塑料, 均聚生產(chǎn)的 PP 特點是韌性差, 但是剛性較好, 共聚生產(chǎn)的 PP 特點則表現(xiàn)為韌性較好, 但是強(qiáng)度偏低

33、。 PP 的密度較小,只有 0.9,幾乎是所有的普通塑料中密度最小的塑料品種。將 PP 用于汽車工業(yè)的優(yōu)點很多,它無毒,綜合力學(xué)性能較好,抗拉性能比 PE 好,抗彎曲性能也較佳。 而且 PP 的耐熱性較好,即使在 100度溫度下,它還能保持 50% 的原有抗拉強(qiáng)度。 PP 的耐溶劑性能也不 比 PE 差,在常溫下幾乎無溶劑可以溶解 PP 。PP 用于汽車的主要缺點是燃燒問題,它不僅易燃,而且會滴落燃燒物,很容易因此而引起火災(zāi)。因此 PP 用于汽車中一定要采取較好的阻燃防火措施 , 這一點是它在汽車上能否更加大量推廣應(yīng)用的主要關(guān) 鍵,有效的辦法可以應(yīng)用合適的阻燃劑品種和量, PP 應(yīng)用阻燃劑必須

34、注意如果是與人接觸的健康材料, 不要因為由于阻燃劑而影響 PP 原有的環(huán)保品位。PP 的另一個缺點是在低溫下的抗沖擊性能較差。解決這一問題的辦法很多,主要采用其它韌性材料、剛 性粒子或彈性體進(jìn)行各種改性增韌,如橡膠、各種纖維、天然無機(jī)粒子等。(五、 AC(丙烯酸類樹脂 1. AC 的種類和應(yīng)用領(lǐng)域丙烯酸類樹脂是丙烯酸類單體的共聚物或者均聚物,確切地說是一個具有很多相似結(jié)構(gòu)聚合物的大家 族,其中在汽車上應(yīng)用的較多的是的 PMMA (甲基丙烯酸甲酯,俗稱有機(jī)玻璃。PMMA 的聚合方法有本體法和懸浮法兩種,本體聚合時,先將單體經(jīng)過預(yù)聚合,形成聚合度 10%的粘性稠 狀液體,然后直接灌入由兩塊無機(jī)平板

35、玻璃形成的平板模具內(nèi),讓預(yù)聚體在 40-70°C水箱中聚合。用 本體法聚合得到的一般是平板有機(jī)玻璃,而懸浮法聚合得到的是模塑有機(jī)玻璃粉。有機(jī)玻璃在汽車上常用來作為透光裝飾材料,也用于作為窗的玻璃代用物,還用于燈罩等。2. AC 的性能特點汽車上應(yīng)用有機(jī)玻璃首先是它有極好的透光性, PMMA 的透光率可達(dá) 92%左右,幾乎是透光性能最好的塑 料品種。另外,有機(jī)玻璃的耐候性也較好,在很強(qiáng)的日光下使用若干年后,照舊有很好的透光性,色澤 變化也不大。有機(jī)玻璃在汽車上應(yīng)用的缺點是表面硬度較無機(jī)玻璃要低得多,耐刻劃的性能較差;另一個缺點是要燃 燒,燃燒時會出現(xiàn)淡藍(lán)色的火焰,但無滴落物。(六、 P

36、U (聚氨酯1.聚氨酯的種類和應(yīng)用領(lǐng)域聚氨酯一般有兩類,由含有異氰酸酯基的多異氰酸酯和含有羥基的聚醚或聚脂反應(yīng)生成醚類聚氨酯和酯 類聚氨酯。含羥基的聚醚由多元醇和環(huán)氧丙烷反應(yīng)制得,聚醚分子中的羥基的數(shù)量為 3-8個;含羥基的 聚酯由二元酸(鄰苯二甲酸、己二酸和多元醇(乙二醇、甘油縮合反應(yīng)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羥值來衡量羥基含量。 其含義為:在 1g 樹脂中含有的羥基相當(dāng)于 KOH 的毫克(KOHmg/g樹脂。羥值是代表材料交聯(lián)密度的,與聚氨酯的硬度成正比,羥基含量越大,羥值 越高, PU 越硬。高羥值的聚氨酯材料用于制造硬質(zhì)聚氨酯建筑制

37、品,低羥值的聚氨酯用于制造軟質(zhì)聚氨 酯制品。聚氨酯材料在汽車上應(yīng)用很多,如涂覆材料、聚氨酯硬質(zhì)塑料板材、聚氨酯彈性體、座椅軟泡沫材料、 裝飾件、沙發(fā)革、車頂;應(yīng)用最多的是各種軟質(zhì)和硬質(zhì)的聚氨酯泡沫材料,它有隔振、隔音、降噪、保 溫隔熱; PU 還可制成車用聚氨酯涂料、粘結(jié)劑、密封劑等。2.聚氨酯的性能和特點聚氨酯材料的各種性能都很優(yōu)異,用于車上有很多優(yōu)點。硬質(zhì)聚氨酯的強(qiáng)度很高,軟質(zhì)聚氨酯的彈性很 好,它的耐老化性能、抗化學(xué)介質(zhì)能力等,綜合力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 PVC 等材料。聚氨酯的聚合很方便,不僅可在常溫常壓條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),像有些聚氨酯建筑膠粘劑和雙組分的聚 氨酯涂料,甚至可以進(jìn)行現(xiàn)場聚合后

38、直接發(fā)泡或噴涂、修補(bǔ)等施工。聚氨酯材料用于汽車的缺點主要表現(xiàn)在異氰酸酯有毒性,材料施工時,反應(yīng)過程中會釋放出不良?xì)怏w, 施工人員在現(xiàn)場作業(yè)要采取健康保護(hù)措施。聚合反應(yīng)結(jié)束后,聚氨酯材料應(yīng)用過程中是無毒的。(七、 EP(環(huán)氧樹脂 1.EP 的種類和應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)氧樹脂是分子中含環(huán)氧基的聚合物,它主要有標(biāo)準(zhǔn)型的雙酚 A 型環(huán)氧、酚醛環(huán)氧、甘油環(huán)氧等,其種 類很多?；瘜W(xué)工業(yè)部分別有標(biāo)準(zhǔn)代號表示各類環(huán)氧:E 代表標(biāo)準(zhǔn)型環(huán)氧(雙酚 A 型, F 代表酚醛環(huán)氧, G 代表有機(jī)硅環(huán)氧, B 代表甘油環(huán)氧。其中,雙酚型環(huán)氧在建筑上應(yīng)用最多,它是由環(huán)氧氯丙烷和雙酚 A 聚合得到的,屬于低聚合度的線性聚 合物,外觀狀

39、態(tài)和環(huán)氧分子量有關(guān),分子量較小者的外觀為粘稠性液體狀態(tài);分子量較大的環(huán)氧樹脂外 觀為呈脆性的固體狀態(tài)。環(huán)氧在汽車上能應(yīng)用的領(lǐng)域很廣,能用于制作各種中高檔的耐熱防腐蝕制件、環(huán)氧耐老化涂料、環(huán)氧膠 粘劑、環(huán)氧修補(bǔ)材料等。2.EP 的性能特點環(huán)氧可溶于多種溶劑,如丙酮、二甲苯等。環(huán)氧需要和其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)應(yīng)固化才有強(qiáng)度和使用價值, 不經(jīng)過固化的環(huán)氧是沒有使用價值的。環(huán)氧分子中的環(huán)氧基是很活潑的,會和含活潑氫成分的化合物發(fā) 生羧酸反應(yīng),利用環(huán)氧的這個特性,通常將按累活羧酸類化合物作為環(huán)氧的固化劑。發(fā)生固化反應(yīng)后, 環(huán)氧分子就得到了交聯(lián),也就形成體形大分子結(jié)構(gòu),才真正成為具有使用價值和強(qiáng)度的材料。充當(dāng)環(huán)

40、氧固化劑的另一類化合物是胺類化合物。羧酸類化合物和環(huán)氧發(fā)生的固化反應(yīng)需要加熱;而胺類 化合物和環(huán)氧發(fā)生固化反映只需在室溫下進(jìn)行即可完成。因此,胺類物質(zhì)作為固化劑用得較多,如,二 乙烯三胺、三乙烯四胺、乙二胺等。其中乙二胺和環(huán)氧的固化反應(yīng)極好,但是有揮發(fā)性,而且固化速度 太快,反而使得施工來不及,應(yīng)用操作不方便。環(huán)氧固化體系的配比取決于環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值和固化劑中活潑氫數(shù)量。 EP 的分子量可用環(huán)氧當(dāng)量或者環(huán) 氧值來衡量,環(huán)氧當(dāng)糧食含有 1g 當(dāng)量環(huán)氧基的樹脂重量克數(shù)。環(huán)氧值表示在 100g 的環(huán)氧樹脂中所含的 環(huán)氧基個數(shù)。商品環(huán)氧在外包裝上表明了環(huán)氧值,如,商品牌號標(biāo)示為 51,即表示該環(huán)氧樹脂

41、的環(huán)氧值為 0.51。環(huán) 氧當(dāng)量與環(huán)氧值的關(guān)系為:環(huán)氧值 =(1/環(huán)氧當(dāng)量 100%由此得出,在 100g 此種環(huán)氧樹脂需要固化劑的量 W 為:W=ME/a式中:M 為胺類固化劑的相對分子質(zhì)量; E 是環(huán)氧值; a 則為固化劑中的活潑氫個數(shù)。如,應(yīng)用 E-51環(huán)氧樹脂,用二乙烯三胺作為固化劑,其 M 為 101, a 是 5,那么合適的固化劑加入量應(yīng) 該為 :w=101*0.51/5=10.3(g環(huán)氧樹脂最突出的優(yōu)點是和很多材料之間都具有很強(qiáng)的粘結(jié)力,環(huán)氧能牢固地粘結(jié)住無機(jī)材料、金屬、 部分聚合物、玻璃、陶瓷等,這是由于環(huán)氧分子中含有各種極性基團(tuán)(如環(huán)氧基、羥基。固化劑的加 入量、固化時間、固

42、化最合適的環(huán)境溫度等都是獲得高性能產(chǎn)品所必需的極為重要的參數(shù)。除此之外, 環(huán)氧的收縮率較比較低,一般只有 2%,而且由于最大收縮量是產(chǎn)生于凝膠狀態(tài)的,所以材料不會產(chǎn)生大 的內(nèi)應(yīng)力。 另外, 環(huán)氧不僅有很好的耐老化性能, 而且防腐蝕能力也相當(dāng)好, 另外還有較好的工藝性能, 可在常溫、常壓下很方便地施工。(八、 UP (不飽和聚酯1. UP 的應(yīng)用領(lǐng)域汽車用 UP 生産 UP 玻璃鋼制品、板材、車用塑料五金制品等。2. UP 的性能特點UP 屬于熱固性塑料,分子中有雙鍵。在加入含有雙鍵的單體時,經(jīng)引發(fā)劑(或稱固化劑引發(fā)后,分子 鏈中的雙鍵打開,與單體發(fā)生交聯(lián),形成體形分子結(jié)構(gòu),即發(fā)生了固化。市場出

43、售的不飽和聚酯一般已經(jīng)加入了單體,外觀呈粘稠態(tài)。常將過氧化環(huán)己酮放入鄰苯二甲酸二辛酯 中,經(jīng)過研磨,形成酮漿作為固化劑。在室溫下固化需要加入固化促進(jìn)劑。常用的固化促進(jìn)劑是萘酸鈷 在苯乙烯中的溶液,外觀呈紫紅色液體狀,建成鈷液。為便于使用,一般市售 UP 時,應(yīng)按比例供應(yīng)已 經(jīng)配好的固化劑和相應(yīng)的固化促進(jìn)劑。常用的三者比例為:UP(含 30% PS :100;過氧化環(huán)己酮漿:2-4; 萘酸鈷在苯乙烯中的溶液:2-4。過氧化環(huán)己酮漿和萘酸鈷苯乙烯溶液的實際加入量要根據(jù)氣溫、制品復(fù)雜性(決定可操作時間、操作 者的經(jīng)驗和設(shè)備情況具體決定。冬季不易固化,取上限,夏季容易固化,取下限。UP 也可在現(xiàn)場配制

44、,要按需量隨用隨配,一旦加入了固化劑,應(yīng)在固化時間以內(nèi)用完,以免浪費(fèi),通常 在 24h 以內(nèi)應(yīng)基本固化,固化時沒有低分子物質(zhì)析出。不飽和聚酯的施工一般在室溫下、常壓、不加熱 進(jìn)行,加工也很方便?？紤]到制品的密度,可加較小的壓力。UP 用于汽車上有很多優(yōu)點,它耐沖擊、耐壓、耐磨、耐腐蝕、耐候性好,堅硬、強(qiáng)度高。 UP 的主要缺 點是收縮率較大,要達(dá)到 5-7%,還容易在制品內(nèi)形成內(nèi)應(yīng)力。另外, UP 在施工時,未固化物的材料有 揮發(fā)物,這對人體是有害的。(九、 PC(聚碳酸酯 1. PC 的應(yīng)用領(lǐng)域聚碳酸酯在汽車中的應(yīng)用有越來越多的趨勢, PC 常用于需要采光又有一定強(qiáng)度要求、 徐直接接觸光照處

45、。 2. PC 的性能特點PC 的綜合力學(xué)性能很卓越,具有很高的透明度和強(qiáng)度、耐熱性與耐腐蝕性能也相當(dāng)好,尤其突出的是它 的抗沖擊韌性和耐候性。(十、 PMMA(有機(jī)玻璃 1. PMMA 的應(yīng)用領(lǐng)域有機(jī)玻璃的化學(xué)全名為聚甲基丙烯酸甲酯。由于有機(jī)玻璃具備優(yōu)良的耐老化性能,常用于制作戶外廣告 與指示性標(biāo)牌。另外,優(yōu)良的透明度和獨(dú)特的裝飾效果,使有機(jī)玻璃也成為汽車上常用的裝飾材料,可 做成燈箱、護(hù)墻板、采光棚、室內(nèi)透光吊頂?shù)妊b飾裝潢用材。2. PMMA 的應(yīng)用特點有機(jī)玻璃的最大優(yōu)點是透光率高,可以達(dá)到 92%,用于代替無機(jī)玻璃的優(yōu)點是不易碎裂。他的另一個優(yōu) 點是耐老化性能好,受日照多年仍無變色或減少

46、透明度。有機(jī)玻璃的主要缺點是硬度小,表面易劃傷和 擦毛,影響裝飾效果和透明度。用于汽車的塑料品中還有很多,以上就主要樹脂品種、常用產(chǎn)品和大類原料進(jìn)行簡單敘述,具體制品中 如踫到其它塑料,將在以后的有關(guān)章節(jié)中再作探討和介紹。七、汽車塑料制品的主要助劑除了塑料樹脂以外,在絕大多數(shù)汽車塑料制品還需要加入其他成分,一些常用的添加劑是必需的組分。 最常用的添加劑是用來抗光老化和熱老化的防老劑;用于減輕重量、降低成本、增加空隙度的發(fā)泡劑; 用于增加美觀度、著顏色用的著色劑;用于增加材料塑性和柔性的增塑劑;用于改變材料燃燒性能、阻 止材料燃燒的阻燃劑;用于改善材料抗沖及性能的抗沖助劑;用于改善材料某些理化性

47、能或加工性能的 改性及或加工助劑,如改善材料的硬度、抗熱變形性能、耐磨性、收縮性能、抗低溫性能、彈性、導(dǎo)電 性能、耐化學(xué)介質(zhì)的腐蝕性能、容易加工成型的加工助劑等。以 PVC 為例,必須要有穩(wěn)定劑、潤滑劑,大多數(shù)情況下還要增塑劑,其它場合 PVC 配伍的助劑的品種很 多,對于要求特定的顏色、結(jié)構(gòu)、功能的 PVC 建筑制品還要求增加強(qiáng)度或降低成本的填充劑,增加美感 的著色劑, 要求改善材料老化性能的防光老化劑、 防熱老化劑, 防止建筑材料常年在戶外發(fā)霉的防霉劑, 為減輕重量、增加阻隔性能是要用的(隔音、隔熱、保溫的發(fā)泡劑, PVC 壓制產(chǎn)品為了加工方便,脫 模式要用脫模劑,與其它材料結(jié)合應(yīng)用時需要

48、兼容劑、為改變某種材料性能或加工性能要加改性劑,如 抗沖改性劑等。本節(jié)就建筑塑料制品中常用的助劑,按其功能分類敘述如下。(一 、穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑是某些聚合物在加工過程與使用過程中,為了防止和抑制因受到熱、光、氧等的作用引起分解或 變色作用的加工助劑。穩(wěn)定劑對有些易受熱降解的聚合物是必需的加工助劑。汽車塑料制品常用的穩(wěn)定 劑按功能分,主要有熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的種類很多,應(yīng)用的領(lǐng)域也很廣,由于汽車塑料制品 的發(fā)展方向以綠色、環(huán)保、健康為主,穩(wěn)定劑的發(fā)展趨勢也應(yīng)是以無毒、安全、高效、多功能為主要方 向。( 1熱穩(wěn)定劑汽車塑料制品中常用熱穩(wěn)定劑有如下品種:*1鉛鹽類熱穩(wěn)定劑常用的鉛鹽類穩(wěn)定劑主要有

49、三鹽(三堿式硫酸鉛,二鹽(二堿式亞磷酸鉛,兩者經(jīng)常協(xié)同配合應(yīng)用, 熱穩(wěn)定性效果較好,尤其常用于 PVC 建材中。上述穩(wěn)定劑的缺點是有毒,影響產(chǎn)品透明度。隨著環(huán)保要 求的提高, 這類穩(wěn)定劑已越來越少用了。 另外常用的還有二堿式硬脂酸鉛, 其絕緣性和熱穩(wěn)定性都很好, 還有潤滑作用。對透明度影響也較小。*2無鉛類復(fù)合穩(wěn)定劑無鉛類復(fù)合穩(wěn)定劑從中閑體的制備到成品的復(fù)合都在水中完成,經(jīng)表面處理提高分散效果,加工性能較 好,很適合于 PVC 耐熱電線等材料。*3金屬皂類熱穩(wěn)定劑常用的金屬皂類穩(wěn)定劑有鋇、鎘、鋅、鈣等。鋇皂類熱穩(wěn)定劑有硬脂酸鋇、月桂酸鋇、蓖麻油酸鋇,它 們熱穩(wěn)定性好,光穩(wěn)定性差,常與鋅、鎘類穩(wěn)

50、定劑協(xié)同使用,兼有潤滑功能。鋅皂類穩(wěn)定劑主要有硬脂 酸鋅,無透明影響,有潤滑作用,耐熱性較差。鈣皂類穩(wěn)定劑有硬脂酸鈣,其長效耐熱性、耐硫化性、 潤滑性、安全性、著色性都較好,但耐候性和透明性較差。金屬皂類穩(wěn)定劑常常兩兩協(xié)同應(yīng)用常用體系有鈣 /鋅復(fù)合、鋇 /鋅復(fù)合等。*4有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑有機(jī)錫類穩(wěn)定劑大都為液態(tài), 無毒, 淡黃色, 密度微 1.2g/cm3,耐熱性好, 在 PVC 中的加入量約為 0.3-5%.常與金屬皂類并用,也可與抗氧劑符合應(yīng)用或獨(dú)立應(yīng)用。有機(jī)錫常用于透明類建材,較有代表性的是二 月硅酸二辛基錫、甲基錫等,常用于要求有環(huán)保衛(wèi)生要求和透明要求的塑料建材上。*5稀土類熱穩(wěn)定劑稀土

51、熱穩(wěn)定劑是近年來新發(fā)展的功能性穩(wěn)定劑,外觀既有粉狀也有液態(tài)。稀土熱穩(wěn)定劑的品種有硬脂酸 稀土、羧酸酯稀土、氨基酸稀土、氟化稀土、檸檬酸稀土、脂肪酸稀土等。稀土的特點是低毒、耐候性 和透明性好,可改善 PVC 等材料的熱降解,在 PVC 中的用量為 1-3%,兼有加工改性和潤滑作用。稀土穩(wěn) 定劑今后是鉛鹽類穩(wěn)定劑的主要替代品種。*6輔助性熱穩(wěn)定劑輔助性穩(wěn)定劑主要有銻類穩(wěn)定劑和酯類穩(wěn)定劑。銻類穩(wěn)定劑有優(yōu)秀的保色性和招色性,無毒、低價經(jīng)常與其它穩(wěn)定劑,如硬脂酸鈣等配合使用。銻類穩(wěn) 定劑的耐候性、初期著色性、衛(wèi)生性、透明性都比較好。酯類穩(wěn)定劑有亞磷酸三苯酯(TPP 、亞磷酸笨二辛酯、 (PDOP、環(huán)氧

52、大豆油等。它們也可與皂類穩(wěn)定 劑聯(lián)合應(yīng)用,同時具有穩(wěn)定和增塑作用。作為輔助穩(wěn)定,其加入量很有限,一般的 PVC 建材中加入 1%左右。(2 光穩(wěn)定劑光穩(wěn)定劑是為了抑制或減緩光照引起的氧化作用而加入的助劑,因此也成為抗紫外線劑?？棺贤饩€的形 式主要有紫外光吸收型、猝滅型、屏蔽型。*1.紫外光吸收型穩(wěn)定劑:這類光穩(wěn)定劑常用使 UV 類,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,基本無毒,加入量小于 1%。另外還有一些吸收型的受阻胺類光穩(wěn)定劑, 如 770、 6911、 944、 62

53、2等,也發(fā)展較快。*2.猝滅型光穩(wěn)定劑:猝滅劑屬于鎳鉻絡(luò)合物,應(yīng)用原理是通過共振轉(zhuǎn)移能量起到光穩(wěn)定劑的作用,兼有抗氧化作用,無毒, 用量為 0.2%-0.6%左右。常用有鎳鉻化合物 2002(熔點 180°C-200°C .*3.屏蔽型光穩(wěn)定劑:光屏蔽己的原理和作用是反射紫外線,高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、鈦白粉、氧化鋅等。#1炭黑:炭黑可作為光屏蔽劑是因為其結(jié)構(gòu)中含有羥基芳酮結(jié)構(gòu),可強(qiáng)烈抑制自由基的反應(yīng)并反射紫外線。碳黑 的粒徑、牌號、分散性和加量有關(guān),建議加入量為 2%。#2鈦白粉:鈦白粉有金紅石型鈦白粉和銳鈦型鈦白粉,金紅石型鈦白粉才有反射和折射大部分紫外光的作用

54、,作為 光穩(wěn)定劑的金紅石鈦白粉的加入量建議為 3% 左右。銳鈦型鈦白粉無光屏蔽作用。#3氧化鋅:氧化鋅(也稱鋅白 :氧化鋅可反射或折射大部分可見光,常用于 PP 、 PE ,低價無毒,耐久性好,常用 的加入量為 1% 左右。(二 、抗氧劑抗氧劑在高分子建材中的作用是抑制或延緩聚合物自動氧化反應(yīng)的過程,以延長材料的老化壽命。康養(yǎng) 雞場酚為主抗氧劑和扶助抗氧劑,按照化學(xué)成分份可分為受阻酚類、胺類、六米雷、亞磷酸酯類、金屬 鈍化劑、雙分擔(dān)丙烯酸酯類等。 (1 主抗氧劑最常用的朱抗氧化劑是受阻酚類,常用有抗氧劑有抗氧劑 1010、抗氧劑 1076、康洋酒 CA 、抗氧劑 702、 抗氧劑 168等?？?/p>

55、氧劑 1010的適用性很廣,常用于 PP 等的抗氧化,加入量為 0.1%-0.5%,經(jīng)常與輔助性抗氧劑并用,主 比輔比例為 1:3效果較好;抗氧劑 1076的抗氧效果略低于抗氧劑 1010,但應(yīng)用面很廣,各種聚合物都 可用;抗氧劑 CA 主要用于用 PP 、 PE 、 PVC 等制造的含銅電線制品,用量在 0.1%-1%不等;抗氧劑 702、 抗氧劑 E 、抗氧劑 168等的加量在 0.1%-0.5%范圍內(nèi)。(2 輔助抗氧劑輔助抗氧劑大都屬硫醚類,如抗氧劑 DLTP, 常與抗氧劑 1010并用,兼有增塑效果,兼容性好,低毒。其 它最常見的硫醚類輔助抗氧劑有抗氧劑 DSTP 、亞磷酸酯類 PDO

56、P 、 TPP 、 TNP 等,大都加入量在 1% 左右。輔助抗氧劑應(yīng)同主抗氧劑協(xié)同應(yīng)用,因為主抗氧劑教規(guī),假日輔助抗氧劑可是主抗氧劑加量大大減小, 既節(jié)省成本,又大大提高抗老化壽命。(3復(fù)合抗氧劑應(yīng)用復(fù)合抗氧劑的特點是高效、低毒、持久、低價、方便。省去了應(yīng)用者要購買幾種產(chǎn)品、加入時要計 量多樣、混合分散的繁瑣工作。復(fù)合抗氧劑以 PKY 編號,如 PKY-225、 PKY-215deng,PKY-215是以抗氧劑 1010和抗氧劑 168以 1:2比 例配制,對應(yīng)的國外品種牌號為 IRGANOXB215; PKY-225是以抗氧劑 1010和抗氧劑 168 以 1:1比例配 制 , 對應(yīng)的國外

57、品種牌號為 IRGANOXB225. 此類復(fù)合抗氧劑常用于 PA 、 PC 、 ABS 等,外觀呈白色粉末狀, 有結(jié)晶,能溶于苯類溶劑,不溶于水,低的揮發(fā)性,有抑制降解的作用。其它抗氧劑國外用于汽車高分子材料的抗氧劑很多,例如,復(fù)合抗氧劑亞磷酸酯 AP-618用于 PP 有較好的穩(wěn)定和抗 氧化效果;汽巴 -嘉汽公司將輔助抗氧劑混合到酚類抗氧劑中,制成特殊的汽巴品牌復(fù)合抗氧劑,如, 酚類抗氧劑 IRGANOx245常用于苯乙烯類共聚物,加入量小于 1%;亞磷酸抗氧劑 XR-633常用于 PP 、 PE, 加入量為 0.05%,主要特點是增加色牢度和改善材料加工性能和理化性能,還具有對樹脂吸潮、防

58、結(jié)塊 的功能。(三.阻燃劑1、無機(jī)阻燃劑無機(jī)阻燃劑有很多品種,常用的品種有 :氫氧化鋁 :也稱作薩那會和氧化鋁 , 可用于多種汽車高分子中 , 分 解溫度 200°C,除了可作為阻燃劑外 , 還可作為填充料 , 用作填充料可增加人造瑪瑙的玉質(zhì)感 , 填充加入 量可達(dá) 10%-50%.(1氫氧化鎂 :氫氧化鎂外形是直徑為 0.1-0.5微米 , 長度 0-50微米的條狀纖維 , 分解溫度 340°C, 用于 PP 中有較好的 填充和阻燃效果 , 加入量最大是可達(dá)到 55%,此時可將 PP 的氧指數(shù)從 20以下提高到 30以上;(2三氧化二銻:三氧化二銻也可稱作銻白,它的應(yīng)用面很廣,常與鹵化阻燃物并用,一般的添加量為 5%-20%。銻白在聚 合物中還