汽車用工程塑料進(jìn)入快速發(fā)展期

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2015-07-14 10:06:31點擊率：

　　塑膠五金網(wǎng)訊：汽車的輕量化，就是在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。試驗證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會降低將近一半，當(dāng)前，由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車輕量化使包括聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、熱固性復(fù)合材料、ABS、尼龍和聚乙烯等在內(nèi)的塑材市場得以迅速放大。近兩年，車用塑料的大品種——聚丙烯，每年以2.2%～2.8%的速度加快增長。預(yù)計到2020年，發(fā)達(dá)國家汽車平均用塑料量將達(dá)到500kg/輛以上。

　　1工程塑料

　　工程塑料凸顯優(yōu)勢車用塑料進(jìn)入快速發(fā)展期

　　工程塑料(PA、PET、POM、PC和PPO)性能高又可代替金屬材料，比通用塑料(PE、PP、PVC、ABS等熱塑性塑料)的強(qiáng)度與耐熱性優(yōu)異，主要被應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件、外裝件、功能結(jié)構(gòu)件上。工程塑料用于外裝件可減輕汽車自重，這是降低汽車排放、提高燃燒效率有效的措施之一。據(jù)調(diào)查，汽車自身質(zhì)量減輕10%，燃油消耗就能降低6%～8%。100kg的塑料在功能上等同200~300kg的金屬部件，由此推論，汽車平均走15萬km，便可節(jié)省750L的燃油。在安全方面，工程塑料的抗擊性不遜于金屬，甚至高于金屬。用可吸收沖擊能量和震動能量的彈性體、發(fā)泡塑料制造儀表、座椅、頭枕等制品，可以減輕碰撞時對人體的傷害，提高汽車安全系數(shù)。結(jié)構(gòu)件則多采用高強(qiáng)度工程塑料，如用塑料做燃油箱、發(fā)動機(jī)和底盤上的一些零件，以減輕質(zhì)量、降低成本、簡化工藝。

　　隨著工程塑料的優(yōu)勢越來越被汽車業(yè)界認(rèn)識和接受，工程塑料在汽車中的應(yīng)用近幾年大幅增長。發(fā)達(dá)國家將汽車用塑料量的多少作為衡量汽車設(shè)計和制造水平的一個重要標(biāo)志。中國已經(jīng)成為世界汽車生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，還要進(jìn)一步發(fā)展成為世界汽車生產(chǎn)基地，就必然要快速發(fā)展包括汽車塑料件在內(nèi)的汽車零部件工業(yè)。同時，汽車材料逐步向輕量化和環(huán)保化方向發(fā)展。以塑代鋼不僅能減輕車重，而且材料可回收再利用，進(jìn)而節(jié)省制造過程中的資源浪費(fèi)，終使汽車在環(huán)保節(jié)能和降低成本兩個方面獲得更多的突破，還有助于改善汽車的安全性、舒適度和設(shè)計的靈活性。

　　汽車工業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，目前發(fā)展迅速，而現(xiàn)在國內(nèi)汽車行業(yè)對工程塑料的消費(fèi)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，應(yīng)加大工程塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用一方面促進(jìn)我國工程塑料工業(yè)的發(fā)展，另一方面有利于促進(jìn)汽車國產(chǎn)化進(jìn)程。隨著我國汽車工業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)程的日益加快，汽車工業(yè)將是未來工程塑料消費(fèi)增長快的領(lǐng)域之一。

　　從世界范圍來看，發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)50年代就開始研究塑料在汽車上的應(yīng)用，經(jīng)過幾十年的實踐，已有很大的發(fā)展。目前全球汽車用塑料制品的市場規(guī)模為454萬t/a，其中美國為172萬忱，歐洲為136萬t/a。國外發(fā)達(dá)地區(qū)車用塑料占塑料總消耗量的7%～11%，新材料及新成型技術(shù)的出現(xiàn)，使得塑料制品在汽車工業(yè)中的消費(fèi)量日益增加，德國每輛汽車平均使用塑料制品近300kg，約占汽車材料消費(fèi)總量的22%，是世界上采用汽車塑料零部件多的國家：日本每輛汽車平均使用塑料達(dá)100kg，約占汽車材料消費(fèi)總量的7.5%。

　　工程塑料是當(dāng)今塑料工業(yè)發(fā)展中增速快的材料。與通用塑料相比，工程塑料具有更優(yōu)異的性能，目前國外汽車的內(nèi)飾件已基本實現(xiàn)塑料化，塑料在汽車中的應(yīng)用范圍正在由內(nèi)裝件向外裝件、車身和結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展。今后的重點發(fā)展方向是開發(fā)結(jié)構(gòu)件、外裝件用的增強(qiáng)塑料復(fù)合材料、高性能樹脂材料與塑料，并對材料的可回收性予以高度關(guān)注。統(tǒng)計顯示，全世界平均每輛汽車的塑料用量在2000年就已達(dá)105kg，約占汽車總重量的8%～12%。而發(fā)達(dá)國家汽車的單車塑料平均使用量為120kg，占汽車總重量的12%～20%。如奧迪A2型轎車，塑料件總重量已達(dá)220kg，占總用材的24.6%。目前，發(fā)達(dá)國家車用塑料已占塑料總消耗量的7%～8%，預(yù)計不久將達(dá)到10%～11%。對于中國來說，塑料在汽車行業(yè)的應(yīng)用尚處于初級階段，如尼龍在汽車行業(yè)中的應(yīng)用比例為國外的三分之二，聚碳酸酯為二分之一，聚甲醛為三分之一，熱塑性聚氨酯為五分之一，聚苯醚為三分之一。目前我國車用塑料量，經(jīng)濟(jì)型轎車每輛為50~60kg，輕中型貨車為40~50kg，載重車80kg;中轎車100~130kg，僅與國外的90年代水平相當(dāng)。目前，塑料等非金屬材料在國產(chǎn)車上的應(yīng)用狀況還比不上進(jìn)口車。在歐洲，車用塑料的重量占汽車自重的20%，平均每輛德國車使用塑料近300kg，占汽車總重量的22%。與國外相比，國產(chǎn)車的非金屬材料用量仍然偏少。國產(chǎn)車的單車塑料平均使用量為78kg，塑料用量僅占汽車自重的5%～10%。

　　據(jù)悉，國家發(fā)改委已制定相關(guān)政策，一是積極鼓勵發(fā)展自主品牌汽車，二是加速汽車零部件的國產(chǎn)化進(jìn)程，三是限定了汽車的燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)。加之由于近幾年的原材料漲價，許多整車廠為了降低成本已放開了指定供應(yīng)商的限制，這些無疑給零配件生產(chǎn)廠和塑料原料供應(yīng)商，提供了一個絕好的發(fā)展機(jī)遇。我國車用塑料進(jìn)入快速發(fā)展期。

　　2尼龍(PA)

　　聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，英文名稱Polyamide(簡稱PA)，尼龍是重要的汽車工業(yè)用工程塑料。尼龍主要用于汽車發(fā)動機(jī)及周邊部件，主要品種是GFP：A6、GFPA66、增強(qiáng)阻燃PA6等產(chǎn)品。由于發(fā)動機(jī)周邊部件主要是發(fā)熱和振動部件，其部件所用材料大多數(shù)是玻纖增強(qiáng)尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合性能，用玻璃纖維改性后的尼龍，主要性能得到很大的提高，如強(qiáng)度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料，對其強(qiáng)度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應(yīng)用的重要因素，特別是對于PA6、PA66兩大品種來說，與PA46、PAl2等品種比具有很強(qiáng)的價格優(yōu)勢，雖某些性能不能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的要求。因此，必須針對某一應(yīng)用領(lǐng)域，通過改性，提高其某些性能，來擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。另外，尼龍的品種多，較易回收利用，價格相對便宜等，這些因素促成尼龍成為發(fā)動機(jī)周邊部件的理想選擇材料。進(jìn)氣歧管是改性尼龍在汽車中為典型的應(yīng)用，德國寶馬汽車公司，首先將以玻璃纖維增強(qiáng)尼龍為原料制造的進(jìn)氣歧管應(yīng)用在六汽缸發(fā)動機(jī)上;以后美國福特公司與杜邦公司合作，共同用玻璃纖維增強(qiáng)P：A66制造的進(jìn)氣歧管應(yīng)用在V6發(fā)動機(jī)上，以后世界各大汽車公司紛紛跟進(jìn)，改性尼龍進(jìn)氣歧管得到廣泛的應(yīng)用。發(fā)動機(jī)蓋，發(fā)動機(jī)裝飾蓋，汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為材料，與金屬材質(zhì)相比，以汽缸頭蓋為例質(zhì)量減輕50%，成本降低30%。除了發(fā)動機(jī)部件外，汽車的其他受力部件也可使用增強(qiáng)尼龍，如機(jī)油濾清器，刮雨器，散熱器格柵等。

　　汽車零部件也是PA6工程塑料大的消費(fèi)市場，超過總消費(fèi)量的三分之一。隨著人們對汽車性能要求的不斷提高和PA6工程塑料自身的發(fā)展，汽車用PA6正呈逐年上升的趨勢。汽車上可使用PA6(包括改性產(chǎn)品)制作的部件有空氣濾清器、外殼、風(fēng)扇、車輪罩、導(dǎo)流板、車內(nèi)裝飾、儲水器材蓋、線卡、各種車內(nèi)電氣接插件等。

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