改性塑料的工业应用（共7篇）
改性塑料的工业应用 篇1
摘要：随着社会的不断发展, 汽车的数量不断增加, 人们对汽车的性能也提出了更高的要求。在汽车工业的发展当中, 也取得了极大的技术进步。其中, 在汽车零部件的改进当中, 改性塑料以其优良的性能逐渐得到广泛的应用, 使得汽车制造技术得到了更大的发展。基于此, 本文对改性塑料在汽车零部件中的应用进行了研究, 以期能够推动汽车工业的更大进步。
关键词：改性塑料,汽车零部件,应用研究
随着经济和科技的进步, 在汽车制造当中, 舒适性、高速性、美观性、安全性、环保性、节能性等方面的要求不断提高, 因此, 在汽车零部件加工中, 逐渐实现了塑料化的转变。尤其是改性塑料在汽车零部件中的应用, 更是极大的提升了汽车的整体性能和效益。但是相比于一些发达国家, 在这一方面的研究和应用仍存在着一定的不足, 还需要不断的进行研究和提升。
1 外部饰件
车身的轻量化对于汽车十分重要, 可利用塑料材质一次成型车身覆盖件, 无需后续处理, 可使成本降低。相比于金属覆盖件, 在NVH、质量稳定、尺寸精确、表面光滑方面指标较小。例如, 福特公司利用SMC制作前方护板、顶盖版、发动机罩, 能够实现35%的减重[1]。例如在戴勒姆克莱斯勒公司的新型Smart车型中, 采用了Xenoy PC/PBT制作车体面板, 具有良好的尺寸稳定性、抗紫外线性、耐腐蚀性、韧性、抗冲击性等性能。在汽车底盘中, 由于需要承受的负荷较大, 因此塑料化存在较大的难题。因此目前主要是在传动悬挂系统、转向制动系统的耐磨运动件方面应用改性塑料, 例如改性PBT、改性POM等材料。
2 内部饰件
在内护板中, 以奥迪TT应用的2443ABS材料为例, 流动性能良好, 在注射成型过程中, 质量能够得到保证, 对流线型门护板进行加工时, 能够实现良好的功能性和美观性。常用改性PP、改性ABS制作骨架, 缓冲层采用PP发泡、TPU、针织涤纶等, 刚性、手感都较为良好。还可以利用RIMPU作为缓冲层、针织涤纶作为面层, 手感和刚性也十分良好。在通用、雪佛兰的一些车型中, 骨架、面板采用SMC材料, 或利用50%PP和50%天然纤维热压而成, 有效的降低了成本。在汽车仪表板中, 主要采用软质和硬质两种[2]。在仪表板用改性PP当中, 无极填充料、PP橡胶类增韧剂是主要成分, 具有性能好、价格低等优势。采用PVC/ABS作为仪表板表皮材料。其中PVC的电性能、阻燃性、化学稳定性良好, ABS的成型加工性、机械性能良好, 二者的融合能够发挥出更好的作用。这种仪表板无需处理表面, 可直接进行涂敷。基于回收利用的便利性, 采用PP发泡材料、改性PP骨架、TPO等构成仪表板。
3 动力系统功能件
汽车一个主要的塑料件就是保险杠, 采用改性塑料能够在确保功能性的同时增加美观性, 同时改性塑料在轻微的刮蹭、碰撞中, 性能也要优于金属件。当前大多数汽车保险杠都是利用高分子材料制作的, 例如用PU发泡、PP发泡等材料制作中间层, 金属、木材等制作骨架、PC/PBT、PC/ABS、PP等制作面板。而为了提高环保性, 可用发泡PP制作中间层, 用玻纤增强PP制作骨架、用TPO制作汽车保险杠面板[3]。在燃油箱方面, 改性塑料也发挥着重要的作用, 可以根据一定比例混合集体数值、粘合剂、PA等材料, 然后吹塑成型。此外, 还可以利用超高分子量高密度聚乙烯, 共聚PA、EVOH树脂、HMWHDPE等材料制作燃料箱。利用一次注塑成型技术, 难以制作形状复杂的汽车发动机进气歧管, 对此, 在生产AIM的时候, 可以分别进行2片到3片AIM零件的注塑成型, 然后进行振动焊接。例如在克莱斯勒、凯迪拉克的一些型号的发动机中, 在制造AIM时就对玻纤增强PA进行了应用。
在发动机周边, 运行温度通常超过200摄氏度, 因此应对高模量、高强度进行保持, 而在一些寒冷地区, 还要承受零下数十度的寒冷, 因此可采用PA66材料, 确保塑料化零件的性能。离合器执行系统需要在高温的状态下运转, 同时要承受压力油润滑剂的影响。过去通常采用金属件制作主、从动缸, 而随着改性塑料的应用, 逐渐出现了塑料制造的离合器执行系统, 其中主要的成分为50%长纤维增强黑色尼龙LFRT[4]。由于其中添加了50%长纤维, 因而能够达到近似于金属件的热膨胀系数, 其中纤维均匀分布, 具有超出铝合金的模量, 同时具有稳定的尺寸, 只有0.1%到0.2%的收缩率, 在不同温度条件下, 都能够保持极强的抗拉强度。其中应用的纤维主要包括强化纤维、芳酰胺纤维、玻璃纤维、不锈钢纤维等, 在不同的工况下能够发挥出不同的作用。
4 结语
汽车是当前社会中十分常用的交通工具之一, 随着汽车工业的发展, 对汽车零部件的性能和质量要求也进一步提高。在汽车零件制造当中, 改性塑料的应用, 极大的提升了汽车零件的性能, 同时降低了生产成本, 对于汽车整体性能和效益的提升发挥了巨大的意义。
参考文献
[1]方鲲, 吴丝竹, 邓云飞, 陈一龙.长纤维增强热塑性塑料在汽车轻量化与节能减排中的应用[J].新材料产业, 2010, 04:14-20.
[2]王鉴, 王思, 张楠, 武芹, 张平平, 赵晶.改性聚丙烯材料在汽车零部件上的应用进展[J].炼油与化工, 2011, 06:5-9+62.
[3]曹志奎, 吴保章, 李建通, 徐泽夕, 高洁.聚甲醛及其改性产品在汽车工业中的应用前景[J].材料导报, 2013, S1:241-244.
[4]刘建才, 曹渡, 李剑, 李时成, 刘波, 李晓青.塑料复合材料在汽车轻量化中的创新应用[J].现代零部件, 2013, 12:39-42.
改性塑料的工业应用 篇2
1.1阴离子型改性淀粉絮凝剂
淀粉阴离子改性絮凝剂的制得主要是通过酯化、交联等反应，使淀粉或淀粉共聚物阴离子化，进而得到阴离子型改性淀粉絮凝剂。阴离子淀粉絮凝剂可以从水中除去重金属离子，并可与许多高价金属离子生成难溶性盐，从而达到更好的絮凝效果。
1.2非离子型改性淀粉絮凝剂
非离子型改性淀粉絮凝剂可分为非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂和羟丙基淀粉絮凝剂。非离子型丙烯酰胺接枝淀粉是在半刚性的淀粉分子链上接上柔性的聚丙烯酰胺支链，在水中溶胀后具有很大的体积和很长的直链，具有一定的吸附架桥性能，但该种改性淀粉絮凝剂在实际生产当中的应用效果并不是很好。同样为非离子型改性淀粉絮凝剂的羟丙基淀粉絮凝剂在实际应用中的效果也不是十分理想。目前，部分研究学者通过非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂与其他无机絮凝剂复配来改善絮凝效果。
1.3两性淀粉絮凝剂
两性淀粉絮凝剂是指同时具有阳离子和阴离子特征基团的改性淀粉，因其能够同时具有捕捉带负电荷的悬浮粒子和架桥助凝作用，对不同基团均具备较好的吸附性能而得到理想的絮凝效果。
2改性淀粉絮凝剂在工业废水处理中的应用
2.1在处理含油废水中的应用
含油废水的来源很广，在石油工业的各生产过程及石油化学工业生产过程中都会产生大量含油废水，絮凝法是一种常见的含油废水处理技术。刘贵毅等人用玉米淀粉与氢氧化钠、三氯化铝和无水碳酸钠制得改性淀粉絮凝剂，对含油废水进行处理取得了较好的效果。范洪波通过共聚反应合成了玉米淀粉改性絮凝剂CSF，对江苏某油田的含油废水取得了较好的处理效果。赵树发等人利用硝酸铈铵为引发剂，对淀粉进行糊化并与丙烯酰胺发生共聚反应，制成的淀粉改性高分子絮凝剂对含油废水中含油量进行处理取得了较高的去除率。
2.2在处理印染废水中的应用
印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水等组成，且成分复杂，可生化性差，是当前国内外公认的较难处理的工业废水之一。马永梅等人采用玉米淀粉为原料制备阳离子淀粉絮凝剂，该淀粉絮凝剂在与聚丙烯酰胺复配处理印染废水时，对色度和COD都得到了较高的去除率。张倩倩等以玉米淀粉和异丙醇在无催化剂的条件下合成阳离子淀粉絮凝剂，对活性染料的色度去除率最高达到97.1%、COD去除率达到83.3%。聂新卫等人进行了硼泥－改性淀粉絮凝剂处理印染废水的实验研究，其研究结果表明，该絮凝剂在处理印染废水时能有效降低废水体系浊度。
2.3在处理造纸废水中的应用
造纸工业是我国环境污染的主要行业之一。造纸工业废水可以分为黑液(制浆废水)、中段废水(包括洗浆废水和漂白废水)、白水(抄纸废水)以及目前较多的废纸再生废水。庄云龙等人对淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝剂在处理造纸废水方面进行了研究，研究表明，该絮凝剂对处理废纸脱墨废水有较好的处理效果。张光华等人以丙烯酰胺和淀粉为原料，制得淀粉丙烯酰胺阳离子接枝共聚物(简称SAM)，另加入阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵制得另一接枝共聚物(C－SAM)，研究表明，淀粉、丙烯酰胺以及阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵在特定的质量比时，两种接枝共聚物对造纸白水有比较理想的絮凝效果。唐宏科等人利用淀粉和聚丙烯酰胺制的共聚物，并加入一定量的甲醛和二甲胺发生Mannich反应，得到改性淀粉絮凝剂对造纸白水等废水具有良好的絮凝效果。
2.4处理其他废水的应用
随着近年来国内外学者对于改性淀粉絮凝剂的研制开发越来越关注，改性淀粉絮凝剂处理工业废水的范围也愈加广泛。改性淀粉絮凝剂在处理焦煤悬浮液、煤矿井废水以及洗羊毛废水等诸多的工业废水处理中均取得了良好的处理效果。
3问题与展望
(1)目前多数的改性淀粉絮凝剂均处于实验室应用研究阶段，缺少在实际生产中的应用。
(2)淀粉改性絮凝剂的生产成本较高，因此相比普通絮凝剂的价格也就偏高，限制了改性淀粉絮凝剂的推广与应用。
(3)影响淀粉改性絮凝剂使用效果的因素较多，如废水的pH值、温度以及絮凝时间等。尽管改性淀粉絮凝剂应用存在着一些问题，但通过进一步加大工业化应用研发力度，降低使用成本，改善改性淀粉絮凝剂的性能，其应用前景与市场还是广阔和巨大的。同时，改性淀粉絮凝剂作为一种绿色、环保的化学水处理试剂，对环境保护和资源再生利用都有着重要的意义。
改性塑料的工业应用 篇3
塑料是一种常见的高分子材料, 近几年来使用量不断增大, 由此产生的固体废弃物也在不断增加, 对环境的影响日益突出。不同材质的废旧塑料其成分不同, 理化性质差别很大, 废旧聚苯乙烯塑料是其中最易于回收的[1]。聚苯乙烯与高分子合成水泥助磨剂在结构上有内在的联系, 如何把废旧塑料回收再利用与水泥工业、水泥外加剂行业联系起来就显得意义重大。本研究综合考虑原料来源、生产成本、分子结构活动自由度等相关因素, 通过对废旧聚苯乙烯塑料改性制备了一种高分子水泥助磨剂, 同时考查了磺化改性的反应条件。该法制备的助磨剂具有成本低、性能稳定、适应性强、掺量低、助磨及增强效果显著等特点, 具有很高的应用价值。
1 试验
1.1 主要仪器与试剂
干燥箱, 四口烧瓶, 电子节能控温仪, JJ-1型增力电动搅拌器, 激光粒度分析仪, 水泥净浆搅拌机, DBT-127型透气比表面积测定仪, 电动抗折试验机, 微机控制电液式水泥压力试验机。
废旧聚苯乙烯塑料 (青岛鑫邦包装制品有限公司) ;乙醇胺 (山东宏艺科技股份有限公司生产) , 纯度为86%;乙酸乙酯、环己烷、五氧化二磷、氢氧化钠、硅酸钠、硫酸钠、浓硫酸和盐酸等各种试剂, 分析纯。P·O42.5级水泥, 牡丹江北方水泥有限公司和临沂中联水泥有限公司;市售以三乙醇胺为主复配助磨剂X。
1.2 高分子水泥助磨剂的制备
首先将废旧聚苯乙烯用清水和10%的NaOH溶液清洗干净, 然后配成30%的乙酸乙酯溶液静置, 抽滤并收取沉淀, 烘干备用。称取6g处理后的废旧聚苯乙烯泡沫倒入带有回流冷凝装置的四口烧瓶中, 加入适量的环己烷溶解, 形成乳白色均相溶液。将一定量的催化剂P2O5加入溶液中, 调整反应条件, 缓慢均匀滴加定量的浓H2SO4, 开始反应。将反应液在室温下静置一段时间, 分离并回收上层的溶剂。加入10%的NaOH溶液中和, 再加入少量的蒸馏水剧烈搅拌, 用蒸馏水快速洗涤几次, 至洗出液为中性止。干燥得白色固体产物。
以上述方法制备的磺化聚苯乙烯为基体, 加入一定量的分散剂、硫酸钠、盐酸和乙醇胺等, 复配成高分子水泥助磨剂 (HY-SO) 。
1.3 助磨剂的测试方法
助磨剂的测试按GB/T26748—2011进行, 粉磨后水泥筛余检测按照GB/T1345—2005进行, 水泥比表面积测试按照GB/T8074—2008进行, 水泥胶砂强度的检验按照GB/T17671—1999进行, 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性的测定按照GB/T1346—2011进行, 水泥粒度分布用全自动激光粒度仪测试。
2 小磨试验
改性高分子水泥助磨剂对水泥颗粒分布的影响见表1, 对P·O42.5水泥性能的影响见表2。
表1和表2看出, 与空白样和X助磨剂相比, HY-SO助磨剂不仅大幅提高水泥中3~30μm的细颗粒含量, 分别提高13%和3.9%, 还能够增加其比表面积, 分别提高43m2/kg和15m2/kg, 对于提高水泥强度也有很好的表现, 3d抗压强度分别提高3.3MPa和1.6MPa, 28d抗压强度分别提高5.7MPa和3.2MPa。
3 工业化试验
3.1 实例1
牡丹江北方水泥有限公司拥有2条2 000t/d生产线, 8台水泥磨。公司目前年产水泥300万吨, 主要生产P·O52.5、P·O42.5、P·C32.5、低碱、大坝五大系列水泥。其中P·C32.5级水泥配比见表3, 在粉磨过程中掺入0.03%的HY-SO改性高分子水泥助磨剂进行粉磨试验, 同时与市售某型号 (X1和Y1) 水泥助磨剂进行对比, 试验结果见表3。
由表3可知, HY-SO型水泥助磨剂掺量为0.03%时, 生产的P·C32.5级水泥的安定性良好, 在不降低熟料掺量的情况下, 水泥3d抗压强度提高2.5MPa, 28d抗压强度提高4.7MPa, 同时提高11.8%的台时产量;而适当降低熟料和相应提高混合材的用量, 水泥前期和后期强度与空白样相比也都有一定幅度的提高;与市售某型号 (X1和Y1) 水泥助磨剂相比, 台时产量与抗压、抗折强度均有所提高。
通过实践证明HY-SO型水泥助磨剂对于粉磨矿渣掺量较大的复合硅酸盐水泥效果良好。
3.2 实例2
临沂中联水泥有限公司目前拥有1条5 000t/d生产线, 年产水泥200万吨。项目利用电厂粉煤灰和炉渣作为混合材, 产品品种涵盖了32.5、42.5、52.5、62.5等各种型号及性能的水泥。其中P·C32.5级水泥配比见表4, 在粉磨过程中掺入0.03%的HY-SO改性高分子水泥助磨剂进行粉磨试验, 同时与市售某型号 (X1和Y1) 水泥助磨剂进行对比, 试验结果见表4。
由表4可知, HY-SO型水泥助磨剂掺量为0.03%时, 生产的P·C32.5级水泥的安定性良好, 在不降低熟料掺量的情况下, 水泥3d抗压强度提高2.7MPa, 28d抗压强度提高4.3MPa, 同时提高12.5%的台时产量;而适当降低熟料和相应提高混合材的用量, 水泥前期和后期强度与空白样相比也都有一定程度提高;与市售某型号 (X1和Y1) 水泥助磨剂相比, 台时产量与抗压、抗折强度均有所提高。
通过实践证明HY-SO型水泥助磨剂对于粉磨粉煤灰掺量较大的复合硅酸盐水泥效果良好。
4 水泥助磨剂与混凝土减水剂的相容情况
在掺加HY-SO水泥助磨剂前后, 对水泥与不同混凝土减水剂的相容性进行了考查, 具体试验情况见表5 (混凝土搅拌时间相同, 除水泥和减水剂外其他条件相同) 。
试验结果表明:掺加HY-SO助磨剂的北方水泥与萘系和聚羧酸系高效减水剂的相容性良好, 与空白水泥相比, 掺加HY-SO助磨剂的混凝土, 3d、7d和28d抗压强度可以分别提高12%~18%、17%~18%和8%~14%;掺加HY-SO助磨剂的中联水泥与萘系和聚羧酸系高效减水剂的相容性良好, 与空白水泥相比, 掺加HY-SO助磨剂的混凝土, 3d、7d和28d抗压强度可以分别提高14%~18%、8%~13%和5%~11%。
5 结论
1) 以废旧聚苯乙烯泡沫塑料为原料经过磺化改性制备了高分子水泥助磨剂, 该高分子水泥助磨剂应用到水泥粉磨过程中, 能显著增加水泥的比表面积, 改善水泥的颗粒组成, 并提高水泥物性指标, 特别是水泥3d、28d的抗折强度和抗压强度。
2) 掺加该助磨剂的水泥与萘系和聚羧酸系高效减水剂的相容性良好, 一定程度上提高了混凝土3d、7d、28d的抗压强度。对于掺加不同混合材的复合硅酸盐水泥, 适当调整减水剂的掺量和混凝土原料的配比, 均可以达到理想效果。
参考文献
PC合金改性塑料简介 篇4
PC合金改性PC／ABS合金：PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能，提高ABS的耐热 性、抗冲击和拉伸强度，降低PC成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲
击强度对制品厚度的敏感性。目前PC／ABS合金发展迅速，全球产量约为80万吨/年左右，世界各大公司纷纷开发推出PC／ABS合金新品种，如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线
等品种，尤其是在汽车工业中得到广泛应用，另外还广泛应用于计算机、复印机和电子
电气部件等。我国近年来也开始一定研究和生产，如上海杰事杰公司的PC／ABS合金材料
已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体；中科院长春应用化学所开发的高耐热、高
耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PC／ABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用，用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。兰州大学研究在PC／ABS共混体系中加入高
压聚乙烯进行增容改性，得到混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响，适用于
制作薄壁板材；国内研究人员为了降低PC／ABS两相之间的界面能，在PC和ABS中加入抗 冲击剂MBS，合金的空冲击度可以达到极高值，PC／ABS／MBS外观呈象牙白、质地均匀、手感极佳。
PC／PS合金：该合金为部分兼容、非晶／非晶体系。在PC中加入PS可以降低
PC粘流活化能，从而改善PC的加工流动性，加入少量的PS可使PC熔体粘度大幅度下降，PS在PC中还可以起到刚性有机填料的作用，PC与PS均为透明材料，二者折射率非常接近，因此PC／PS合金透明，具有良好的光学特性。PC／PS合金组成对合金力学性能、热性 能和加工性能影响较大，随着PS含量的增加，PC／PS体系的流动性增加，硬度、拉伸强
度和冲击强度提高，而热变形温度下降。当PS含量在某一值时候，冲击强度和拉伸强度
出现极大值。因此选择合适的PC和PS配比，可以制得高性能的PC／PS合金。另外增容剂 对PC／PS共混体系的性能有较大影响，通常选用苯乙烯，通过在PC末端引发双键接枝苯
乙烯，得到接枝聚合物对PC／PS共混体系有增容作用，可以大大提高PC与PS兼容性，这
种材料适合制作光盘等。近年来PC／PS合金应用范围不断扩大，新品种不断涌现，如日
本推出的PC／PS合金Novally x 7000，同ABS一样，易上漆及进行油墨印刷；日本出光 石化推出不合卤素的PC／PS阻燃合金系列，与阻燃ABS相比，具有韧性高、流动性好、刚 性高、阻燃性好等特点。
PC／PBT合金：PBT具有优异的力学性能、耐化学腐蚀及易成型等特点，将PBT与PC共 混制得合金材料可以提高PC流动性、改善了加工性能和耐化学药品性。由于PBT是结晶聚 合物，与PC塑料共混时易发生相分离，界面粘结不好，因而其冲击韧性不理想，通常加入一 定量弹性体以提高共混物的冲击强度。如热塑弹性体乙烯／甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐，对PC／PBT共混体系起到增容增韧作用。另外加入一些结晶成核剂可以提高共混体系结 晶度；在PC／PBT共混体系中加入少量低压聚乙烯，可以提高共混物的流动性，对共混体 系起增韧作用，并可改善合金的外观；在PC／PBT中加入乙烯／乙酸乙烯酯共聚物可以进 一步增强兼容性并提高耐冲击强度；PC与PBT之间发生酯化反应，可以提高其兼容性，日 本科研人员用PC和PBT在酯交换催化剂存在下，制得PC／PBT共混物，综合性能良好，而 且具有较好透明性；用与PC折光率相近的玻璃纤维增强PC／PBT，不但体系综合性能优良，且透明性好，可以做玻璃代替材料。目前国外PC／PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。
PC／PET合金：PET具有较好的力学性能和耐化学药品性，PC／PET既有PC的刚性和耐 热性，又有PET的耐溶剂性，而且PET的加入还能改善PC的加工流动性。国内研究人员发 现，当PC／PET比例为1／3的时候，两相之间形成了界面层，此时PC／PET兼容性最好。另外PC与PET发生酯交换反应是提高兼容性最好的办法之一，其中催化剂种类选择对反应 影响非常大，通过研究发现镧系催化剂与传统的催化剂(如钛类)相比有较高的催化活性，而且没有副反应，同时发现酯交换反应主要发生于两相界面处。在PC／PET共混体系中，加入弹性体如聚丙烯酸丁酯，可以提高合金的韧性和抗冲击强度。
目前关于PC合金的研究与开发日新月异，还有多种PC合金不断被开发并推向市场，尤其是聚酯共混改性PC，如PET／PCL(由乙二醇、低分子量聚己内酯和对苯二甲酸共聚而
成的多嵌段共聚酯)与PC共混改性；由1，4-环已烷二甲醇、乙二醇和对苯二甲酸制的聚
酯与PC共混改性，可以明显提高PC弯曲弹性模量、拉伸强度等；聚己内酯以玻璃纤维作 为增强材料，用酯交换催化剂促进聚己内酯与PC进行共混改性，可以得到加工性能好、高刚性的透明材料；聚(1，4-环己烷二甲酸-1，4-环己烷二甲醇)酯改性PC，可以明显改
善PC的透明性和耐黄变性能，可以用作光盘材料；液晶聚酯改性PC塑胶原料，可以用来改善PC的 熔融加工性能和力学性能。应用领域拓展 随着PC合金材料的研究不断进展，PC的应用范 围不断扩大，以下简要介绍一些国内PC极具开发前景的应用领域。宽波透光的光学器械
：作为一种透明性能良好的工程塑料，PC作为光盘基材在全球大量使用，不仅可以制备
CD、VCD、DVD光盘，还可以适用于高密度记录光盘的基材，尤其是PC与苯乙烯接枝生成 的共聚物具有极佳的应用效果。PC片材特别适宜于制作眼镜镜片，在PC分子链中引入硅
氧基团，可以提高其硬度及耐擦伤性。PC作为高折射率塑料，用于制作耐高温光学纤维的芯材，若在PC分子链中的C-H链为C-F链所取代，则可以对可见光的吸收减少，能有效 降低传递途中的信号损失。
改性塑料的工业应用 篇5
1 汽车行业中塑料材料的应用现状分析
目前在汽车领域中塑料材料的应用主要集中体现在以下三大方面, 下面将逐一叙述。
1.1 内饰件方面
对于汽车而言, 其内饰件主要涵盖了车载仪表盘、内板、座椅以及安全气囊和顶棚等几部分, 在整个汽车用塑料中, 内饰件的塑料用量占据了大概一半的比重。对于汽车内饰件而言, 一般所注重的也都是其舒适型和可视性等特点。通常车用塑料也都能够满足一种表面不反光、油污容易除去、无异味以及良好的阻燃性等特点要求。在之前汽车用塑料材料中, 所涉及到的主要以一些ABS、PVC等材料, 而目前, 这些常规的塑料材料也已经成功的被一些改良后的ABS和塑料合金等材料所取代。
1.2 外饰件方面
在之前汽车工艺中, 外饰件材质主要还是以一些金属合金为主, 但现在随着大量塑料材料的广泛应用, 之前的金属合金材料也逐渐地被一些改良性塑料所代替, 由此也直接导致汽车生产成本得到了显著的降低, 保证了车型设计更加符合空气动力学相关要求, 而且还有效减轻了汽车质量。在汽车外饰件中的应用主要体现在以下几方面。
1.2.1 保险杠
在所有的汽车外饰件中, 塑料用量最大的就是保险杠, 其能够占据整个汽车塑料用量的九成以上。在保险杠部分, 所应用的塑料材料都是以改性的PP材料为主, 该种材料的保险杠不仅具备质量轻和成本低的优点, 而且还便于回收再利用。
1.2.2 散热器格栅
该部件属于开口部件, 通常置于车体的最前端, 具有良好的冷却发动机作用。散热器格栅所应用的塑料材料主要为ABS和ABS与PC的合金材料。
1.2.3 挡泥板
设置汽车挡泥板, 主要是保证汽车在行驶过程中能够有效防止车轮所卷起的沙石泥浆溅到车厢底部。在设计过程中, 该部件主要用一些增韧改性后的PP材料注射成型。该种材料具有良好的成型加工性和耐老化及耐冲击等特点。
1.3 功能件
塑料在汽车功能件上的应用主要体现在发动机、方向盘以及燃油机等周边零件等。
1.3.1 发动机
塑料材质在发动机上的应用非常关键, 发动机及周围发动部件由于塑料的加入更易于设计和安装。发动机的周边部件一般对温度和砂石冲击要求比较高, 所以要选用性能高的玻纤增强尼龙。
1.3.2 方向盘
汽车方向盘所用的材质一般都是塑料, 方向盘塑料一般分为硬质和半硬质, 硬质材料成本低、手感差, 而半硬质材质的手感好、安全, 一般可用于轿车方向盘。
2 汽车工业中塑料材料的发展前景分析
2.1 未来汽车塑料市场主要以ABS和PP为主导
权威数据报告表明, 汽车零部件中热塑性塑料的消耗量依然以每年高于6%的速度增长, 同时又因为PP材料所具备的性能优越和价格低廉等优势, 使得其在未来汽车塑料市场中依然占据了绝对主导的地位, 在汽车内饰件方面尤为显著。
2.2 塑料材料的发展更加注重安全性
在交通事故频频发生, 广大乘客安全倍受威胁的今天, 也使得人们对于汽车内饰件的安全性给予了越来越多的关注, 具体的如仪表盘上表面的头部撞击试验以及座椅靠背的身体冲击试验等, 由此对于汽车内饰件的不能碎裂与碎片棱角伤人等方面也提出了更为严格的要求。所以, 汽车内部饰件在设计过程中不仅注重美观和舒适, 同时也更加注重其保护与安全。因此, 汽车塑料在未来的发展过程中, 安全性也相应的成为了一个主要的发展方向。
2.3 复合型材料的开发
在汽车制造过程中涉及到复合材料应用的零配件主要有车顶盖内护板、门护板以及地毯、仪表板和座椅等, 这个部件基本上都是由骨架部分、隔音减震部分以及表皮三部分组成。复合型材料的零部件不仅能够很好的满足特定的使用功能, 而且也会给人一种美观舒适的感觉。在应用过程中, 该形式材料凭借其成本低廉、生产工艺简单以及舒适性强等优点, 使其应用日趋广泛, 而且也必将成为未来汽车内饰材料发展的一大主要方向。
2.4工程塑料的需求量将日益剧增与废旧塑料的再生利用
对于一些工程塑料特别是高性能的工程塑料, 由于其所具备的机械性能、综合性能良好, 同时耐酸碱能力及可靠性也较强, 所以在汽车工业领域也将会得到一种日趋广泛的应用。
3 结束语
对于汽车工业而言, 在未来的发展过程中也必定会朝着一种环保化和轻量化的方向不断发展, 而且纳米技术及塑料与塑料的复合技术的应用研究也必定会更加深入。总之就是在未来汽车工业的发展中, 塑料材料的应用必将更趋广泛, 同时我们也将会迎来一个全新的汽车工业时代, 即塑料化汽车工业时代。
摘要：随着现代工业的快速发展, 汽车行业作为工业领域的重要组成部分也呈现出了一种强劲的发展势头, 同时一些塑料材料也被越来越多的应用于现代汽车工业, 发挥出了传统材料所不具备的多种功用。基于此, 针对最近几年汽车工业中塑料材料的应用现状及未来发展进行了分析。希望通过本次研究能够为后期的汽车工业塑料材料的应用及发展提供一定的借鉴与指导。
关键词：塑料材料,汽车工业,应用,发展
参考文献
[1]曹峻岳.塑料材料在汽车内外饰中的运用[J].黑龙江科技信息, 2016, (22) :13.
[2]梁家乐.轻量化引领未来汽车技术发展趋势分析[J].科技视界, 2016, (20) :177.
改性塑料的工业应用 篇6
1 汽车工业中塑料材料的使用现状
1.1 汽车内部构造的使用
随着汽车行业的不断发展和产品技术的不断引进, 我国的汽车塑料使用率已经达到了汽车总重量的8%~12%, 而汽车的内部装饰结构所需要的塑料材料量就占据了整部汽车塑料使用量的50%。汽车内饰中采用塑料装饰, 进一步强调了触感和舒适程度, 塑料材料满足了表面不反光、无异味的要求, 同时不会让车玻璃产生模糊的现象, 而且容易去除污渍阻燃性佳。车内饰最重要的仪表盘, 其中的改性PP使用的就是成型硬质仪表盘以及软质的表盘骨架。硬质仪表板属于一次性注入塑胶之后成型的结构部件, 尺寸大而且形状复杂, 所以需要使用改性PP专用的改性聚苯醚和S/MA, 而软质的仪表盘则是由表皮、骨架和缓冲材料组建而成的。
1.2 汽车的外部零饰件
早期比较传统的汽车外部全部是由金属合金制作而成的, 但是也相对存在一个问题, 金属容易腐蚀, 而如果采用塑料, 那么不仅汽车厂商能够有效降低制造成本, 还能够根据塑料的设计自由度高而开发出更多时尚、符合空气动力学的汽车外型, 同时也很大程度上减轻了汽车的整体重量。在外部结构中, 汽车的保险杠是塑料用量最大的部件之一, 它的特点是容易加工、成本较低、质量较轻而且可以在回收利用, 它主要也是由改性PP为原料生产的。
1.3 汽车整体的功能结构件
汽车的整体塑料使用除了在内外饰件之外, 还有不少车用的功能零部件, 比如说汽车的油箱、散热器、空滤器罩、风扇叶片、车前挡光板等等都是塑料的产物。其中汽车的塑料燃油箱主要使用高密度聚乙烯吹塑而成, 我国的汽车塑料燃油箱专业的生产厂家只有6个, 他们分别为奥迪、捷达、夏利、富康还有奥拓等生产单层或者多层的高密度聚乙烯燃油箱, 也简称HDPE燃油箱。截止到2010年为止, 我国的燃油箱产量已经到达了200~300万只, 消耗了塑料产品9 000t以上。
2 汽车工业中塑料应用的发展前景
2.1 新技术的应用
在90年代初期, 世界上研发推出了一种TPO基纳米复合材料, 它后期主要运用到了汽车的内外饰件的制作工艺中。纳米粒子能够有效地改善塑料聚合物的刚度、韧性和强度, 并能够提高塑料聚合物本身的透光性、耐热性和防紫外线等性能, 纳米复合材料的优点是质量轻、稳定性高、强度比纸塑料更高, 而且低温的抗冲击性更强, 填料含量少, 也能进一步降低密度, 提高材料表面的光洁度和着色度, 纳米复合材料的使用收缩率能达到普通TPO材料的一半以上。
2.2 利用好塑料的再生作用
汽车工业大量广泛地使用塑料材料, 除了它能减轻汽车的整体重量、降低碳氢化合物的排放之外, 它还有个非常重要的特点就是可以回收再利用, 很大程度上降低了汽车制造过程中的能源消耗量, 进一步达到了环境保护和环保节能的社会需求, 也有效解决了能源和环境的世界资源难题。随着我国汽车领域的不断发展, 国家应该建立起材料研发基地和回收示范基地, 大力扶持并且建立大型废旧物资回收企业等集团, 能够有效地避免新技术和新材料的研发和使用过程中, 对自然环境所产生的不必要的伤害和损失。
2.3 树脂材料的合理利用
目前的树脂材料研究也是塑料产品研发的重要方向, 我国已经从比较昂贵的特殊专用树脂开发转变为低成本高质量的普通树脂新品种的体系开发上来, 这也是当前世界研发的一大热点, 国际上比较注重的是连续层压成型、模压成型和注模成型的材料研究。
3 结束语
汽车工业的发展必然会带动车用塑料产业等相关产业的不断繁荣, 同时也会带动车用塑料产业价值的不断提升。目前我国的汽车饰件塑料化已经基本实现, 我国也在慢慢研究和发展, 逐渐扩大汽车塑料的使用范围, 从内饰件到外饰件, 从车身到整体结构零件, 而汽车工业今后的发展目标就是不断努力开发出新的复合性材料和高性能的树脂材料, 在提高汽车整体质量的同时降低汽车重量、提高汽车环保效率, 让我们国家的汽车工业能够不断跟上经济发展的步伐, 不断可持续发展。
摘要：为了适应现代化绿色环保的科技发展要求, 汽车材料的使用也更加轻量化和环保化, 所以塑料在汽车工业得到了广泛的应用。塑料的质感较轻, 并且与钢铁相比更加的防锈, 特点是设计自由度比较大, 所以车用塑料结构件在汽车工业得到了重点发展。用塑料来制造汽车用的零部件同样也实现了当前的世界汽车材料要求轻量化环保化发展的要求和目标。根据塑料在汽车工业领域的应用, 详细介绍了塑料在现代汽车上的应用现状以及目前主要使用的汽车材料制品, 总结出塑料材料是未来汽车领域的重点发展方向, 全塑车身也是我们要实现的目标。
关键词：汽车工业,塑料材料,应用现状,发展前景
参考文献
全球改性工程塑料的发展前景广阔 篇7
经历几十年的发展, 发达国家早已形成了一个规模庞大的工程塑料高新技术产业, 掺混及合金化的开发十分活跃, 产品种类繁多, 专用化程度极高。目前, 聚碳酸酯 (PC) 、聚酰胺 (PA、又称尼龙) 、聚甲醛 (POM) 、聚酯 (PBT/PET) 及聚苯醚/改性聚苯醚 (PPO/MPPO) 等产品已经工业化生产, 且应用范围广泛。在美国、欧洲、日本已工业化的塑料合金品种中, 工程塑料合金占绝大多数, 合金化已成为发达国家工程塑料改性的主要方法。此外, 聚苯硫醚 (PPS) 、聚砜 (PSF) 、聚酰亚胺 (PI) 、聚芳醚酮 (PEEK) 、聚芳酯 (PAR) 、聚苯酯及液晶聚合物 (LCP) 等特种工程塑料品种均已实现产业化。
例如:巴斯夫公司 (BASF) 新推出了新级别热塑性聚氨酯、尼龙6和聚对苯二甲酸丁二酯等, 不断扩大其特种塑料产品线。如不久前, 巴斯夫公司推出了新级别LOTAC牌和LOCOF牌TPU。LOTAC产品用于工业软管, 可避免出现缠结或发出吱吱声。LOCOF产品还正在供应电线电缆市场。
巴斯夫还在开发一种亚光级TPU, 可取代PVC和其他材料用在汽车座椅套或头枕中, 以及医疗或家具用途。
尼龙6方面, 巴斯夫去年推出了Ultramidseal-Fit牌材料, 该材料可用来提高电接头的密封性和连接性。
新级别Ultradur牌PBT——在今年初商用化——可抵抗汽车与电器部件的热水、清洁剂和其他化学物质的侵蚀。
巴斯夫还推出用于汽车油盘的Ultramid级别材料, 可耐受石块、路盐、热气和油份的冲击, 而且比传统材料轻50%。巴斯夫现在还推出两种新级别的Terblend牌ABS/尼龙混合料。这些材料具有卓越的流动性, 更易于加工成大型且高精密的可视零部件, 比如汽车内饰中的中控台和摩托车部件。
从消费量方面看, 2008年全球通用树脂消费量约2.4亿吨, 其中改性料约0.45亿吨, 约占总消费量的19%。工程塑料及合金消费量约850万吨, 其中PC约占总消费量的41%、PA约占31%、POM约占10%、聚酯约占9%, 改性PPO约占6%、特种工程塑料约占3%。
从塑料添加剂方面看, 目前国际上可生产的塑料添加剂超过600种, 国外塑料添加剂公司研发投入多、产品更新快, 紧跟日趋严格的环保要求。
国际上功能助剂正呈现出绿色化、专用化的趋势, 产品种类分类细、规格多、系列化, 如阻燃剂, 目前国外企业已走在阻燃塑料产品研发的前列。欧盟对卤系阻燃剂中十溴二苯醚的质量要求是商品中十溴二苯醚含量大于97.4%, 九溴二苯醚含量小于2.5%, 八溴二苯醚含量小于0.04%。传统的阻燃体系多选用十溴二苯醚, 十溴二苯醚占世界阻燃剂总产量的1/5、总消费量的1/4, 对聚烯烃、ABS和高抗冲聚苯乙烯类塑料已有成熟的使用技术。据总部设在瑞士的全球领先的特种化工产品公司——科莱恩化工集团 (Clariant Chemicals) 介绍, 该公司在应用工程塑料方面的添加剂——ExolitOP系列无卤阻燃剂。这种阻燃剂能够对聚酰胺和聚酯进行有效防火保护的新产品系列。这种高效产品符合最严格的防火标准和主要电力标准, 而它的环保和可回收性也得到了权威的科学验证。
再就是国际上热点化工产品研发又推动改性工程塑料品种快速发展, 如聚甲醛 (POM) 是一种综合性能优异的工程塑料, 具有硬度大、耐磨性、耐疲劳性和弹性好, 化学稳定性高, 有突出的耐溶剂性, 电绝缘性佳, 吸水性低以及制品的尺寸稳定性好等优点, 可用来取代有色金属及其合金, 被广泛用于汽车、电子电气、各种精密机械、五金建材等行业。但POM的氧指数仅为15%, 是一种易燃的塑料, 随着其应用领域的扩大, 对其进行阻燃改性的要求越来越强烈。根据POM燃烧的机理及燃烧特性, 选用以APP为主阻燃剂, 三聚氰胺与季戊四醇双磷酸酯三聚氰胺盐 (MPP) 为辅助阻燃剂, 再配以高分子吸醛剂共同组成阻燃体系, 通过塑炼方式加入POM中构成了阻燃POM, 经过测试其氧指数可以到达50%, 垂直燃烧达到FV-O级, 且加工条件与普通POM相同, 可以满足使用要求。由此可见工程塑料及合金的基础研究已出现许多新成果, 通过改性或合金化使通用工程塑料获得特种工程塑料具备的更加优越、独特的性能。