车用塑料大集合!轻量非金属材料到底有哪些?(一)

车用塑料大集合!轻量非金属材料到底有哪些?(一)

做为关键性的轻量非金属材料,近年来汽车上使用量迅速攀升,并呈现“以塑代钢”的态势。改性塑料在汽车上分别是包含聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)等三种改性多样、应用丰富的典型车用塑料。改性塑料因其良好的成本优势、出色的减重效果、优良的综合性能,成为了汽车行业十分重要的轻量化材料。

汽车轻量化是从满足汽车使用要求和安全,及其生产成本控制条件下,尽可能的降低汽车整车整备质量,进而提升汽车的动力性,降低燃料消耗,降低排气污染。汽车轻量化主要包含轻量化材料、先进工艺、结构优化三个层面,当中轻量化材料的使用是促进汽车减重最明显的途径。

一、背景发展趋势

据中国汽车工业协会前不久发布的消息,2022年中国汽车产销分别完成2702.1万辆和2686.4万辆(同比分别增长3.4%和2.1%),持续14年位列世界第一。

汽车工业的迅猛发展,为经济发展赋予了强劲活力,大大改善了人们的生活水平,如果处理不当也使得能源和环境问题日益突出。研究发现,汽车轻量化是节能减排的有效方法,燃油车整车整备质量每降低10%,油耗可降低6%~8%,排放可以减少4%;而电动车整车整备质量每降低10kg,续航里程可提升2.5km。

二、典型车用塑料

1、聚丙烯(PP)车用性

PP可以说是最轻的塑料,密度只有0.89~0.91g/cm3,且拥有良好的综合性能及价格优势,是相当好的的汽车轻量化材料。PP适用共聚、交联、填充、增强等各种改性方式灵活,种类丰富,是车用塑料中使用量最大的、频次最高、增长最快的品种。以中级车为例子,PP类材料的选用频次高达30%,其使用量占整车塑料使用量的50%之上。

用改性PP制造的汽车零部件超出60余种,当中保险杠、仪表板、车门内板、空调器件等用量较多,累计使用量超出车用PP总量60%。

2、聚酰胺(PA)

PA具备良好的力学性能、耐热性、耐磨性、耐化学药品性和自润滑性,又有一定的阻燃性能,便于加工成型,广泛用于汽车、电器、特种设备等行业。依据结构中二元胺和二元酸或氨基酸含有碳原子数的差异,能制得多种不同PA,如PA6,PA66,PA11,PA12等。当中PA6和PA66是车用PA的主要品种,全世界一半以上的PA6和PA66用作汽车行业。

3.丙烯腈-丁二烯-

4、苯乙烯塑料(ABS)

ABS性价比高,主要应用于机械、汽车、电子电器等领域。2021年,全世界ABS产能超过1200万吨,而国内产能为456万吨,但国内ABS消费量达580万吨,而汽车、摩托车、电动车的消费总数量占14%左右。