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    ABS树脂在汽车行业的应用
    发布时间:2017-10-27 17:48 | 来源:未知 | 作者:admin | 点击:

    ABS树脂一直在汽车内外饰零件生产中起着重要作用,因其具有优异的机械性能和加工性能,在汽车行业的应用也越来越广泛。目前,ABS树脂的发展趋势正朝着高性能化、多功能化的专用树脂方向发展,本文综述了近年来专用ABS树脂在汽车行业的应用及其发展方向。

     

    近年来,随着我国汽车保有量的迅猛增长,我国ABS树脂消费市场和应用的重心正在逐步转移,ABS树脂在交通运输领域有着极为广泛的应用,尤其是汽车内外饰件制品成为了ABS树脂新的消费亮点。众所周知,ABS树脂是聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物,拥有优良的耐热性、抗冲击性、电镀性、涂装性、尺寸稳定性及加工性能。ABS树脂的发展趋势正朝着高性能化、多功能化的专用树脂方向发展,例如:耐热ABS、耐候ABS、高抗冲ABS、高光泽ABS、哑光ABS以及抗静电ABS等等;与此同时,ABS树脂的合金化是ABS树脂高性能化的另一个重要发展方向,如ABS/PCABS/PBTABS/PETABS/PAABS/PMMA等合金树脂。

     

    概述

    ABS树脂具有良好的机械性能和优异的成型加工特性,在汽车行业得到了广泛应用。如汽车内饰中的门板、仪表板、副仪表板、遮阳板,汽车外饰中的散热格栅、后视镜、车灯、牌照板等。ABS塑料在汽车产品上有着极其重要的地位,表12010ABS树脂在某A级汽车中用量的情况,该车总重量为1135Kg,其中ABS树脂及其合金用量达到20kg

    1 非金属在某A级汽车中的用量

     

    重量/KG

    占非金属材料的比例/%

    塑料及其它非金属

    125

    ——

    其中 PP树脂

    41

    33

    ABS树脂及其合金

    20

    16

     

    ABS树脂后加工性能良好,适合进行涂装,电镀,水转印,IMD(模内转印)等二次加工,可以提高汽车的美观性和舒适性。汽车档次越高,ABS树脂及其合金材料的用量也越多。

     

    对于ABS树脂而言,其主要应用在汽车内饰、外饰、车灯等系统,由于其工作环境和成型方法的差异,对ABS树脂系能的要求也不尽相同,但总体来说,ABS树脂耐热性能、耐候性能及二次加工性能是非常重要的性能指标。因此,针对汽车内饰,外饰机车灯的不同应用,开发了对应的改性ABS品种和牌号,如耐热ABS、低气味ABS,电镀ABS等。

    耐热ABS树脂在汽车内饰的应用

    汽车车内是一个密闭的空间,在阳光直射下,汽车内部的温度上升很快,因此要求汽车内饰材料具有较高的耐热性能。针对汽车上不同的零件,各汽车主机厂都有相应的耐热要求,最低的耐热要求也要达到95℃。大众汽车对汽车内饰材料的耐热要求如表2所示。

     

    2 大众汽车对内饰材料的耐热的性能要求

    ABS品级

    使用标准

    耐热要求

    零件名称

    高抗冲,高流动ABS

    TL527

    VICAT >95

    座椅侧面护板,门板拉手,出风口电镀装饰圈等。

    中等耐热ABS

    TL527A

    VICAT >100 

    门板上装,副仪表板,后视镜,尾门拉手等。

    高耐热ABS

    TL527B

    VICAT >106 

    副仪表板,手套箱,仪表板装饰条,轮毂盖等


     

    耐热级ABS在汽车内饰中应用广泛,针对不同内饰零件的耐热要求,国内外原材料厂商都有生产不同级别的耐热ABS,目前市场上常见的汽车内饰用耐热级ABS牌号如表3所示。

    3汽车厂企标及耐热级ABS的常见牌号

    大众汽车的标准

    锦湖日丽

    英力士

    巴斯夫

    标准关键点

    耐热要求

    TL527

    ABS730

    LGA

    GP22

    VICAT >95 

    TL527A

    ABSH2938

    P2T/H605

    HH106

    VICAT >100

    TL527B

    ABSHU600

    H801/HH1891

    HH112

    VICAT >106

     

    3低气味ABS树脂在汽车内饰的应用

    内饰材料所含挥发气体是新车味的主要来源,因此需要控制汽车内饰件的气体挥发量,即控制VOCTVOC。所谓VOCVolatile Organic Compounds),指的是车内散发出的挥发性有机化合物,TVOC指的是各种被测量VOC的总称。VOC常见的有苯、甲苯、乙苯、乙醛、甲醛、丙烯醛、乙醇、苯乙烯、十四碳烷、乙酸乙酯等,但对人体有较大影响的主要是苯、甲苯、甲醛和二甲苯等有害物质,当其达到一定浓度时,驾乘人员长时间接触会产生乏力乏力、头痛、恶心等中毒症状。因此,内饰材料要严格管控VOC含量。

     

    4低光泽ABS树脂在汽车内饰的应用

    通常,汽车内饰件表面都要求低光泽,这有利于减少驾驶员的视觉疲劳,提高驾驶安全性。例如仪表板表面光泽度过高,会在挡风玻璃上形成眩光和倒影,严重影响驾驶安全性。因此,ABS及其合金材料的低光泽化成为其重要发展方向。

     

    目前常见的有低光泽ABS合金树脂有PC/ABSPA/ABS合金。PC/ABS合金低光泽材料耐热高、尺寸稳定性好、韧性高、耐候好,用于汽车仪表板面板、副仪表板等阳光间接照射的地方;PA/ABS 低光泽材料表面哑光效果佳,结合了PAABS树脂的优势,具有优异的耐化学品性、热稳定性和尺寸稳定性、低温冲击性,同时结晶材料PA使得PA/ABS合金还具有良好的减震和吸声性能[4]。低光泽ABS及其合金材料在汽车内饰件的应用,能够有效的降低汽车内饰件的生产成本,目前PC /ABS低光泽材料已经在方向盘上下盖、遮阳板、手套箱等零件上得到成功应用;PA/ABS低光泽材料已经应用于控制面板、仪表盘罩、空调出风口等。ABS低光泽材料不仅光泽低,而且相比涂装具有更低的成本优势,将会越来越多的应用于汽车内饰产品。

    5吹塑级ABS树脂在汽车外饰的应用

    塑料扰流板大部分由吹塑级ABS经过吹塑成型、喷涂后制作而成。吹塑级ABS具有熔体强度高、延伸率大,以及横向和纵向延伸平衡性好的优点,能够满足大型工业中空吹塑制品的成型要求,广泛应用于汽车扰流板、侧踏板、座椅等中空吹塑制品。

    锦湖日丽公司推出用于汽车外饰的吹塑级ABS,如中耐热、高冲击ABS BM510,具有良好的加工性能,制品表面平整,可减少抛光等后续加工,降低生产成本。高耐热ABS BM530,可以满足大众汽车和通用汽车等主机厂较高的耐热试验要求。同时,ABS BM530具有良好的延展性和抗冲击平衡性,加工成型性好,翘曲变形小,制品的尺寸稳定性好,有助于生产出壁厚更薄的产品。吹塑级PC/ABS合金耐热等级更高,具有更好的力学性能。目前锦湖日丽与大众汽车合作,开发了PC/ABS吹塑尾翼材料,其特点是耐热更高,强度更大。该产品已经成功应用在朗逸1.4T运动款车型上。

     

    6电镀级ABS树脂在汽车内外饰的应用

    电镀级ABS树脂广泛应用于汽车内外饰上,如汽车徽标、散热格栅、后视镜、排挡装饰件、轮毂罩等等。与金属相比,塑料电镀制品不仅可以很好的实现金属质感,而且能大幅度降低制品重量,有效改善塑料外观及装饰性,大大提高设计自由度,同时改善其在电、热、耐蚀等方面的性能。从近几年汽车设计发展趋势开看,相比非电镀制件,电镀产品更能彰显汽车高贵华丽的品质,所以大量应用于高级车内饰上。除了电镀门把手,仪表板装饰件也开始使用塑料电镀产品如:电镀出风口装饰圈,电镀中央控制台装饰圈及门板上的装饰条,甚至在后车灯上增加了电镀“眉毛”。随着中高级轿车追求豪华、美观的形象,ABS电镀制件将会越来越多的应用在汽车内外饰件上。

    电镀材料选择要综合考虑材料的加工性能、机械性能、成本、电镀成本、电镀难易程度以及尺寸精度等方面。ABS树脂不仅具有优良的综合性能,易于加工成型,而且其独特的化学结构使材料表面易于刻蚀,形成较大的镀层结合力,因此在电镀件中广泛应用。大部分ABS树脂都可以进行电镀,但普通ABS树脂电镀良品率低,镀层与基材结合力不能满足汽车高低温实验要求,因此汽车内外饰必须使用电镀级ABS专用料。对于电镀级ABS树脂,首先丁二烯含量要高,一般应控制橡胶相含量在18%23%;其次橡胶相分散要好,增加锚固点的数量,提高镀层的结合力;最后还要求具有良好的成型性,减少制品内应力。

    汽车用电镀材料既要满足汽车主机厂的材料标准,制成零件后还需要满足汽车零件的总成标准,包括高低温循环试验、镀层的剥离强度、镀层的厚度等[6]。针对不同的电镀制品,可使用不同牌号的电镀级ABS。表4是常见的电镀级ABS及其合金的应用情况

     

    4 常用的电镀级ABS及其合金的特点及应用

    材料种类

    特点

    主要应用零件

    常见牌号

    电镀级ABS

    电镀效果优异,良品率高

    散热格栅,尾门拉手等外饰零件

    ABS710

    PG298

    MG37EP

    高耐热电镀级ABS

    高耐热,电镀效果良好

    出风口装饰圈等内饰零件

    P2MC

    ABS730

    电镀级PC/ABS合金

    抗冲击性能好,高耐热

    散热格栅,门把手等

    HAC8244

    T45PG

    MC1300

     

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