尼龍在汽車(chē)零部件中的應用及開(kāi)發(fā)  尼龍（PA）是重要的通用工程塑料品種，產(chǎn)量和消費曾長(cháng)期居工程塑料首位，汽車(chē)是PA最大的應用市場(chǎng)，由于世界汽車(chē)輕量化和降低成本的趨勢，汽車(chē)上零部件要求能耐高低溫、耐油、耐化學(xué)藥品、耐候和一定的機械性能，達到節能降耗、提高車(chē)速、改進(jìn)外觀(guān)和舒適性、降低成本等眾多目標。PA（主要是PA改性配混料）能較好地滿(mǎn)足這些要求，PA樹(shù)脂生產(chǎn)廠(chǎng)、配混料廠(chǎng)、加工廠(chǎng)（包括模具廠(chǎng)）和汽車(chē)廠(chǎng)共同合作不斷開(kāi)發(fā)出改進(jìn)性能和加工性、應用目標明確的各種配混料，產(chǎn)品繁花似錦，德州潤奧橡塑研究和開(kāi)發(fā)工作十分活躍和卓有成效，推動(dòng)促進(jìn)汽車(chē)工業(yè)和尼龍工程塑料工業(yè)持續向前發(fā)展。   PA在汽車(chē)上應用廣泛  汽車(chē)是塑料重要和快速增長(cháng)的市場(chǎng)，PA具有良好的綜合性能，密度低，容易成型，設計自由度大，隔熱絕緣，而且在模具和組裝成本上也有明顯的優(yōu)勢。PA不僅拉伸強度高、沖擊性能優(yōu)而且熱變形溫度高、耐熱、摩擦系數低，耐磨損、自潤滑、耐油、耐化學(xué)性能優(yōu)，而且特別是適于用玻纖或其他材料填充增強改性，提升材料性能和檔次，滿(mǎn)足最終部件和客戶(hù)需求。目前PA汽車(chē)制品種類(lèi)繁多，如散熱器箱、前格柵、加熱器箱、散熱器葉片、轉向柱罩、尾燈罩、吸附罐、定時(shí)齒輪外罩、風(fēng)扇葉片、各種齒輪、散熱器水室、空氣濾清器外殼、進(jìn)氣歧管、控制開(kāi)關(guān)、進(jìn)氣導管、真空連接管、安全氣囊、電氣儀表外殼、刮水器、泵葉輪、軸承、襯套、閥座、車(chē)門(mén)把手、車(chē)輪罩等，總之，涉及汽車(chē)發(fā)動(dòng)機部件、電氣部件、車(chē)身部件和安全氣囊等多部位。其中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機罩下零部件用量最大，這是由于汽車(chē)向小型化、輕量化發(fā)展，發(fā)動(dòng)機室體積縮小，溫度升高，要求機罩下部件更耐高溫，而PA通過(guò)改性，能充分達到上述要求。工業(yè)分析家認為PA部件不僅起保護作用，還有美觀(guān)作用。  PA中PA6和PA66用量占絕對首位，占總量90％以上，在汽車(chē)上應用也如此。此外，由于PA11和PA12具有良好的柔軟性、耐油性、耐腐蝕性、耐候性、低溫下韌性、耐磨性、耐水性和尺寸穩定性，在汽車(chē)的輸油管、制動(dòng)管、剎車(chē)片、油箱外殼、液壓容器等方面獲得廣泛應用，是PA11和PA12的主要應用領(lǐng)域。 PA新牌號及其應用  汽車(chē)用PA牌號以改性配混料為主，填充、增強牌號用量大，還有與其他樹(shù)脂合金、EPDM或POE增韌改性和加各種助劑提高和改進(jìn)阻燃性、潤滑性、耐熱性、耐磨耗性、吸水性、電性能和加工性能等牌號，近幾年比較突出的新產(chǎn)品為改進(jìn)樹(shù)脂流動(dòng)性、耐熱性、無(wú)鹵阻燃和功能性新配混料。  高流動(dòng)性牌號不僅提高生產(chǎn)效率和降低加工成本，另一個(gè)重要作用是改進(jìn)汽車(chē)部件的外觀(guān)和表面質(zhì)量。 高流動(dòng)性配混料  塑料新材料開(kāi)發(fā)方向為：提高性能、降低成本和有利于環(huán)境（包括利用生物資源和可回收利用）。降低成本始終是原料廠(chǎng)和用戶(hù)追求的目標，德州潤奧橡塑一些大型PA生產(chǎn)廠(chǎng)家紛紛推出快速成型PA牌號，在不降低性能前提下，縮短成型時(shí)間，降低加工和總生產(chǎn)成本，其中用于汽車(chē)工業(yè)的著(zhù)名產(chǎn)品是法國Rhodia公司推出的半結晶型PA TechnylStar，被認為是劃時(shí)代的尼龍，采用了獨特的聚合和配混技術(shù)，這種新型PA為象星一樣的高度支化、非線(xiàn)型結構，加工性極好，制品外觀(guān)佳，特別是玻纖增強和無(wú)機填充牌號的流動(dòng)性比用PA6為基礎樹(shù)脂的配混料好得多，成型時(shí)注射壓力低30％，成型時(shí)間縮短10％，成型溫度也大幅下降，注塑機合模力可降低一半，因此在歐洲已越來(lái)越多地用于做大型板類(lèi)部件，已有15種以上應用，包括做汽車(chē)發(fā)動(dòng)機罩、進(jìn)氣歧管、燃油桶襯里、分配器和裝飾件等。  荷蘭DSM公司開(kāi)發(fā)出第二代高流動(dòng)性增強PA6牌號AkulonUltraflow，韌性高于第一代產(chǎn)品，流動(dòng)性比一般增強PA6 Akulon高80％（根據螺旋流動(dòng)長(cháng)度），成型時(shí)間短，意味著(zhù)制品表面質(zhì)量高，甚至玻纖含量高達60％的樹(shù)脂制品外觀(guān)也甚佳，發(fā)動(dòng)機罩厚度可從3.2mm減薄為2.5mm，適于做汽車(chē)機罩下部件、組合件、門(mén)內把手、鏡護罩等。  美國Du Pont公司Zytel ST801A、德國B(niǎo)ASF公司的Ultramid B3WGM24、日本東麗公司的CM1017 XL3、CM3006 LSP都是在原有牌號基礎上改進(jìn)的高速成型牌號。 

激光焊接條件溫和，焊接質(zhì)量好，制品殘余應力小。因此，樹(shù)脂廠(chǎng)花相當大精力開(kāi)發(fā)激光焊接PA料，Bayer公司、BASF公司和Du Pont公司都先后開(kāi)發(fā)出激光焊接PA6和PA66牌號，制備高度一體化、更耐熱的AIM。BASF公司激光PA6牌號Ultramid B3G6 LT對波長(cháng)1064mm的Nd－YAG激光透光率高達72％（2mm厚制品），成型時(shí)間短，適于加工厚壁和復雜形狀制品。美國Du Pont公司開(kāi)發(fā)出激光焊接PA66牌號，據說(shuō)激光透過(guò)率不如PA6牌號。Bayer公司推出三個(gè)激光焊接黑色玻纖增強PA6牌號。  如前所述，半芳香族PA具有更高的耐熱性， 35％玻纖增強PPAAmodel A－6135 HSL已被成功用于制備商品名叫SLX的AIM，PPA高溫和高濕下拉伸強度比PA66高得多，有更高的剛性、抗拉伸蠕變性和耐化學(xué)性，綜合性能超過(guò)普通PA，是值得注意的動(dòng)向。 PA納米復合材料  PA納米復合材料是1990年日本豐田中央研究所與PA樹(shù)脂廠(chǎng)UBE公司共同開(kāi)發(fā)成功的，是世界最早的聚合物納米復合材料，用做汽車(chē)定時(shí)器罩。近年來(lái)，基于環(huán)保和成本的要求和考慮，利用納米材料改進(jìn)PA阻隔性在汽車(chē)燃油系統的開(kāi)發(fā)和應用備受關(guān)注。  意大利Fiat汽車(chē)公司已決定用PA納米復合材料作為燃油管阻隔材料，替代原來(lái)的PVDF阻隔材料，多層燃油管包括PA12外層、PA6/PA12共聚物粘接層、含2％納米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔層、PA6內層，這種全PA結構燃油管，有便于回收的優(yōu)點(diǎn)。  PA6和有機改性納米層狀硅酸鹽（最高含量30％，重量分數）母料加入HDPE后能提高HDPE阻隔性，甲苯對這種HDPE/PA共混物的滲透率與甲苯對純PA相近，用于制備汽車(chē)燃油箱和油管內襯，可替代多層復合結構。  日本UBE公司開(kāi)發(fā)出尼龍/粘土納米復合材料（NCH）牌號，滿(mǎn)足越來(lái)越嚴格的對汽車(chē)燃油揮發(fā)泄漏量限制，有PA6系的1022C2和PA66系的5034C2，氧透過(guò)率（23℃，65％RH下，30mm厚）分別為22cc/m2?d和23cc/m2?d，水蒸氣透過(guò)率（40℃，90％RH下，30mm厚）分別為65g/m2?d和72g/m2?d，均約為一般尼龍牌號一半左右。應用目標為汽車(chē)燃油管，納米復合材料降低汽油、甲醇和有機溶劑滲透率，UBE公司的Ecobesta是PA6/PA66共混物為基礎樹(shù)脂的納米復合材料，比未填充PA6的對汽油的阻隔性高3倍。   市場(chǎng)消費和預測  目前歐洲平均每輛車(chē)用材料中塑料占10％（重量分數），塑料在汽車(chē)上用量穩步增長(cháng)，目前每輛車(chē)用塑料120Kg左右，先進(jìn)車(chē)型用量更多，如BMW（寶馬）公司的BMW 328i型轎車(chē)每輛用塑料162Kg，占汽車(chē)總重的1德州潤奧橡塑1.6％，其中PA為21.8Kg。美國每年用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機室的PA已超過(guò)5.44萬(wàn)t,（大部分為玻纖和無(wú)機填充增強牌號），德州潤奧橡塑目前最大的應用制品是AIM，歐洲尼龍AIM占有率領(lǐng)先于美國和日本。據BASF公司的報道，每年汽車(chē)用PA配混料消費為80萬(wàn)t左右。  德州潤奧橡塑我國2 0 0 8 年中級轎車(chē)每輛平均用3kg PA工程塑料。2010年將升至4.2kg，低于發(fā)達國家用量，預計2020年前，中國每輛車(chē)用PA工程塑料以年均20%~30%速率增長(cháng)，由于有許多合資汽車(chē)廠(chǎng)，有利于較快地接近歐美和日本的水平。  汽車(chē)是PA工程塑料最大終端應用，世界PA和PA66工程塑料中汽車(chē)應用占有比例分別為34%和50%，反過(guò)來(lái)汽車(chē)工業(yè)推動(dòng)和要求PA改性料升級換代和高性能牌號開(kāi)發(fā)。汽車(chē)廠(chǎng)根據部件要求對PA原料廠(chǎng)提出性能規格要求，經(jīng)常要求配混料廠(chǎng)為其“定做”部件的專(zhuān)用PA配混料牌號。  結語(yǔ)  P A 是重要的工程塑料，為保護地球環(huán)境，減少使地球變暖的CO2排放量，滿(mǎn)足不同汽車(chē)廠(chǎng)家及其部件的要求，PA樹(shù)德州潤奧橡塑脂和配混料不斷開(kāi)發(fā)出綜合性能更優(yōu)和滿(mǎn)足專(zhuān)門(mén)性能的PA改性配混料，新牌號層出不窮，有利于汽車(chē)小型化、輕量化，汽車(chē)是PA最大應用市場(chǎng)，反過(guò)來(lái)又影響和促進(jìn)PA改性料向高性能化、系列化和專(zhuān)用化方向發(fā)展和新牌號的研究開(kāi)發(fā)。拉動(dòng)PA在汽車(chē)上用量穩步增長(cháng)的主要因素是提高汽車(chē)部件性能和降低車(chē)重生產(chǎn)成本和有利于環(huán)境，包括改進(jìn)制品外觀(guān)（表面質(zhì)量），提高舒適性和部件一體化，一體化后組裝容易，節省空間，簡(jiǎn)化設計。PA樹(shù)脂和配混料廠(chǎng)在提高材料耐熱性、加工性（流動(dòng)性和激光焊接性等）

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