汽车材料教学课件作者武丹第5章　塑料、橡胶.ppt

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1、第5章　塑料、橡胶5.1塑料5.2橡胶返回5.1塑料塑料是由低分子化合物通过聚合或缩聚反应而合成的高分子化合物。在常温下呈固态、半固态或半流动态的有机物质。它们在受热时能软化或熔融。在外力作用下可呈塑性流动状态。随着汽车轻量化发展的需求，塑料、工程塑料在汽车上的应用范围不断地扩大，且品种繁多。中国各类车型汽车使用塑料每辆为４０~５０ｋｇ，轿车上塑料用量已经达到自重的７％~１０％，接近国外９％~１０％的水平。５.１.１　塑料的性能、组成与分类１.塑料的性能特点树脂可分为天然树脂和合成树脂两大类。合成树脂是由人工合成的一类高分子量的聚合物的总称，又称聚合物或高聚物，

2、简称树脂，它最重要的应用是制造塑料。下一页返回5.1塑料塑料是以树脂为基础原料，加入(或不加)各种助剂、增强材料和填料，在一定温度、压力下加工成型或交联固化成型而得到的高分子固体制品或材料。塑料与树脂的区别为:树脂是指加工前的原始聚合物，塑料则是指加工后的一种合成材料及制品。合成树脂在制造塑料时，为了便于加工或改善性能，常添加各种助剂，有时也直接加工成形，因此合成树脂通常是塑料的同义词，在实际应用中与塑料这个术语通用。汽车很多零部件使用的材料是塑料，塑料具有如下优良的特性:(１)密度小:塑料的相对密度一般只有１.０~２.０ｇ/ｃｍ３，约为钢的１/６，铝的１/２。

3、这对减轻车辆、飞机、船舶等运输工具的自重意义十分重大。上一页下一页返回5.1塑料(２)电绝缘性:大多数塑料具有良好的电绝缘性和较小的介电损耗，是理想的电绝缘材料。(３)耐腐蚀性:大多数塑料的化学稳定性好，对酸、碱、盐都具有良好的抗腐蚀能力。(４)消声和隔热性好:塑料具有优良的消声隔热作用，泡沫塑料可以用作隔音、保暖材料，塑料机械零件可以减少噪声，提高运转速度。(５)减摩性好:大部分塑料摩擦系数小，具有自润滑能力，可以在湿摩擦和干摩擦条件下有效地工作。(６)良好的工艺性能:大部分塑料都可以直接采用注塑或挤压成型工艺，无需切削，因此生产效率高、成本低。塑料的不足之处

4、是强度、硬度低，耐热性差，膨胀系数大，受热易变形、易老化、易蠕变。上一页下一页返回5.1塑料２.塑料的组成除个别塑料由纯树脂组成外，大多数塑料的组成成分是合成树脂和添加剂。添加剂包括填料、增强材料、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂、阻燃剂、发泡剂，以及根据不同用途而加的抗静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等。加入添加剂的目的是为了改善塑料的成型加工性能、制品的使用性能以及降低成本等。塑料的组成见表５-１。稳定剂和润滑剂是塑料中必须加入的添加剂，其他组分则根据塑料种类和用途的不同而有所增减。例如聚乙烯塑料不需要加增塑剂，而软聚氯乙烯塑料加有大量的增塑剂。在潮湿环境

5、中使用的塑料制品中还应加防霉剂。上一页下一页返回5.1塑料３.塑料的分类塑料品种繁多，每一品种又有多种牌号，为便于认识和使用塑料制品，现介绍两种常用分类方法，具体见表５-２。５.１.２　常用塑料品种，性能和用途目前，已工业化的塑料有３００多种，常用的有６０余种，各具不同的性能和用途。１.热塑性塑料(１)聚氯乙烯(ＰＶＣ)。聚氯乙烯由氯乙烯经自由基聚合反应而成，它可制成硬质和软质的制品。硬质聚氯乙烯的力学性能较高，电性能优良，化学稳定性好，易熔接和黏结，价格低，产量大；其缺点是使用温度低(－１５℃~５５℃)，线膨胀系数大，可用做化工耐腐蚀的结构材料，也可用做绝缘材

6、料。上一页下一页返回5.1塑料(２)聚乙烯(ＰＥ)。聚乙烯是由单体乙烯本体聚合而成的结晶型高聚物，是目前产量最大的塑料品种。按其生产方式可获得低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯三种类型。工业上以低密度聚乙烯和高密度聚乙烯应用最为普遍。低密度聚乙烯软化点低、质地柔韧，主要用来生产塑料薄膜，用做食品和各种商品的包装材料以及农业育秧薄膜；也用来制造容器、管道、绝缘材料以及泡沫塑料等。高密度聚乙烯结晶度高(８５％~９０％)、密度大(０.９４１~０.９６５ｇ/ｃｍ３)、熔点较高、质地较硬，其力学性能和热性能较好，主要用来制造容器、管道、绝缘材料以及硬泡沫塑料等。上一

7、页下一页返回5.1塑料(３)聚丙烯(ＰＰ)。由丙烯在Ｚｎｇｌｅｒ-Ｎａｔｔａ催化剂作用下经配位聚合而成。其特点是密度小，为常用塑料中材质最轻的一种；强度、硬度、刚性和耐热性均优于低压聚乙烯，可在１００℃~１２０℃温度下长期使用；几乎不吸水，并有较好的化学稳定性和优良的高频电性能，且不受温度影响，易成型。但它在低温下发脆，不耐磨，易老化，成型收缩率大。它主要用来生产合成纤维和塑料薄膜，也可用做质优价廉的工程塑料，用于制造容器、储罐、阀门等，汽车上应用于电瓶、电线接线柱、取暖及通风系统、车厢、发动机舱、车身、灯壳、水箱面罩等。上一页下一页返回5.1塑料(４)聚苯乙烯

8、(ＰＳ)。聚苯乙烯是无色