树脂复合材料在汽车内饰中的应用

2013年第31期科技创新科技创新与应用树脂复合材料在汽车内饰中的应用顾増宾(天津东海理化汽车部件有限公司,天津300457)

1引言随着社会的发展,世界汽车工业逐渐趋向轻量化、低成本化,同时新型材料在汽车内饰中的应用也引起了越来越多的生产厂家的关注和重视,比如汽车的隔音防震功能、碰撞的应急保护措施、汽车内部环境的舒适度、汽车内电子设备的应用及其使用寿命等。因此汽车内饰要求制作原料必须具备较好的强度和韧性、较低的质量与成本、良好的隔音效果等性能,这就要求内饰部件的材料组成复杂,制作工艺也需要更高的劳动含量。为了能够保证汽车的竞争力,汽车的研究人员对汽车内饰的研究和开发也越来越重视,树脂复合材料也逐渐成为了汽车内饰的关键材料之一。世界上许多汽车公司都开发了以树脂为基础原料的复合材料,以适应汽车内饰的复杂要求,如Basell,Ineos等公司的PP(聚丙烯)系列产品,其抗冲性高、流动性强,适用于薄壁门板的注射成型;Dow化学公司开发的U-nipol聚合工艺生产的抗冲共聚PP,刚性和韧性好,抗低温冲击效果优异。本文通过实际生产调研,对树脂复合材料的性能及其在汽车内饰中的应用进行了具体的分析,为树脂复合材料在汽车内饰中的发展提供了有力的支撑。2树脂复合材料简介2.1树脂复合材料的组成及分类树脂复合材料是指一种以树脂为基础,与纤维增强材料及辅助材料复合组成的新型材料,具有较好的强度和刚度,抗疲劳性能和耐腐蚀性能都比较好,可设计性极强,制造较为方便,造价很低。树脂材料可以分为热固性和热塑性两大类,热固性材料包括通用树脂、工程塑料及特种工程塑料,热塑性树脂是指线性高分子材料,遇热膨胀、熔融、熔体流动性强,冷却后成为固体,加工过程可逆,形态变化过程为物理变化,所以制造加工成型极为容易。热塑性树脂材料及其复合材料多采用注塑成型,产品多为汽车内饰或装饰件,应用十分广泛。汽车用热塑性树脂复合材料种类繁多,其中以由聚丙烯基材和增强体复合成的烯类复合材料应用最为广泛,具有质量轻、性能优异、易回收的特点。烯类复合材料包括玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)、长纤维增强热塑性复合材料(LFT)、天然纤维增强热塑性复合材料(NMT)、碳纤维增强热塑性复合材料(GFRP),其中以天然纤维增强热塑性复合材料在汽车内饰中应用最为广泛,后文将对其进行具体论述。2.2树脂复合材料的性能特点树脂复合材料具有的主要性能特点有:一是质量轻、强度较高,树脂复合材料的相对密度较小,一般在1.5-2之间,为碳钢的四分之一左右,但是强度较大、承载能力高,使用树脂复合材料的汽车配件,可以大幅度减轻汽车重量,降低油耗,节约成本;二是性能具有可设计性,树脂复合材料的物理性能、化学性能、力学性能都可以根据产品要求对原材料及其配比进行选择设计,通过不同的种类、配比、加工方法、纤维含量以及铺层方式进行合理设计,从而达到材料的要求;三是耐腐蚀性能良好,树脂复合材料通常有很好的耐磨性,而且根据配件使用要求,可以有针对性地对复合材料进行生产;四是减振性能良好,树脂复合材料的振动衰减系数很大,有很好的抗冲击性,当汽车发生碰撞时,可以减轻对人体的伤害,有利于汽车的行车安全;五是加工工艺简单,树脂复合材料的结构复杂,配件生产可以采用模具一次成型法进行生产,不仅减少零件个数及接头紧固件,还可以节省原材料和工时,极大的降低生产成本;六是树脂复合材料的配件对缺口、应力集中等敏感性差,纤维具有阻止和改变裂纹扩展方向的效果,因此树脂复合材料都具有较好的抗疲劳性能。3树脂复合材料在汽车内饰中的应用树脂复合材料是汽车内饰的主要材料,而其中用的最多的是天然纤维增强热塑性复合材料(naturalfibermaterialsthermoplastic简称为NMT),这种复合材料是由麻纤维、竹纤维、甘蔗渣纤维等天然纤维复合而成。由于天然纤维具有价格低廉、可回收、可降解、可再生等优点,所以成为汽车内饰的首选。与之相比由玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维或碳纤维等人造合成纤维组成的传统型纤维增强复合材料,虽然强度和韧性都能达到要求,但是制造耗能大、造价高,而且对环境污染严重,所以被排斥在汽车内饰之外。NMT目前主要应用在轿车的产品有很多,如门内板、行李箱、顶棚、座椅背板、衣帽架、仪表盘等。世界著名的戴姆勒-克莱斯勒公司目前已经成功的将天然纤维增强热塑性复合材料应用在其生产的奔驰系列轿车上,取代了原本此类车在车门、车内部件上用的木纤维复合材料,替换后的亚麻/剑麻毡增强的环氧树脂复合材料,不仅在质量上减轻了百分之二十以上,还大大改善了零件的机械性能,尤其在安全保护方面效果极好。另外,采用亚麻/剑麻毡增强树脂复合材料能较容易的将复杂的立体构件成型,在车门内板等部件上具有较好的应用效果。世界著名的福特汽车公司在此方面也取得了很大的成就。福特公司的德国材料工程研发部门开发出了亚麻/PP注射成型技术,这种材料广泛应用于制造冷凝器加、引擎挡板等部件,与此前应用的玻璃纤维增强热塑性复合材料相比,此类材料的部件质量减轻了四分之一。菲亚特公司也开发出新型的天然纤维复合材料,将其应用在汽车座椅、仪表盘、车门把手以及密封圈等的制作上,应用效果极好。在我国华南理工大学也开发出来了新型的天然纤维复合材料,它们以黄麻纤维毡增强聚丙烯加入各种不同的改性剂和填料,对复合纤维材料进行了表面处理以及玻璃纤维混杂等方式,显著的提高了麻纤维复合材料的力学性能,并通过与长春一汽的车身车架厂合作,将麻纤维增强热塑性复合材料应用于汽车侧护板以及车内装饰板上。另外,天然纤维中的洋麻、大麻、亚麻、木纤维等同聚丙烯复合后,根据不同的性能,已经广泛应用汽车内的杂物箱以及其他的车内装饰件上。随着近年来汽车行业的迅猛发展,人们对汽车舒适度的要求也越来越高,与此同时汽车工业给人类带来越来越严重的污染,给人类社会的生产和发展带来了很大压力,从而促使汽车行业向省油、环保而又舒适的方向发展。目前汽车轻量化是汽车节能减排的一个重要举措,树脂复合材料必然在汽车中得到广泛的应用,而天然纤维增强热塑性复合材料以其独特的特点,也必然会越来越广泛的应用于汽车的内饰件中,使车内的环境更好、更舒适。4结束语本文首先对树脂复合材料对汽车工业的重要作用进行了具体的描述,然后对树脂复合材料的组成、分离以及性能特点进行了探讨和分析,最后结合实体实例,对天然纤维增强热塑性复合材料在汽车内饰中的广泛应用进行了详细的论述,并对树脂复合材料在汽车内饰中的应用情况进行了展望,为树脂复合材料在汽车内饰中的推广应用起到较好的促进作用。参考文献[1]李彦春.国内外玻璃钢/复合材料在汽车上应用现状及发展趋势[J].热固性树脂,2001,(6):14-17.[2]杨福生等.国外热塑性树脂基复合材料现状及发展趋势[J].吉林化工学院学报,2001,(6):76-79.[3]刘晓烨,戴干策.黄麻纤维毡的表面处理及其增强聚丙烯复合材料的力学性能[J].复合材料学报,2006,23(5):63-69.摘要:随着汽车工业的迅速发展,树脂复合材料以质量小、强度高、耐腐蚀、价格低等特点在汽车内饰中占有独特的地位。文章首先对树脂复合材料的性能特点、分类和组成进行了具体的介绍,然后对天然纤维增强热塑性复合材料的在汽车内饰上的应用进行了详细的论述,以期望对树脂复合材料在汽车内饰中的推广应用起到较好的促进作用。关键词:树脂复合材料;汽车内饰;应用

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汽车内饰轻量化技术发展方向

汽车内饰轻量化技术发展方向

汽车内饰轻量化技术发展方向

发表时间:2019-04-26T17:21:07.923Z 来源:《基层建设》2019年第3期 作者: 牛兴博 宫亚洲

[导读] 摘要:汽车内饰的轻量化可以降低汽车的整体质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料的消耗。

长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心 河北保定 071000

摘要:汽车内饰的轻量化可以降低汽车的整体质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料的消耗。汽车内饰的轻量化设计是现代社会汽车工业发展的必然要求。文章就对汽车内饰轻量化的设计和相关工艺发展进行分析研究,总结现在汽车轻量化设计中应用的主要材料以及

EIPP微发泡注塑、薄壁注塑的轻量化工艺,为汽车内饰轻量化的设计提供一的参考。

关键词:内饰;EIPP;薄壁;轻量化

1、内饰轻量化的设计原则

1.1 美观舒适原则

汽车的内饰设计直接影响到驾驶员及车上乘客的舒适度,因此汽车内饰的美观度是我们在进行购车时选择的一个重要方面。汽车内饰的轻量化设计的一个原则就是美观舒适。汽车内饰的轻量化设计是在保证汽车基本的性能和乘客的基本需求上开展的,所以在设计时我们

应该遵循美观舒适的原则,保证车内空间的宽敞,注重内饰的色彩搭配,保证乘客愉悦放松的心情。

1.2 防火环保原则

防火与环保是汽车内饰轻量化设计时需要注意的两个基本的原则。防火的材料设计不仅使汽车的内饰设计更安全,而且实用性也会更强,减少很多更换、修理的麻烦。这就要求汽车内饰轻量化设计的材料要具备基本的防火阻燃性能,可以在一定程度上预防火灾的发生,

如果火灾真的发生,阻燃的材料也可以延缓火灾的蔓延,安全性更强。另外就是内饰设计的环保性,绿色环保是社会各行各业发展的基本

理念,汽车内饰的轻量化的环保设计不仅满足了当今社会环保的理念,而且通过杜绝有毒有害材料的应用,来确保了车内乘客的身体健

康。

1.3 强度安全原则

汽车内饰的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下尽量的减小汽车内饰的整体质量,强度和安全性是保证汽车正常行驶的安全和制动要求。所以说,强度和安全性保障是汽车内饰轻量化设计的一个基本的原则。这一原则不仅要求内饰的材料本身的强度要符合

天然纤维复合材料

天然纤维复合材料

天然纤维复合材料

天然纤维复合材料是一种由天然纤维和树脂等多种材料组合而成的新型复合材料,具有轻质、高强度、环保等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。本文将从天然纤维复合材料的定义、分类、制备工艺以及应用领域等方面进行详细介绍。

天然纤维复合材料是以天然植物纤维为增强材料,再通过树脂等粘结剂将其粘结在一起形成的复合材料。根据不同的增强材料种类,可以将天然纤维复合材料分为木质纤维复合材料、竹质纤维复合材料和棉麻纤维复合材料等多种类型。这些复合材料不仅具有天然纤维的优良性能,还能通过树脂的增强作用,提高其整体性能,广泛应用于各种领域。

制备天然纤维复合材料的工艺主要包括原料处理、纤维预处理、树脂浸渍、成型和固化等多个步骤。首先,需要对天然纤维进行预处理,包括去除杂质、调节含水率等。然后将处理好的纤维与树脂进行混合,并通过浸渍等方式使得树脂充分渗透到纤维中。最后,将混合好的材料进行成型,通过加热或固化剂等手段使其固化成型。这样制备出的天然纤维复合材料具有良好的力学性能和稳定的化学性能。

天然纤维复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域有着广泛的应用。在航空航天领域,天然纤维复合材料因其轻质高强的特性,被用于制造飞机的舱壁、内饰等部件,能够有效减轻飞机重量,提高燃油效率。在汽车制造领域,天然纤维复合材料被应用于汽车内饰、车身结构等部位,能够提高汽车的安全性和舒适性。在建筑材料领域,天然纤维复合材料被用于制造环保型的建筑材料,具有良好的隔热、隔音效果,符合现代建筑的环保理念。

综上所述,天然纤维复合材料作为一种新型的复合材料,具有广阔的应用前景。随着科技的不断进步和人们对环保材料的需求增加,天然纤维复合材料必将在未来得到更广泛的应用和发展。相信在不久的将来,天然纤维复合材料将成为各个领域中不可或缺的一部分,为人类社会的发展做出更大的贡献。

汽车内饰件用低VOC聚丙烯复合材料的制备及性能研究

汽车内饰件用低VOC聚丙烯复合材料的制备及性能研究

24 精细石油化工进展 第l0卷第12期 

ADVANCES IN FINE PETR0CHEMICALS 

汽车内饰件用低VOC聚丙烯复合材料 

的制备及性能研究 

余鹏 郝源增 郝建鑫 

(从化市聚赛龙工程塑料有限公司,广州510940) 

摘要以加氢法生产的聚丙烯(PP)为基础树脂原料,制备了具有低VOC、高耐热、高流动 性、高模量等综合性能优异的PP复合材料。考察了加氢法PP及含量对复合材料综合性能的影 

响,确定了PP复合材料中各组分的含量:PP 60%~80%,增强填充剂10%一25%,增韧剂10%~ 15%,抗氧剂0.2%一0.5%,光稳定剂0.1%一0.5%。 关键词聚丙烯复合材料加氢法聚丙烯挥发性有机物汽车内饰件 

研究表明,常温下易于挥发的有机化合物 

(Volatile Organic Compound,VOC)种类高达160 

种以上,主要是一些脂肪烃和芳烃化合物…,其 

中危害性较大的有苯、丙酮、甲苯、乙苯、二甲苯、 

1,3一丁二烯、乙烯乙二醇丁基醚、游离甲醛、多溴 

化二苯醚、邻苯二甲酸酯等 ]。而这些化学物 

质具有易挥发(易干燥)、亲油性(易去油污)等特 

点,在产业界作为涂料、粘合剂等溶剂或清洗剂被 

广泛使用,因此会残留在制品中。这些残留的化 

学物质会对人的神经系统、免疫系统、内分泌系统 

等造成侵害,严重的还可能致癌 J。 

作为汽车内饰材料的改性聚丙烯(PP),产生 

VOC主要有以下几个途径。 

(1)PP树脂原料。国内高流动PP树脂一般 

通过降解法合成。降解法又称可控降解法,是在 

进行挤出造粒时加人有机过氧化物,通过自由基 

断链反应使PP高分子链断裂,得到流动性高、其 

他性能基本不变的PP树脂 ¨。降解法生产的PP 

树脂,由于残留的过氧化物分解会产生叔丁醇等 

低沸点挥发性物质,有异味,已在食品包装等领域 

被限制使用 。 

(2)助剂的分解与析出。塑料加工助剂在车 

内产生气味的原因是多方面的,主要包括:助剂迁 

汽车轻量化:塑料复合材料在汽车轻量化中的创新应用

汽车轻量化:塑料复合材料在汽车轻量化中的创新应用

一重庆长安汽车股份有限公司/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 

汽车工业已成为我国国民经济发展的重要支柱产 

业之一。中国市场经过多年的高速发展,2009~2012 

年连续四年成为全球汽车销量第一,且未来仍具备巨 

大的增长潜力。汽车在给人们带来方便的同时,也产 

生了能耗、安全和环保等重大问题,节能减排刻不容 

缓,汽车轻量化是实现节能减排的有效且直接可行的 

途径。 

汽车轻量化的背景和意义 

由决定油耗的因素可知,汽车行驶阻力除空气 

动力学阻力之外,滚动阻力、爬坡阻力、加速度阻力 

都和汽车质量成线性关系。空气阻力(对油耗贡献约 

25%)与整备质量无关联,而大约油耗的75%与整车质 

量有关(滚动阻力对油耗贡献约35%,加速阻力和爬 

坡阻力对油耗贡献约40%)。世界铝业工程协会研究 

表明,车身质量每减少10%,可降低油耗6%~8%,燃 

油效率提高5.5%,排放降低5%~6%;汽车整备质量 

每减少lOOkg,百公里油耗降低0-3~0.6L。 

从降低整车油耗的四个标准途径来说(见表1), 

改善发动机性能,提高燃烧效率对降低整车油耗的影 

响是最大的,但是经过多年发展,动力技术更新换代 

难度已经很大。减轻汽车自重,进行汽车的轻量化设 

计,节能效果排第二位,涉及面广,可以带动原材料 

和零部件等汽车产业的发展。提升汽车的空气动力学 性能,降低滚动阻力,风阻系数主要由车型决定,不可 能所有车都像赛车一样风阻系数降得很低。提高动力传 

动效率,减小功或动力传递损失。可见,通过轻量化技 

术来降低整车油耗是最有效果的方法之一(仅在动力性 

能之后),带动产业化发展效果也最明显。 

表1 降低整车油耗的标准途径及效果 (单位:%) 

提高性能10%对整车油耗 降低整车油耗的标准途径 降低的影响 发动机效率 lO 汽车重量 5 滚动阻力 2~3 动力传动效率 1~2 

因此,汽车轻量化技术已成为世界汽车技术发展 

聚丙烯(PP)材料在汽车上的应用(案例分享)

聚丙烯(PP)材料在汽车上的应用(案例分享)

言 ,4种增强改性聚丙烯材料在汽车上的应用案例。

汽车上除少量部件采用纯PP树脂加工外,大部分部件采用改性PP材料进行加工。

1、橡胶或弹性体增韧增强改性PP

在PP中加入橡胶或弹性体是PP常用的增韧方法,加入适量的橡胶或弹性体后,PP的抗冲击性能能得到较大幅度的提高。

用于PP增韧的橡胶主要有:三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPR)、顺丁橡胶、异丁橡胶等。

用于PP增韧的热塑性弹性体主要有聚烯烃弹性体(POE)、TPV、SBS等。由于其溶解度参数以及粘度与PP相近,所以增韧PP的效果最好。

图:会通新材料PP+EPDM-T10应用于门板,实现减重25%,具有易成型,表面无缩痕特性。

图:会通新材料PP+EPDM-TD20应用于薄壁保险杆,具备高流动,低线性膨胀系数,高油漆附着力,良好尺寸稳定性特性。

图:PP+EPDM-TD20应用于保险杆下护板,具有免喷涂,良好外观,绿色环保特性。

图:博禄DAPLEN™EH126AEC:弹性体增强,13%矿物填充PP改性材料,应用于东风AX7前保险杆,具有低密度,高弹性模量和高流动性,在冲击与刚性间取得平衡,良好的喷血性能及尺寸稳定性,实现薄壁2.5mm设计。

2、无机矿物增强改性PP

常用PP改性无机矿物填料主要有碳酸钙、云母、硅灰石、滑石、高岭土、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙等。

图:硅酸盐矿物在增强聚丙烯中的应用(聚石化学)

目前,研究应用最为广泛的有滑石粉、蒙脱土、硅灰石等。

图:博禄DAPLEN™EF011AIC,5%矿物填充改性PP材料,应用于探歌低密度门板,具有低填充,零件重量降低,低气味,优良的表面质量特性。

图:普利特滑石粉填充改性微发泡PP材料,应用于门板,具有减轻重量,表面外观良好,材料力学性能损失较少的特性。

图:南京聚隆PP-TD20,20%滑石粉填充增强PP应用于尾门内饰板,减重35%,更具成本优势,强度与韧性平衡,尺寸稳定性良好。

g10是什么材料

g10是什么材料

g10是什么材料

G10是一种常见的复合材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成。它具有优异的机械性能和耐热性,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子设备等领域。本文将对G10材料的组成、特性和应用进行详细介绍。

首先,G10材料的主要组成是玻璃纤维和环氧树脂。玻璃纤维是一种高强度的无机纤维,具有优异的拉伸强度和刚度,而环氧树脂是一种常见的热固性树脂,具有良好的耐热性和耐化学腐蚀性。将这两种材料复合而成的G10材料,不仅具有玻璃纤维的高强度和刚度,还具有环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性,因此在工程领域得到了广泛的应用。

其次,G10材料具有优异的机械性能。由于玻璃纤维的高强度和刚度,G10材料具有很高的拉伸强度和弯曲强度,能够承受较大的载荷而不易断裂。同时,环氧树脂的良好粘接性和耐热性使得G10材料在高温环境下仍能保持稳定的性能。此外,G10材料还具有较好的绝缘性能和耐磨性,适用于电子设备和机械零件的制造。

再者,G10材料在航空航天、汽车、船舶等领域有着广泛的应用。在航空航天领域,G10材料常用于制造飞机和航天器的结构零件,如机身壁板、翼型等,因其轻质高强的特性能够提高飞行器的性能。在汽车领域,G10材料常用于制造汽车外壳和内饰零件,如车身板、仪表板等,能够提高汽车的安全性和舒适性。在船舶领域,G10材料常用于制造船体结构和船舶设备,如船体外壳、推进器等,能够提高船舶的耐久性和稳定性。

总的来说,G10材料是一种优异的复合材料,具有玻璃纤维和环氧树脂的双重优势,具有优异的机械性能和耐热性,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。随着科技的不断进步,相信G10材料在未来会有更广阔的应用前景。

smc是什么材料

smc是什么材料

SMC是一种特殊的复合材料,它由增强材料和树脂基体组成,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优良性能,被广泛应用于汽车、航空航天、电子通讯等领域。本文将对SMC的组成、特性及应用进行介绍。

首先,我们来了解一下SMC的组成。SMC的英文全称是Sheet Molding

Compound,中文意为片材模塑复合材料。它主要由玻璃纤维、填料、树脂和添加剂等组成。其中,玻璃纤维作为增强材料,赋予SMC优异的强度和刚性;填料用于提高材料的性能,如改善耐磨性和耐热性;树脂作为基体,起到粘合和固化的作用;添加剂则用于改善SMC的加工性能和耐候性能。

其次,我们来了解一下SMC的特性。SMC具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘、阻燃等优良性能。首先,由于玻璃纤维的加入,使得SMC的比重较轻,密度小,因此具有良好的轻质性能;其次,玻璃纤维的高强度和刚性使得SMC具有优异的机械性能,能够满足各种复杂结构的设计要求;此外,树脂的耐腐蚀性能使得SMC能够在恶劣环境下长期稳定工作,不易受到腐蚀;同时,SMC具有良好的绝缘性能和阻燃性能,使得其在电气和火灾安全方面有着广泛的应用。

最后,我们来了解一下SMC的应用。由于其优异的性能,SMC被广泛应用于汽车、航空航天、电子通讯等领域。在汽车领域,SMC被用于制造车身外板、车身内饰、发动机罩等部件,以提高汽车的轻量化和安全性能;在航空航天领域,SMC被用于制造飞机机身、内饰、翼尖等部件,以满足飞机结构轻量化和高强度的要求;在电子通讯领域,SMC被用于制造天线罩、通信设备外壳等部件,以提高设备的耐候性和防护性能。

综上所述,SMC作为一种特殊的复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优良性能,被广泛应用于汽车、航空航天、电子通讯等领域。随着科技的不断发展,相信SMC在未来会有更广阔的应用前景。

聚合物基复合材料实例

聚合物基复合材料实例

一、引言

聚合物基复合材料是一种具有优异性能的材料,其广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。本文将介绍几个聚合物基复合材料的实例,以展示其在不同领域的应用。

二、汽车领域

1.碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料

碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料是一种轻质高强度的材料,其在汽车制造中得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造轻量化零部件,如车身、底盘等。与传统的金属车身相比,这种复合材料可以降低汽车的重量,并提高其燃油效率和行驶性能。

2.热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板

热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料,其在汽车制造中得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造汽车内饰件,如仪表板、门板等。与传统的塑料内饰相比,这种复合材料可以提高汽车内部的美观性和舒适性,并提高其耐用性和抗冲击性能。

三、航空航天领域

1.碳纤维增强环氧树脂复合材料

碳纤维增强环氧树脂复合材料是一种轻质高强度的材料,其在航空航天领域得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造飞机结构件,如机翼、尾翼等。与传统的金属结构相比,这种复合材料可以降低飞机的重量,并提高其飞行速度和燃油效率。

2.热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板

热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料,其在航空航天领域得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造飞机内部结构件,如座椅、壁板等。与传统的塑料结构相比,这种复合材料可以提高飞机内部的美观性和舒适性,并提高其耐用性和抗冲击性能。

四、建筑领域

1.玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料

玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料是一种具有优异耐久性和抗紫外线性能的材料,其在建筑领域得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造建筑外墙板、屋顶板等。与传统的混凝土、砖墙相比,这种复合材料可以降低建筑物的重量,并提高其耐久性和抗紫外线能力。

2.聚氨酯/玻璃纤维布层板

聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异隔音性和保温性能的材料,其在建筑领域得到了广泛应用。这种复合材料可以用于制造建筑隔墙、天花板等。与传统的木质、混凝土隔墙相比,这种复合材料可以提高建筑物的隔音性和保温性能,并降低建筑物的重量。

树脂复合材料在汽车内饰中的应用

科技创新与应用l 2013年第31期 科技创新 树脂复合材料在汽车内饰中的应用 顾增宾 (天津东海理化汽车部件有限公司,天津300457) 摘要:随着汽车工业的迅速发展,树脂复合材料以质量小、强度高、耐腐蚀、价格低等特点在汽车内饰中占有独特的地位。文章 首先对树脂复合材料的性能特点、分类和组成进行了具体的介绍,然后对天然纤维增强热塑性复合材料的在汽车内饰上的应用 进行了详细的论述,以期望对树脂复合材料在汽车内饰中的推广应用起到较好的促进作用。 关键词:树脂复合材料;汽车内饰;应用 1引言 随着社会的发展,世界汽车工业逐渐趋向轻量化、低成本化,同 时新型材料在汽车内饰中的应用也引起了越来越多的生产厂家的 关注和重视,比如汽车的隔音防震功能、碰撞的应急保护措施、汽车 内部环境的舒适度、汽车内电子设备的应用及其使用寿命等。因此 汽车内饰要求制作原料必须具备较好的强度和韧性、较低的质量与 成本、良好的隔音效果等性能,这就要求内饰部件的材料组成复杂, 制作工艺也需要更高的劳动含量。为了能够保证汽车的竞争力,汽 车的研究人员对汽车内饰的研究和开发也越来越重视,树脂复合材 料也逐渐成为了汽车内饰的关键材料之一。 世界上许多汽车公司都开发了以树脂为基础原料的复合材料, 以适应汽车内饰的复杂要求,如Basell,Ineos等公司的PP(聚丙烯) 系列产品,其抗冲性高、流动性强,适用于薄壁门板的注射成型;Dow 化学公司开发的U—nipol聚合工艺生产的抗冲共聚PP,刚性和韧性 好,抗低温冲击效果优异。本文通过实际生产调研,对树脂复合材料 的性能及其在汽车内饰中的应用进行了具体的分析,为树脂复合材 料在汽车内饰中的发展提供了有力的支撑。 2树脂复合材料简介 2.1树脂复合材料的组成及分类 树脂复合材料是指一种以树脂为基础,与纤维增强材料及辅助 材料复合组成的新型材料,具有较好的强度和刚度,抗疲劳性能和 耐腐蚀性能都比较好,可设计性极强,制造较为方便,造价很低。树 脂材料可以分为热固性和热塑性两大类,热固性材料包括通用树 脂、工程塑料及特种工程塑料,热塑陛树脂是指线性高分子材料,遇 热膨胀、熔融、熔体流动性强,冷却后成为固体,加工过程可逆,形态 变化过程为物理变化,所以制造加工成型极为容易。热塑性树脂材 料及其复合材料多采用注塑成型,产品多为汽车内饰或装饰件,应 用十分广泛。 汽车用热塑性树脂复合材料种类繁多,其中以由聚丙烯基材和 增强体复合成的烯类复合材料应用最为广泛,具有质量轻、性能优 异、易回收的特点。烯类复合材料包括玻璃纤维毡增强热塑性复合 材料(GMT)、长纤维增强热塑性复合材料(EFT)、天然纤维增强热塑 性复合材料(NMT)、碳纤维增强热塑性复合材料(GFRP),其中以天 然纤维增强热塑性复合材料在汽车内饰中应用最为广泛,后文将对 其进行具体论述。 2.2树脂复合材料的性能特点 树脂复合材料具有的主要性能特点有:一是质量轻、强度较高, 树脂复合材料的相对密度较小,一般在1.5—2之间,为碳钢的四分 之一左右,但是强度较大、承载能力高,使用树脂复合材料的汽车配 件,可以大幅度减轻汽车重量,降低油耗,节约成本;二是性能具有 可设计性,树脂复合材料的物理性能、化学性能、力学性能都可以根 据产品要求对原材料及其配比进行选择设计,通过不同的种类、配 比、加工方法、纤维含量以及铺层方式进行合理设计,从而达到材料 的要求;三是耐腐蚀性能良好,树脂复合材料通常有很好的耐磨性, 而且根据配件使用要求,可以有针对性地对复合材料进行生产;四 是减振性能良好,树脂复合材料的振动衰减系数很大,有很好的抗 冲击性,当汽车发生碰撞时,可以减轻对人体的伤害,有利于汽车的 行车安全;五是加工工艺简单,树脂复合材料的结构复杂,配件生产 可以采用模具一次成型法进行生产,不仅减少零件个数及接头紧固 件,还可以节省原材料和工时,极大的降低生产成本;六是树脂复合 材料的配件对缺口、应力集中等敏感性差,纤维具有阻止和改变裂 纹扩展方向的效果,因此树脂复合材料都具有较好的抗疲劳性能。 3树脂复合材料在汽车内饰中的应用 树脂复合材料是汽车内饰的主要材料,而其中用的最多的是天 然纤维增强热塑性复合材料(natural fiber materials thermoplastic简 称为NMT),这种复合材料是由麻纤维、竹纤维、甘蔗渣纤维等天然 —.34—— 纤维复合而成。由于天然纤维具有价格低廉、可回收、可降解、可再 生等优点,所以成为汽车内饰的首选。与之相比由玻璃纤维、芳香族 聚酰胺纤维或碳纤维等人造合成纤维组成的传统型纤维增强复合 材料,虽然强度和韧性都能达到要求,但是制造耗能大、造价高,而 且对环境污染严重,所以被排斥在汽车内饰之外。 NMT目前主要应用在轿车的产品有很多,如门内板、行李箱、顶 棚、座椅背板、衣帽架、仪表盘等。世界著名的戴姆勒一克莱斯勒公司 目前已经成功的将天然纤维增强热塑性复合材料应用在其生产的 奔驰系列轿车上,取代了原本此类车在车门、车内部件上用的木纤 维复合材料,替换后的亚麻/剑麻毡增强的环氧树脂复合材料,不仅 在质量上减轻了百分之二十以上,还大大改善了零件的机械性能, 尤其在安全保护方面效果极好。另外,采用亚麻,剑麻毡增强树脂复 合材料能较容易的将复杂的立体构件成型,在车门内板等部件上具 有较好的应用效果。 世界著名的福特汽车公司在此方面也取得了很大的成就。福特 公司的德国材料工程研发部门开发出了亚麻/PP注射成型技术,这 种材料广泛应用于制造冷凝器加、引擎挡板等部件,与此前应用的 玻璃纤维增强热塑性复合材料相比,此类材料的部件质量减轻了四 分之一。菲亚特公司也开发出新型的天然纤维复合材料,将其应用 在汽车座椅、仪表盘、车门把手以及密封圈等的制作上,应用效果极 好。 在我国华南理工大学也开发出来了新型的天然纤维复合材料, 它们以黄麻纤维毡增强聚丙烯加入各种不同的改性剂和填料,对复 合纤维材料进行了表面处理以及玻璃纤维混杂等方式,显著的提高 了麻纤维复合材料的力学性能,并通过与长春一汽的车身车架厂合 作,将麻纤维增强热塑性复合材料应用于汽车侧护板以及车内装饰 板上。另外,天然纤维中的洋麻、大麻、亚麻、木纤维等同聚丙烯复合 后,根据不同的性能,已经广泛应用汽车内的杂物箱以及其他的车 内装饰件上。 随着近年来汽车行业的迅猛发展,人们对汽车舒适度的要求也 越来越高,与此同时汽车工业给人类带来越来越严重的污染,给人 类社会的生产和发展带来了很大压力,从而促使汽车行业向省油、 环保而又舒适的方向发展。目前汽车轻量化是汽车节能减排的一个 重要举措,树脂复合材料必然在汽车中得到广泛的应用,而天然纤 维增强热塑性复合材料以其独特的特点,也必然会越来越广泛的应 用于汽车的内饰件中,使车内的环境更好、更舒适。 4结束语 本文首先对树脂复合材料对汽车工业的重要作用进行了具体 的描述,然后对树脂复合材料的组成、分离以及性能特点进行了探 讨和分析,最后结合实体实例,对天然纤维增强热塑性复合材料在 汽车内饰中的广泛应用进行了详细的论述,并对树脂复合材料在汽 车内饰中的应用情况进行了展望,为树脂复合材料在汽车内饰中的 推广应用起到较好的促进作用。 参考文献 [I]李彦春.国内外玻璃钢/复合材料在汽车上应用现状及发展趋势 fJ1.热固性树脂,2001,(6):14—17. [2】杨福生等.国外热塑I}生树脂基复合材料现状及发展趋势fJ].吉林化 工学院学报,2001,(6):76—79. [3]刘晓烨,戴干策.黄麻纤维毡的表面处理及其增强聚丙烯复合材 料的力学性能fJ1.复合材料学报,2006,23(5):63—69.

GMT材料介绍及与麻毡板材料对比

GMT材料介绍及与麻毡板材料对比

玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GlassMatReinforcedThermorplastic)以玻璃纤维(毡)为增强材料,热塑性树脂为基体,通过加温、加压制成复合材料,简称GMT,是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种,被视为世纪新材料之一。

目前轻质GMT片材及其制品在汽车行业已成为国际上极为活跃的复合材料制品之一。欧、日、美、韩的车型均使用轻质GMT复合板材做为汽车内饰材料。轻质GMT片材具有强度高,冲击韧性高,承载性好,耐高温,质量轻,可回收,不易变形,吸音和隔音性好、无气味等优点。在环保要求日益严格的今天,给轻质GMT赋予了极大的生命力和广阔的应用前景。片材表面可根据实际要求选择不同的表面覆盖物,如:胶膜、阻隔膜、装饰物、硬聚丙烯薄膜、无纺布、增强材料或不加覆盖物。该片材使汽车内饰件冲击韧性好,富有弹性,承载性好,从而不易折断。是做汽车内饰的理想板材。

由于轻质GMT片材强度高、质量轻、无气味、冲击韧性高、耐高温、可再生利用,目前天津丰田、广州本田、广州尼桑已广泛使用轻质GMT片材作为汽车内饰材料。

特点:

(1)可回收利用:产品可回收再利用,是真正的环保绿色产品;

(2)轻质GMT做成的汽车内饰件在90℃的条件下放置16小时,无异味和有毒气体产生,对人体没有用任何危害;

(3)节能性:质量轻,用于汽车可减轻车体重量,节约能源;

(4)阻燃性:轻质GMT具有良好的阻燃性能,燃烧速度低于30mm/min,完全符合GB8410-1994中小于100mm/min的要求;

(5)强度高:热塑毡具有良好的拉伸强度、弯曲强度,耐冲击性能好,各项性能远远超过麻纤维板、木粉板及聚氨酯等材料;

(6)不发霉变潮:因玻璃纤维吸水性差,制品不吸水、不变形、不发霉;

(7)蓬松的网状结构时期具有优良的隔音、吸音、减震、透气性能;

(8)成型性能:成型简单,成型时间短,生产效率高,同时材料对模具的磨损、腐蚀性小,能满足大批量的稳定生产;

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