第一篇：汽车各部件工程塑料介绍

汽车各部件工程塑料介绍

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杜邦TPEE

工程塑料轴承在汽车领域的应用 1座椅系统的首要要求是低成本通常,用于汽车座椅系统的钣金材料或者冲压的孔,以及冷轧的钢板都具有很大的尺寸公差.然而,在座椅系统中需要最小的间隙以尽可能减少噪音.为了解决这一矛盾,现在越来越多地使用工程塑料滑动轴承.工程塑料用于汽车的主要作用是使汽车轻量化，从而达到节油高速的目的。发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志，世界上汽车塑料单用量最大的是德国，塑料用量占整体材料的15%。近年来我国汽车产业发展迅速，目前汽车年产量超过400万辆，按照国外塑料用量预测，汽车行业年用改性塑料在50万吨以上，这其中工程塑料占了很大一部分比例，五大工程塑料性能特性各不相同，在汽车上的用途也各有偏重。

一、尼龙

尼龙主要用于汽车发动机及发动机周边部件，主要品种是GFPA6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。（1）在汽车发动机周边部件上的应用 由于发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具有较好的综合性能，用玻纤改性后的尼龙，主要性能得到很大的提高，如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。另外，尼龙的品种多，较易回收循环利用，价格相对便宜等，这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用，1990年德国宝马汽车公司，首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上；以后美国福特与杜邦公司合作，共同用玻纤增强PA66制造的进气歧管应用在V6发动机上，以后世界各大汽车公司纷纷跟进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。

（2）在汽车发动机部件上的应用。发动机盖，发动机装饰盖，汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料，与金属材质相比，以汽缸头盖为例质量减轻50%，成本降低30%。除了发动机部件外，汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙，如机油滤清器，刮雨器，散热器格栅等。

二、聚酯

在汽车制造领域，PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈，PA易吸水，PC的耐热性耐药性不及PBT；在汽车用途接管方面，由于PBT的抗吸水性优于PA，将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下，由于潮湿易引起塑性降低，电器节点处容易引起腐蚀，常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。

GE公司的PBT/PC合金，商品名为Xenoy1731,在高级轿车中应用最为广泛；它的耐热性好，耐应力开裂，具有优良的耐磨，耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性好，主要应用于高档轿车保险杠，车底板，面板和摩托车护板等。

三、聚甲醛

汽车行业饰POM最大的潜在市场。POM质轻，加工成型简便，生产成本低廉，材料性能与金属相近。改性POM的耐磨系数很低，刚性很强；非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。制造轴套、齿轮、滑块等耐磨零件是改性POM的强项，这些部件对金属磨耗小，减少了润滑油用量，增强了部件的使用寿命；因此可以广泛替代铜、锌等金属生产轴承、齿轮、拉杆等。POM生产的汽车部件质轻，噪声低，成型装配简便，因此在汽车制造业获得越来越广泛的应用。

四、聚碳酸酯

改性PC由于具有高机械性能和良好的外观，在汽车上主要用于外装件和内装件，用途最为广泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。

（1）汽车内装件 PC/ABS合金是最适合用于汽车内装件的材料。这是因为PC/ABS合金具有优异的耐热性、耐冲击性和刚性，良好的加工流动性。也是制造汽车仪表板的理想材料。PC/ABS合金的热变形温度为110℃～135℃，完全可以满足热带国家炎热的夏天中午汽车在室外停放的受热要求。PC/ABS合金有良好的涂饰性和对覆盖膜的黏附性，因此用PC/ABS合金制成的仪表板无需进行表面预处理，可以直接喷涂软质面漆或覆涂PVC膜。

PC/ABS合金还用来制造汽车仪表板周围部件、防冻板、车门把手、阴流板、托架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件等汽车零部件。

（2）汽车外装件 PC/PBT合金和PC/PET合金既具有PC的高耐热性和高冲击性，又具有PBT和PET的耐化学药品性、耐磨性和成型加工性，因此是制造汽车外装件的理想材料。PC/PBT汽车保险杠可耐－30℃以下的低温冲击，保险杠断裂时为韧性断裂而无碎片产生。弹性体增韧PC/PBT合金和PC/PET合金更适合制作汽车车身板、汽车侧面护板、挡泥板、汽车门框等。高耐热型PC/PBT合金和PC/PET合金的注射成型外装件可以不用涂漆。PC/PET合金可制作汽车排气口和牌照套。

PC/ABS合金也可以制作汽车外装件，如汽车车轮罩、反光镜外壳、尾灯罩等。PC/ABS具有良好的成型性，可加工汽车大型部件，如汽车挡泥板。

五、聚苯醚

改性PPO在汽车上主要用作对耐热性、阻燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、机械强度要求较高的零部件。如PPO/PS合金适用于潮湿、有负荷和对电绝缘要求高、尺寸稳定性好的场合，适合制造汽车轮罩、前灯玻璃嵌槽、尾灯壳等零部件，也适合制造连接盒、保险丝盒、断路开关外壳等汽车电气元件。PPO/PA合金由于具有优异的力学性能、尺寸稳定性、耐油性、电绝缘性、抗冲击性。可用于制作汽车外部件，如大型挡板、缓冲垫、后阻流板等。对玻璃化转变温度要求较高的发动机罩时PPO/PA合金今后的应用方向。

PPO/PBT合金的热变形温度高，对水分敏感度小，是制造汽车外板的理想材料。

汽车行业的发展的方向是高档次、微型化、轻质化和多元化，以塑代钢在汽车应用中的研究也变的十分活跃。目前国内汽车用塑料平均占总材料的7%，德国的这一比例在15%；我们需要加大研发工作，做到配件结构的设计、塑料材质的选择和行业同步发展。

第二篇：飞机各部件英文名称

熟悉飞机各部件的英文名称，给出图并教学生读各部件名称 每个学生抽取一张纸片，纸片上有各飞机部件的英文名称，学生按抽取的纸片坐到相应的机身组、机翼组及尾翼组去。后让各学生念出自己的单词，看分组是否正确。对于发音不对的词，教员给予纠正。(1)机身（fuselage）-机头

the nose-机腹

the belly-登机门

Entry Door(s)-服务门

Service Door(s)-货舱门

Cargo Door(s)-维护门

Access Door(s)-应急门

Emergency Door(s)-窗户

windows-机蒙皮

the skin-风挡

the windscreen/windshield（与WINDSHEAR的读音区别）(2)机翼(the wing)-翼尖

the wing tip-副翼

ailerons-襟翼

flaps-扰流板

spoilers-减速板（阻流板）airbrakes-缝翼

slats(3)尾翼(empennage)-垂直尾翼

fin-方向舵

rudder-升降舵

elevator-水平安定面 stabilizer

第三篇：工程塑料

工程塑料

工程塑料英文名为：engineering-plastics，工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃ 以上，主要运用在工业上”。

主要性能主要性能如下： 热性质

玻璃化温度（Tg）及熔点（Tm）高；热变形温度（HDT）高；长期使用温度高（UL-746B）；使用温度范围大；热膨胀系数小。机械性质

高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。其它

耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

发展

和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。近年来工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。

由于我国汽车、电子和建筑等行业发展迅速，当前，我国已成为全球工程塑料需求增长最快的国家。据中投分析，在今后，随着国内经济的不断发展，工程塑料的需求将会进一步得到增长，我国工程塑料行业发展前景十分广阔。以家电行业来说，今后仅以冰箱、冷柜、洗衣机、空调及各类小家电产品每年的工程塑料需求量将达60万吨左右。而用于通信基础设施建设以及铁路、公路建设等方面的工程塑料用量则更为惊人，预计今后数年内总需求量将达到450万吨以上。

据《2013-2017年中国工程塑料行业产销需求与投资预测分析报告》数据显示，2010年，我国工程塑料消费量达244.3万吨，同比增长11%，是全球需求增长最快的国家；2011年我国工程塑料消费量为272万吨，同比增长11.34%。预计到2013年我国工程塑料消费量将达到337万吨，2015年达到417万吨。

中国工程塑料工业历经10年发展，成果丰硕，已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。这是中国工程塑料工业协会理事长杨伟才在5月27日北京召开的中国工程塑料工业协会峰会上表示的。

10年前，中国工程塑料业刚刚起步，生产能力与需求相比严重滞后，原料树脂85%以上依靠进口，一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日，中国的工程塑料树脂均能在国内生产，聚合能力已经达到每年60万吨左右，改性树脂材料年产量也有200多万吨，就连过去国外对中国禁运的特种工程塑料树脂，现在国内几乎都有生产，并且能够少量出口。

中国工程塑料工业协会数据表明，在过去的10年里，中国工程塑料产值年均增长20%以上，企业规模不断发展壮大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技等上规模的企业。由于工程塑料具有特别优异的性能，其技术发展水平受到政府层面的重视，已被列入国家中长期科技发展纲要中高新技术的重点选项。在今年科技部产业支撑计划中，有非光气法聚碳酸酯等7个工程塑料项目被列入。另外，经过长期的技术攻关，目前中国工程塑料技术水平发展较快，在改性材料与树脂合金方面，部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。

主要品种及用途

工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料，有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚砜等。

通用工程塑料包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚甲醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,变性PPE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯。而热固性工程塑料则有不饱和聚酯、酚塑料、环氧塑料等。拉伸强度均超过50MPa，耐冲击性超过50J/m2，弯曲弹性模量在24000kg/cm2，负载挠曲温度超过100℃，其硬度、抗老化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性，则亦可列入工程塑料的范围。此外，较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟塑料，耐热性优的矽溶融化合物、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、变性蜜胺塑料、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑料等。因为分子结构不同，故耐化学性、耐摩擦性、电性能等也有若干差异。且因成形方法的不同，故有的方法适用于每一种塑料，而有的成型方法只能适用于某一种或者某几种塑料。

聚酰胺

（PA，俗名：尼龙）由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻（只有金属的1/7）、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽车及交通运输业。典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件，大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.6～4千克。聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，其次是电子电气。

聚酰胺改性目的的不同，聚酰胺改性可分为增强、增韧、阻燃、填充和合金等类型。近年来关于聚酰胺的纳米复合材料的研究也取得了较大的进展。

得到具有更高强度和热变形温度的聚酰胺材料，将无机或有机纤维或填料加入聚酰胺基体中，用共混挤出的方法制得高强度聚酰胺复合材料。增强PA的品种繁多，几乎所有的聚酰胺材料都可以制得增强品种。

主要商品化品种有：增强PA6、增强PA66、增强PA46、增强PA1010、增强PA610等。其中产量最大的是增强PA6和PA66。常用的聚酰胺增强材料有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维，无机晶须也被用于聚酰胺的增强。聚苯硫醚

聚苯硫醚 PPS，全称为聚亚苯基硫醚，英文名称为 Polyphenylene Sulfide，简称 PPS。PPS 是美国菲利普公司于 1971 年首先实现工业化生产的，目前其年生产能力为 0.8 万 t；其次为日本的东丽公司，其年生产能力为 0.75 万 t。其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本，西欧各国现在均不生产 PPS。我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产目前只有自贡和成都。到 2000 年，世界 PPS 的产量可达到5 万 t/a。PPS 的最大需求为日本占 33%，北美占 32%，西欧占 9%，亚太占 16%。

PPS 的突出性能有：①良好的耐热性能，可在180～220℃温度范围内使用；②耐腐蚀性接近聚四氟乙烯；③电性能优异；④机械性能优异；⑤阻燃性能好。PPS 的不足之处有：①价格太高，在耐高温塑料中属于低价位，但比通用工程塑料高许多；②韧性差，性脆；③加工中粘度不稳定。纯 PPS 因性脆很少单独使用，应用的 PPS 为其改性能品种。具体有：40%玻璃纤维增强 PPS(R4)，无机填充 PPS(R8)，碳纤维增强 PPS(G6)等。PPS 目前用于汽车占45%，用于电子、电器占 30%，其他占 25%。PPS 的发展速度很快，预计它将成为第六大工程塑料。聚碳酸酯

（pc）既具有类似有色金属的强度，同时又兼备延展性及强韧性，它的冲击强度极高，用铁锤敲击不能被破坏，能经受住电视机荧光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又极好，并可施以任何着色。由于聚碳酸酯的上述优良性能，已被广泛用于各种安全灯罩、信号灯，体育馆、体育场的透明防护板，采光玻璃，高层建筑玻璃，汽车反射镜、挡风玻璃板，飞机座舱玻璃，摩托车驾驶安全帽。用量最大的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和片材，CD和DVD光盘是最有潜力的市场之一。聚甲醛

聚甲醛（POM）是一种性能优良的工程塑料，在国外有“夺钢”、“ 超钢”之称。POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，POM也表现出较好的增长态势。PBT

聚对苯二甲酸丁二醇酯

（PBT）是一种热塑性聚酯，非增强型的PBT与其它热塑性工程塑料相比，加工性能和电性能较好。PBT玻璃化温度低，模具温度在50℃时即可迅速结晶，加工周期短。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被广泛应用于电子、电气和汽车工业中。由于PBT的高绝缘性及耐温性可用作电视机的回扫变压器、汽车分电盘和点火线圈、办公设备壳体和底座、各种汽车外装部件、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。聚苯醚

化学式简称PPO。由2，6-二取代基苯酚经氧化偶联聚合而成的热塑性树脂，一般呈土黄色粉末状。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有优良的综合性能，最大的特点是在长期负荷下，具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性，使用温度范围广，可聚苯醚

聚苯醚

在－127～121℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能，制品具较高的拉伸强度和抗冲强度，抗蠕变性也好。此外，有较好的耐磨性和电性能。主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等，还用于制作电子、电气工业中的零部件，如线圈骨架及印刷电路板等。1964年，美国通用电气公司首先用2,6-二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产。1966年，通用电气公司又生产了改性聚苯醚（MPPO）。1984年，世界聚苯醚的消费量为163kt。

第四篇：工程塑料十二五

一、国内外水平，中国工程塑料工业起步较晚，10年前，中国工程塑料业生产能力与需求相比严重滞后，原料树脂85％以上依靠进口，一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日，我国工程塑料成果丰硕，已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。我国的工程塑料聚合能力已经达到每年60万吨左右，改性树脂材料年产量也有200多万吨，就连过去国外对我国禁运的特种工程塑料树脂，现在国内几乎都有生产，并且能够少量出口。在过去的10年里，我国工程塑料产值年均增长20％以上，企业规模不断发展壮大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技等上规模的企业。由于工程塑料具有特别优异的性能，其技术发展水平受到政府层面的重视，已被列入国家中长期科技发展纲要中高新技术的重点选项。在2009年科技部产业支撑计划中，有非光气法聚碳酸酯等7个工程塑料项目被列入。另外，经过长期的技术攻关，目前我国工程塑料技术水平发展较快，在改性材料与树脂合金方面，部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。

尽管我国的工程塑料在合成和加工方面取得了长足发展，但总体来说还落后于发达国家。与先进国家相比，我国工程塑料业仍存在生产能力不足、产品质量差、产品规格少、没有实现系列化、高性能产品不足、规模小、生产分散、缺乏大型领军企业等缺点。此外，国家对工程塑料行业的支持仍有不足，使得部分产品研发缓慢，产品认可度仍与国外有一定差距，国际竞争力比较弱。另外，倍受业内青睐的两个行业PA(尼龙)及PC(聚碳酸酯)，在经历了金融危机的洗礼后，国内企业也更加关注改性技术应用和未来的发展方向。因此，借助于日益增长的产业需求，顺应当前低碳经济的大潮流，把握住大飞机等一批国家重点工程建设的契机，提升科技水平，加快产品结构升级，促进我国工程塑料行业更快、更健康的发展。

二、发展目标，1、提高工程塑料的合成生产能力，打造核心竞争力，我国工程塑料共混、改性企业众多，但是合成能力相对不足，在国家的大力扶持下，国内一些企业通过引进技术或自主开发，实现了PA、PBT、POM、PPS、PC等树脂的工业化生产，现已涌现出了如中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技、巴陵石化等一批拥有大型合成装置的工程塑料树脂生产领航企业。国内科研院所也比较活跃，其中吉林大学研制出了特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，并成立长春吉大高新材料有限公司，实现了PEEK的产业化，成为全球第2家生产PEEK的企业；四川华拓科技有限公司率先在国内实现聚苯硫醚(PPS)产业化；上海合成树脂所开发成功了聚酰亚胺(PI)，中国科学院宁波材料技术与工程研究所也以热塑性聚酰亚胺树脂的结构设计和先进制备方法为突破口，采用新型催化剂助剂技术和聚合工艺，成功开发出成本低廉、结构新颖、性能优异的热塑性聚酰亚胺树脂，这都使我国在该领域实现了技术突破，但是产业化转化仍显不足。十二五期间应该着重工程塑料生产技术的转移转化，真正实现产业化，提高我国工程塑料产品的国际竞争力。

2、发展工程塑料的新型加工技术，满足应用需要混合与混炼、成型、后加工是聚合物加工的一般过程。随着大飞机、汽车轻量化的发展，国际上发展低碳经济的呼声越来越高，传统的加工工艺已经不能满足工程塑料应用发展提出的新要求，因此应该以应用为牵引，发展新型加工技术，如：超临界流体辅助加工技术，包括：超临界发泡、挤出、合成、降解等一系列相关技术；发展新的环境友好材料加工技术，目前绿色环保的生物基、生物制材料是缓解石油危机的有效途径之一，但是目前的国内加工设备无法满足植物纤维复合材料的连续化生产，极大限制了其应用进程，因此应重视新技术开发；

为了达到节能减排的目的，轻量化是汽车等相关行业的关注重点，因此开发新的低成本纤维增强树脂基复合材料，是实现其应用的一条可行的途径；另外传统工程塑料的循环利用技术也是实现可持续发展的重点，随着工程塑料应用领域的拓展，势必产生越来越多的废弃物，如何进行绿色回收，实现循环利用是我们面临的一个必须解决的重要问题，十二五期间应重视回收技术的开发，解决后顾之忧。特种树脂依然是关注的重点。

3、开拓工程塑料在新兴产业的应用，汽车制造、工业品制造、电子电器和消费品包装行业是工程塑料目前最大的四个应用领域。以汽车为例，工程塑料行业不再只是单纯迎合汽车工业的发展，而是作为参与者要在汽车工业发展中发挥更重要的作用。轻量化、舒适化、节能化是汽车发展的最新趋势，这一趋势将加速汽车塑料化的进程。汽车自重每减少10%，燃油的消耗可降低6％～8％，汽车塑料的用量已成为衡量一个国家汽车生产技术水平的标志之一。目前我国每辆轿车塑料用量平均为100

kg，离150kg的国际水平尚有差距。工程塑料在新兴领域的应用是开发的重点。如：新能源、先进制造、激光印刷等。如：太阳能光伏元件(PV)的各种关键材料，目前杜邦公司的TedlarPVF(聚氟乙烯)薄膜已经是背材不可或缺的元件。

4、通用塑料的工程化与工程塑料高性能化，高性能化、低成本化及通用塑料工程化近几年一直是工程塑料的发展目标。这也是工程塑料行业30多年发展的实践总结，既符合我国实际情况，也符合世界发展趋势。采用新单体合成塑料新品种难度高、周期长、投资大、收效慢，20世纪80年代后期已呈减少趋势，今后短期内也不会有太多新品种面市；而由现有的聚合物和单体经过特种催化剂改变结构，通过合金化、共混、改性等技术制成新品种材料，满足市场的不同需求。使通用塑料工程化、工程塑料高性能化和低成本化，是当前和今后发展的主要目标。

总之，通过科技创新，提高我国工程塑料技术水平，增强行业竞争力，促使我国由塑料大国向塑料强国转变是工程塑料发展始终不变的目标。

三、措施建议，近些年我国工程塑料行业已经获得了长足的发展，但是与国外相比仍然存在较大差距，这主要是由于，一方面研发投入不足，其次研发力量相对分散，另外产学研结合不够紧密，其中还涉及到经费、转让等诸多需要各方协调的中间历程，因而进展缓慢，真正实现产业化的项目比较少。针对这种现状可从以下几个方面改进：1．加强产学研紧密程度，促进转移转化；2．集中力量，各个突破；3．宏观政策引导；4．适当借助外来力量，加速产业化进程。

四、申报项目，1．超临界流体辅助加工技术，包括：超临界发泡、挤出、合成、降解等一系列相关技术；2．环境友好材料加工技术：以节能、省料和有利环保为前提，采用物理和化学手段结合设备改进开发新型环境友好高分子材料；

3．经济型复合材料制造技术：为了达到节能减排的目的，轻量化是汽车等相关行业的关注重点，因此开发新的低成本纤维增强树脂基复合材料，是实现其应用的一条可行的途径；4．工程塑料的循环利用技术：随着工程塑料应用领域的拓展，势必产生越来越多的废弃物，如何进行绿色回收，实现循环利用是我们面临的一个必须解决的重要问题，十二五期间应重视回收技术的开发，解决后顾之忧。5．新型氟树脂的开发：面向水处理、新能源等应用领域，开发具有功能性的新型含氟功能材料。6．纳米材料实用化技术：纳米技术从出现以来一直未真正发挥其优势，今后关于纳米材料的研究仍是不可缺少的部分，可能会给工程塑料行业发展带来意想不到的结果。7．工程塑料功能化和高性能化：通过合金化、共混、改性等技术制成新品种材料，使通用塑料工程化、工程塑料高性能化和低成本化，满足市场的不同需求。，

第五篇：ABS工程塑料

ABS合金材料的研究进展

许国栋

摘要：ABS树脂是一种用途极广的热塑性工程塑料，它可以单独使用，也可以与其它聚合物共混制成具有某些特殊性能的合金材料。文中阐述了

PVC/ABS、PC/ABS、PA/ABS、PBT/ABS几种ABS合金的相容性、共混组成与性能的关系。

关键词：ABS合金；聚碳酸酯；聚氯乙烯；尼龙

1ABS塑料概述

ABS树脂属聚苯乙烯树脂，是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三中单体的共聚物，由于它具有卓越的性能，被称为通用型工程塑料。它是苯乙烯类树脂中发展最快的一个品种，ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚台物共混物之一。不仅具有韧、硬、刚相均衡的优良力学件能，而且具有极好的耐化学药品性，尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温特性、着色性能和加工流动性能等优点。ABS树脂自1947年实现工业化以来，发展极其迅速，在世界范围内，ABS树脂的年需求量以5％~8％的速度增长；在我国，年需求量更是以15％的速度持续增长。

1.1ABS树脂的合成20世纪20年代中期，采用本体法或溶液沉淀法在天然橡胶存在下制备抗冲改性聚苯乙烯技术的雏形就已出现。到20世纪50年代，悬浮法、乳液法、本体法聚合工艺都被用于高抗冲聚苯乙烯(HIPS)或丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)的合成。1957年，美国Borg-Wamer的Cycolac系列乳液接枝法ABS被推向市场并迅速成为主导产品。20多年后，美国Dow化学公司本体法生产的MAGNUM系列ABS面市。2002年，Dow化学公司该系列ABS全球范围产能占全球ABS总产能的5.1％[1]。显然，ABS本体法工艺不能完全替代乳液法工艺，即自身局限性阻止了前者发展问。早期的ABS树脂采用共混法，一般70份苯乙烯—丙烯腈共聚物与40份丁腈橡胶混合。目前工业上生产的ABS树脂主要采用乳液接枝法，是苯乙烯单体和丙烯腈接枝在聚丁二烯乳胶上得到的。各个组分对ABS的使用性能产生不同的作用：丙烯腈主要提供耐化学性和热稳定性，丁二烯提供韧性和冲击强度，苯乙烯则赋予了ABS的良好的刚性和加工性。三种组

分的比例：A为25%~30%；B为25%~30%；C为40%~50%。最常见的比例是A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型温度为180~250℃，但是最好不要超过240℃，此时树脂会有分解。1.2ABS树脂的性能

1.2.1ABS塑料的一般性能

ABS树脂一般式不透明，外观呈浅象牙色，能配成任何颜色；ABS无毒、无臭、坚韧、质硬、呈刚性，并有较好的耐温性和耐蠕变性；ABS不透水、常温下吸水率小于1%，表面可抛光；ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工[2]。1.2.2ABS塑料的加工性能

ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。

2ABS合金材料

ABS树脂通常是指聚丁二烯的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯一丙烯腈游离共聚物(SAN)的混合物。其中，接枝在聚丁二烯橡胶上的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物为聚丁二烯橡胶和SAN树脂提供了良好的相容化界面，形成了稳定的2相结构。ABS树脂中含有侧苯基、氰基和不饱和双键使ABS与许多聚合物有比较好的相容性，这为ABS树脂的共混改性创造了有利条件。为此，将各种不同材料与ABS共混以期获得满意的性能，于是种类繁多的ABS合金应运而生。目前ABS合金的种类已达几十种，并且由二元向三元、多元化方向发展。

2.1PVC/ABS合金

PVC是较早下业化的一个大品种塑料。由于其加工性能、力学性能及耐候性能等方面不尽如人意，在实际应用上受到了限制，多年来人们采用各种改性剂对其进行改性。将PVC与ABS共混，意在使PVC从通用塑料过渡为工程塑料，并获得一类可在某些应用领域代替ABS的较为廉价的新型材料。实践证明，PVC/ABS共混物综合了ABS耐冲击、耐低温、易于成型加工以及PVC的阻燃、刚性强、耐腐蚀、价格低等优点，因而在机械零件、纺织器材、汽车仪表、电器元件、箱包制造等方面显示出极大的发展潜力[3]。

ABS用量是影响PVC/ABS共混物的主要因素。随着ABS用量的增加，PVC/ABS共混物的韧性得到了提高。这是由丁ABS粒子作为应力集中体，引发银纹和剪切带，消耗了大量能量，而且其中的橡胶粒子产生变形形会消耗能量。弹性体能有效地控制银纹发展，使其不会成为裂纹。综合效果使共混物的韧性得到提高一随着ABS用量的增加．PVC/ABS共混物的冲击强度和断裂伸长率都有所提高，但拉伸强度和硬度却会降低。实践证明，ABS的含母(质量分数)以不超过40％为佳。否则，会引起共混物的综合性能下降。

为了提高PVC/ABS合金的阻燃性、热稳定性、加工流动性等，要对PVC/ABS合金进行改性，其方法有2种。(1)通过合成方法生产有特殊性能的ABS树脂，再用来制造PVC/ABS合金。(2)通过机械共混，改变ABS与PVC配比以及调整PVC中增塑剂含量在高温、高剪切等条件下形成三元共混体系。

2.2PC/ABS合金

聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有优良的机械性能和抗冲击强度高，广泛应用于电子、电器和汽车制造业。

由于PC熔点高，加工流动性差，制品易产生应力开裂，对缺口敏感性强，价格也非常高，因而在一定程度上限制了它的应用。将ABS树脂与PC共混，既提高了ABS的耐热性能和力学性能，又降低了PC成本和熔体粘度，提高了流动性，改善了加工性，减少了制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。制得的PC/ABS合金，既具有较高的冲击强度、挠曲性、刚性和耐热性，同时又具有良好的加工性能，并改善了耐化学品性和低温韧性，ABS高10℃左右，同时价格适中，使得PC/ABS合金成为世界上销售量最大的商业化聚合物合金。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比，降低了熔体粘度，改善了加工性能，并大大提高了产品耐应力开裂的性能，与ABS相比，提高了耐热性和耐候性，成本介于PC和ABS之问，又兼具两者的良好性能，能更好地应用于汽车、电子、电器等行业。20世纪60年代中期，美国Borg-Warner Chemicals公司首先开发出第一个PC／ABS合金，之后国外许多大公司相继开发出很多PC/ABS合金产品，如阻燃PC/ABS、玻璃纤维增强PC/ABS等[4]。

2.3PA/ABS合金

尼龙(PA)是一种结晶性、强极性的聚合物，而ABS是一种非结晶性、弱极性的聚合物，2者的溶解度参数相差较大，PA/ABS合金是1种结晶/非结晶共混体系，体系的形态结构呈细微的相分离状态。为提高PA与ABS的相容性，通常在体系加入ABS-g-MAH(马来酸酐)这种带有羧酸官能团的接枝共聚物。其相容化作用被认为是ABS-g-MAH与PA发生化学反应，从而提高了两组分间的亲合性，ABS-g-MAH的加入能迅速提高PA/ABS合金的拉伸断裂强度(特别是湿态拉伸断裂强度)，但当ABS-g-MAH的加入量超过一定值时，其合金的性能又有所下降，这可能是因为发生了相转变，使PA与ABS之间的相容性下降导致合金的性能有所降低[5]。

PAl010是国内特有的聚合物，具有坚韧、耐磨、耐溶剂、耐油、易成型加工等特点，但它又有低温和干态冲击强度低、尺寸稳定性差和吸水后性能下降的缺点。与ABS共混不但能使PAl010的性能得到改善同时能降低PAl010的价格，利于推广应用。PAl010与ABS也是不相容体系，在共混时需加入相容剂。实验研究表明，ABS-g-MAH作为相溶剂地加入改善了PA 1010与ABS的相容性，增强了PAl010与ABS之间的界面粘合力，使分散相ABS在PAl010中的分布较均匀，颗粒直径也较小；且随着MAH接枝量的增加可提高PAl010/ABS合金的冲击强度。

2.4PBT/ABS合金

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是美国于20世纪70年代首先开发并实现工业化生产的一种结晶型热塑性工程塑料。它具有优良的综合性能，良好的力学性能、耐热性和耐化学药品性能及优异的自润滑性能。PBT结晶速度快，在较低温度下可迅速结晶，所以成型加工性良好，成型周期短，近年来在电气等领域中得到了广泛的应用。但是，PBT也有一些缺点，如缺口冲击强低，高载荷下热变形温度低，高温下刚性差。而通过将ABS与PBT共混，充分地利用了PBT的结晶性和ABS的非结晶性特征，使得PBT/ABS合金具有优良的加工成型性、尺寸稳定性、耐药品性以及可涂装性[6]。

PBT/ABS合金广泛用作汽车、摩托车的内外装饰件、小家电部件、光学仪器、办公设备部件与外壳；玻璃纤维增强PBT/ABS合制品表面光洁、耐高温烧结涂覆、耐汽油，可作为摩托车发动机罩及其他部件；最近开发的碳纤维增强型PBT/ABS，刚性在15 GPa以上，具有良好的加工流动性，高刚性、低挠度、表面光洁、柔性好，并具有良好的电磁屏蔽性能，因此，是手提电脑、笔记本电脑理性的外壳材料。

3结束语

(1)国外对ABS合金的研究始于20世纪50年代。美国的率先成功开发出具有工业价值的ABS合金，随后日本、西欧等国家和地区的公司也纷纷开发出各种用途的ABS合金。经过几十年的探索与发展。到20世纪80年代进入了大规模实用化阶段。特别是进入20世纪90年代。随着高分子材料

应用领域的日益扩大和使用要求的不断提高。单一品种的聚合物己无法满足实际的需要。

(2)对现已工业化的聚合物通过对其改性制成合金不仅耗资少、周期短而且风险小、效益高。

(3)国外当前都在大力发展聚合物合金，而我国ABS合金产品的研究水平还较低，许多ABS合金品种依赖进口。为此有必要对ABS树脂与其它 高聚物共混改性进行比较深入的研究，开发出具有不同性能的ABS共混合金，这样一方面有助于拓宽ABS树脂的应用领域，另一方面也可以进一步缩小与国外差距。

参考文献:

[1] 黄立本,张立基,赵旭涛.ABS树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社.2001:49~50.[2] 贾洪宁,王澜.ABS在聚合物共混改性中的研究进展[J].工程塑料应用,2003,31(4);5~8.[3] 唐忠锋.PVC/ABS合金的协同效应及力学性能研究[J].化工技术与开发,2004,33(6):4~6.[4] 周琨生,兰浩.PC/ABS合金的研究进展及其在汽车上的应用[J].汽车工艺与材料,2004,32(4):17~22.[5] 王忠健.PA/ABS合金的研究进展[J].工程塑料应用,2001,29(9):46~48.[6] 刘芳.ABS/PBT合金体系的研究进展[J].塑料工业,2003,17(9):11~15.