由汽車工業的快速發展而引發的節能和環保問題日益受到關注，汽車的減重、降排成為各大汽車廠商必須面對的課題。在此背景下，工程塑料在汽車上的用量逐年上升，且上升幅度居各行業之首。

 

 

       一、玻璃安裝導軌的塑料選材

       玻璃導軌由于需要承受玻璃升降運動的負荷并工作于比較苛刻的使用環境，因此要求其具有良好的尺寸穩定性能、化學穩定性、疲勞強度和韌性。

       改性后的聚丙烯（PP）具有優良的綜合性能以及相對低廉的價格優勢，經篩選后，確定塑料導軌的材料為 PP + TD20（20 % 礦物粉增強聚丙烯）。表1列出了 PP + TD20 材料的基本性能。

 

       下圖列舉出某公司不同車型的塑料導軌（圖1）和金屬導軌（圖2），其參數對比見表 2。

 

 

       由表 2 可見，與 A00 車型金屬導軌相比，SUV 車型塑料導軌尺寸較大、材料壁厚也較厚，且為兩個支架安裝，但質量卻減輕 735 %。很顯然，如果是同等尺寸的導軌，輕量化效果會更明顯。

 

       二、車門模塊的塑料選材

       隨著工程塑料在汽車行業應用比例的提高，車門模塊的輕量化已經成為必然趨勢，博世和阿文美馳等優秀汽車零部件廠家紛紛推出了塑料車門模塊。塑料車門模塊不僅繼承了集成化車門模塊的高集成度，而且基板材料由鋼材轉變為工程塑料，升降器導軌和扶手支架等零件也集成注塑為一體，與金屬車門模塊相比，塑料車門模塊的零部件數量減少了30 % 左右，自重更是減輕達 40 % 之多。

       PP+LGF30（30 % 長玻纖增強聚丙烯）具有良好的機械性能，因而被各大汽車零部件廠商確定為塑料車門模塊材料。由于在 PP 材料中加入了長度為 10 mm 左右的長玻纖，因此在 PP 基材的注塑過程中，受注塑壓力、注塑基材流動方向和注塑厚度等因素的影響，長玻纖產生了較高的同向性，使長玻纖增強材料的強度和抗蠕變性得到顯著提升，同時減小了熱翹曲變形量。PP + LGF30 的基本性能見表3。

 

 

       下圖是用 1 塊 80 X 80 X 0.8 mm 的鋼板和 1 塊 80 X 80 X 2 mm 的 PP + GF30 進行抗噪性能對比試驗的結果。

 

 

       試驗結果顯示，鋼板的共振頻率為 700 Hz 左右，振幅高、阻尼低，同時有明顯的 2 階、3階振動頻率；而 PP+GF30的共振頻率為 450 Hz 左右，振幅低、阻尼高，基本無明顯的2階、3 階振動頻率。可見，PP + GF30 在抵抗噪音方面比鋼板有更優異的性能表現。

 

       三、車門中柱飾板的塑料選材

       作為車門中柱重要的結構件及裝飾件，長期以來，以歐美車企為代表生產的汽車，車門中柱飾板均采用鋼材，用鋼材做出的飾板有許多優點，即強度高、抗拉和抗沖擊性能強、不易變形及耐燃性強等。但在輕量化的大背景下，工程塑料也逐步代替了鋼材，在中柱飾板中得到應用。

        中柱飾板在車身結構中的作用并非起安全作用，一般起兩種作用，一為裝飾件，如圖 1 所示，將車門或者車身的焊接處遮擋住，對于這一類的飾板，由于其僅作裝飾，對于車門結構所起的功能作用微乎其微，因此對材料的耐久性要求相對不是特別高，選擇范圍較廣。而有一些車門需要中柱飾板同時起到玻璃升降導軌的作用，如圖 2 所示。

       對于此類飾板，因其承擔重要的功能結構作用，對于材料的選用需要綜合考慮，其中較重要的指標是要有高強度及耐久性，以起到功能飾板在車門中的結構作用。針對不同檔次的汽車，車門中柱飾板有兩種表面光澤效果可供選擇，其中光澤度小于 30 的為低光配置，光澤度大于 80 的為高光配置。

 

       1、低光表面配置中柱飾板選材

       工程塑料 ASA（Acrylonitrile Styrene AcrylateCopolymer）是丙烯酸酯類橡膠體與丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物。它具有有良好的機械物理性能、很強的耐候性、比較好的耐高溫性能，是一種防靜電材料，能使表面少積灰塵。

       但因為其材料的特殊性，無法取得表面高光效果，因此，采用 ASA 材料作為中柱飾板，并在表面采用皮紋處理，對于不需要高光效果的中低檔車型是個高性價比的選擇，對于裝飾類和功能類均可采用這種材料。目前主流廠家，如通用、大眾、豐田等許多車型上都有應用。

       2、裝飾類高光中柱飾板選材

       聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗稱有機玻璃，是迄今為止合成透明材料中質地最優異、價格又比較適宜的品種。它的優點主要包括：優異的透光性能（92 %），良好的耐候性，表面硬度高，亮度高，無固有顏色，易于著色，并且具有良好的化學穩定性。此外，PMMA 可簡單熱降解，100 % 可回收，易于環保。

       PMMA 可達到高光鋼琴漆效果，目前在全球一些整車廠把它作為立柱飾板的材料，但由于PMMA 表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動性能差等缺點，PMMA 的改性相繼出現，但是改性后的原材料價格也上漲了許多，相對于鋼材，還需要付出更多的成本。

       從目前采用 PMMA 作為外飾板的車型分析來看，單純使用PMMA作為飾板有其弊端。

       1）脆性大，極易發生脆裂。某些品牌在售車型上設計了帶集成導軌作用的純 PMMA 中柱飾板，售后數據反饋出多起飾板破裂的售后報怨，因此，純 PMMA 中柱飾板僅推薦在裝飾類飾板中使用。

       2）耐刮擦性差，極易擦毛。在對 PMMA 制成的飾板零件進行模擬洗車房洗車耐磨試驗之后，零件表面的光澤度的損失多達 90 %。但在經過拋光處理后，光澤度可改善至原始零件的 90 %以上。由此可見，PMMA 的可修復性能還是有保障的。

       3、功能類高光中柱飾板方案

       如采用單色注塑進行中注飾板的生產，除 PMMA 材料可做出高光表面效果，PC 材料也是一種可供選用的方案。

       為了維持 PC 材料的性能，并同時改善 PC 材料的不足，考慮到 PC 在注塑時通過添加色母而達到不同的顏色要求（通常飾板為黑色），必須在 PC 表面用透明涂層或者油漆，以達到中柱飾板作為外觀功能件的質量要求及耐久要求。尤其是采用硬涂層，硬涂層不僅增強了塑料材料耐刮傷和耐化學的性能，而且給 PC 帶來耐候保護，同時更增強了 PC 的耐沖擊性及熱穩定性。

       如使用雙色注塑，則是針對 PMMA 脆性大，硬度不高，抗沖擊性能低等缺點，采用 ABS 作為基底，再進行 PMMA 二次注塑，為中柱飾板提供了設計優化，很大程度地改善了純 PMMA 飾板的弱點，尤其是帶有玻璃升降導軌功能的中柱飾板，如不采用 ABS 作為基材，發生 PMMA 破裂問題的概率非常高。

 

       除了塑料導軌、塑料車門模塊及中柱飾板以外，其它的車門附件（如門鎖蓋板和扶手支架等）也可以利用工程塑料進行輕量化設計。

 

轉自——網絡

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