機油盤、軸承箱和滑輪是業(yè)界預測未來幾年內(nèi)能廣泛應用熱塑性塑料的汽車引擎罩下部件。無論是柴油車還是汽油車，與以前相比，目前已有許多新的塑料部件（如電器聯(lián)結(jié)器）用于汽車引擎罩下。最新的福特探險家汽車約有2500個聯(lián)結(jié)器在引擎罩下，受空間有限的限制，更多的聯(lián)結(jié)器必須固定在距馬達更近的地方。因此，耐熱性和耐化學品性比以往更重要。過去幾年，熱塑性塑料汽車部件的操作溫度已由200℃～210℃升至接近300℃。
美國通用電氣（GE）公司從14種車輛的分類細目統(tǒng)計，引擎罩下的97種部件應該可以用GE的塑料材料。這97種部件中，有57種現(xiàn)在用的是金屬，主要是澆鑄和機加工鋁件。加工廠可以用塑料取代這些材料，降低汽車制造商成本。而最容易由金屬轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰系囊恍┎考F(xiàn)已完成了替代。應用開發(fā)包括重新設計部件，從而更好地利用塑料整合部件，同時幫助加工廠改進設計，滿足汽車制造商需求。
GE塑料公司替代的重點是那些機加工鑄鋁部件，估計用熱塑性塑料替代后成本可降低25％，質(zhì)量可減輕50％，高達75％的部件都可以整合。此外，所有靜部件都可以整合，從而可最大程度地降低成本。
現(xiàn)代汽車設計要求汽車的控制模塊盡可能距離傳感器和傳動裝置更近，以減少所要求電纜的長度和數(shù)量。用較短電纜意味著要控制模塊，如油傳感器也要盡可能距離馬達的熱部件近些。巴斯夫正在開發(fā)適用材料，如其UltramidA3WG6LS聚酰胺用于加工保護和盛裝這些模塊的外殼。德國SiemensVDO汽車公司已用DSM提供的Stanyl聚酰胺46模塑做通用汽車公司Vectra轎車的油液面?zhèn)鞲衅魍鈿�。�?jù)悉，巴斯夫也有機油盤塑料開發(fā)項目。
現(xiàn)代車型中已經(jīng)使用熱塑性塑料的部件包括傳輸系統(tǒng)的推進器、沖洗器、齒輪、軸承箱和滑輪。進一步開發(fā)包括模塑電節(jié)流閥體的設計和選材及填充物技術，后者開發(fā)的目的是使塑料對氣體的阻隔性提高一個數(shù)量級。現(xiàn)代車輛上的節(jié)流閥是機加工的，材質(zhì)經(jīng)常用熱塑性塑料，但向電動轉(zhuǎn)變時，汽車制造商就要重新考慮用鑄鋁生產(chǎn)這個部件。
GE汽車引擎罩下塑料部件工作部門有1／3的人員目前正在開發(fā)能夠減少材料氣體滲透率的填料技術，主要是為了使氣體滲透率比現(xiàn)在的熱塑性塑料降低一個數(shù)量級，同時又不明顯損失延伸性。
熱塑性塑料的生產(chǎn)公司認為，他們的材料可以適應任何熱固性塑料的挑戰(zhàn)，就每千克質(zhì)量而言，熱固性樹脂價格并不算高，但是太脆，或不能將某些部件實現(xiàn)最大程度整合。Ticona公司的FortronPPS能夠提供適宜的機械性能、耐化學品性和耐熱性，從而可在一些應用中替代熱固性樹脂。與熱固性樹脂相比，加工廠可在更低的模具溫度和更低的注塑壓力下加工PPS樹脂，制品有更好的拉伸強度和更低的脆性。這種材料用于奧迪、Bugati和VW車中新開發(fā)的電子剎車閘的外殼和內(nèi)部齒輪。
杜邦工程聚合物公司開發(fā)和銷售的Zytel聚酰胺是2003年首次推出的，據(jù)說接近以'拿來就用'的方式替代許多本來由熱固性樹脂制得的部件，已在大型柴油車上用作大型搖桿的覆層和機油盤，但目前在動力系統(tǒng)和引擎罩下部件占領熱固性樹脂市場的成績還有限。
但熱固性塑料也并非沒有發(fā)展?jié)摿Γ壳盁峁绦运芰系墓⿷桃部吹搅嗽谄囈嬲窒聭玫木薮鬂摿�。他們認為，取決于應用和需要，與熱塑性塑料相比，熱固性塑料有更多機會成為替代金屬的更好材料。例子之一就是用VincolitX7250和X6952玻璃纖維增強酚醛樹脂牌號用于BMW8氣缸汽油發(fā)動機連續(xù)變化的進氣歧管。這個部件原來由德國一家加工廠Pierburg用聚苯硫醚和聚鄰苯二酰胺開發(fā)，但這些熱塑性塑料由于部件結(jié)構復雜，缺少在高溫下必要的尺寸穩(wěn)定性，沒能勝任這個部件，轉(zhuǎn)用玻璃纖維增強的酚醛樹脂解決了這些問題。決定用塑料加工進氣歧管也是從減輕質(zhì)量和降低成本兩方面考慮的，雖然熱固性塑料有比熱塑性塑料更高的相對密度，可比部件的質(zhì)量較重，但像玻纖增強酚醛樹脂這樣的熱固性塑料對于一些固定的把手不需要金屬插件即可成型和固定�？梢詫⒎尤渲弥苯庸潭ㄔ谝鎵K上，因為后固化的酚醛樹脂有很好的耐蠕變性。
與可比的熱塑性工程塑料相比，熱固性塑料的另一個優(yōu)勢是注塑壁厚3～5mm的真空泵、油泵和水泵的加工速度更快，這是因為熱固性塑料的固化速度比壁厚3mm以上的熱塑性塑料的冷卻速度快。
熱固性塑料用后一般可研成細粉，用作填料（加入量可到15％），在生產(chǎn)新材料預混時，整個熔融過程中機械性能不會降低。雖然引擎罩下部件面對回收循環(huán)的問題，但目前無論是熱塑性塑料還是熱固性塑料，解決這個問題都很困難。部件或者吸收了乙二醇和水的混合物，或者曾浸在油里，用過10年后清洗部件的成本很高，很難回用。明智的解決方式是研磨部件，送入水泥窯，實現(xiàn)能量循環(huán)回收。
2005年初，GE塑料公司推出了部分氟化的液體硅橡膠FSL系列產(chǎn)品。氟化工藝是改進材料耐化學品性的關鍵，同時不降低材料的加工性能。GE預測，這種材料將能替代用于引擎罩下密封和襯墊的其他LSR材料。目前在標準客車中約使用一千克LSR材料。
作者：中國塑料機械網(wǎng) 來源：中國塑料機械網(wǎng)信息中心
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