發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋（長(zhǎng)安、柳汽五菱）
1.為什么要用熱塑性塑料做氣門室罩蓋？
1）減少二次加工工續(xù)：如焊接，噴涂，機(jī)加工； 2）集成化設(shè)計(jì)：油氣分離器，擋油板，呼吸器，點(diǎn)火線圈線束支架，線圈支架等； 3）成本降低：模塊化設(shè)計(jì)提供了整體系統(tǒng)成本的降低空間； 4）減重：低于之前的鑄鋁或模壓成型的熱固性塑料； 熱塑性材料還具有良好的回收加工性能和成熟可靠的技術(shù)。 |
2.氣門室罩蓋對(duì)材料的要求
1）優(yōu)異的耐老化性能； 2）必須在最高150攝氏度時(shí)維持密封能力； 3）塑料氣門室罩蓋產(chǎn)品在注塑后必須保持一定的平整度； 4）塑料氣門室罩蓋必須抗各種沖擊，如機(jī)械工具的撞擊等； 5）噪音和振動(dòng)性能(NVH)必須好于現(xiàn)有的金屬氣門室罩蓋產(chǎn)品； 6）在極端溫度條件下，塑料氣門室罩蓋必須通過制冷劑接觸測(cè)試； 7）塑料材料必須具有良好的抗化學(xué)性，如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，變速箱潤(rùn)滑液，潤(rùn)滑脂及其冷卻液等。 |
3.不同材料的性能比較
上表所示：向上的箭頭代表某材料在某種性能上有優(yōu)勢(shì)，左右雙箭頭代表性能一般，向下的箭頭代表該性能有劣勢(shì)。沖壓金屬不能得到形狀復(fù)雜的部件，所以設(shè)計(jì)集成性很差；鑄鋁部件密度很大，和汽車輕量化相矛盾；鎂材料價(jià)格較貴，難以廣泛推廣；熱固性塑料由于不能回收，對(duì)環(huán)境和成本影響很大；熱塑性增強(qiáng)塑料不僅能夠注塑出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、重量很小，而且沒有較大的性能缺陷，因而被廣泛推廣。
針對(duì)不氣門室罩蓋不同要求：如果要求高剛性，可以選擇：PA66+35%GF；如果要求低翹曲，可以選擇：PA66+30%GF+15Mineral。
PA66+30%GF+15Mineral的常用物性表
性能 | 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) | 測(cè)試條件 | 單位 | PA66+30%GF +15Mineral |
密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 | 1.47 |
熔融指數(shù) | ASTM D1238 | 275 ℃ /5kg | g/10min | 100 |
填充量 | ASTM D5630 | 800 ℃ /2h | % | 40 |
拉伸強(qiáng)度 | ASTM D638 | 50mm/min | MPa | 140 |
斷裂伸長(zhǎng)率 | ASTM D638 | 50mm/min | % | 2 |
彎曲強(qiáng)度 | ASTM D790 | 20mm/min | MPa | 200 |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | MPa | 8300 |
懸臂梁沖擊強(qiáng)度 | ASTM D256 | 1/8",23℃ | J/m | 80 |
熔點(diǎn) | DSC | 23℃ | ℃ | 263 |
熱變形溫度 | ASTM D648 | 1.8 Mpa | ℃ | 240 |
阻燃性能 | UL94 | 1.6 mm | HB |
4.PA66的改性分析
1）如何提高PA66的熱變形溫度？
熱變形溫度(HDT)是一種塑料或改性塑料可以當(dāng)作堅(jiān)硬材料使用的最高使用溫度。還可以看作是該材料能夠承受額定負(fù)荷達(dá)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的溫度上限。 純的結(jié)晶性高分子材料： 非晶區(qū)的大分子鏈段等運(yùn)動(dòng)單元在較低的溫度下重排運(yùn)動(dòng)已能比較快的進(jìn)行，所以，熱變形溫度均遠(yuǎn)低于熔點(diǎn)； 加入填充材料的改性結(jié)晶高分子材料： a. 填料有結(jié)晶成核作用，會(huì)增加高分子材料的結(jié)晶度； b. 填料的加入限制的非晶區(qū)的分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力，使重排運(yùn)動(dòng)在較高溫度下才能進(jìn)行； 填充改性后，PA66的熱變形溫度接近于熔點(diǎn)： PA66 Tm = 263℃； PA66+30%GF+15Mineral HDT(1.8MPa): 240℃。 |
2）如何改善PA66 長(zhǎng)期耐熱老化性能？
問題一： 酰胺離解能較低, 約為276 kJ/mol, 分子鏈易于在此處斷鏈。 解決方法： Cu鹽類熱穩(wěn)定劑與N形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止N-H受熱降解。 問題二： 酰胺基中與-NH-相鄰的亞甲基上的氫具有一定的活性, 在一定的溫度下, 易與氧自由基反應(yīng)形成氫過氧化物而發(fā)生熱氧化降解。 解決方法： 受阻胺類、亞磷酸酯類自由基淬滅劑中止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 |
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