高分子材料在汽车车灯上的应用盘点

汽车   2024-11-08 06:01   江苏  

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车灯上应用的塑料主要包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、超导热尼龙、PPS(聚苯硫醚)、PC/ABS(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。

这些塑料广泛应用于制造车灯的各种部件,如灯罩、灯体、反射器、导光件、装饰框、散热器、底壳等。



 01 

PC及相关应用案例

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。聚碳酸酯由于其优良的机械性能,被称为防弹胶。具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好(但防电弧性能不变)、尺寸稳定性好、透明性好等特点。被广泛使用于车灯及其他领域。


PC在前灯中塑料类材料中占比 50% 左右,主要应用在前照灯和雾灯的内配镜、镀铝装饰件及外配光镜。PC与镀铝层结合力很好,可以在PC基材上直接镀铝。


缺点:

1、PC质软,容易被划伤,用作外配光镜时,外表面需要UV固化处理,增加PC表面硬度,同时增加抗紫外线性能;    

2、PC流动性差,用作厚壁件或光导材料时,材料易发黄,考虑使用光学级PC,并严格控制注塑工艺参数。


科思创 PC 一体化前灯 图源:科思创

SABIC 聚碳酸酯LEXAN 树脂在车灯上的应用 图源:SABIC



 02 

PMMA及相关应用案例

PMMA,也称为亚克力,是一种透明的热塑性塑料。PMMA是世界上使用最广泛的塑料之一,具有良好的化学稳定性、机械性能和耐候性。该材料还易于加工和染色。


PMMA常被应用做亚克力板、亚克力塑胶粒、亚克力灯箱、招牌、亚克力浴缸等,汽车领域主要是汽车尾灯、信号灯、仪表盘等,医药行业(储血容器),工业应用(影碟、灯光散射器),电子产品的按键(特别是透明的),日用消费品(饮料杯、文具等)。


缺点:

1、PMMA耐温一般,热变形温度在90-100度;

2、PMMA抗冲击性能差,特别脆,无法设计螺丝孔、卡扣等结构。

虽然PMMA具有优异的光学性能,但以上两点极大的限制了其使用场景,增韧、耐高温是PMMA改性的主要方向。



 03 

PC/ABS及相关应用案例

在车灯领域,ABS一般是与PC材料进行改性后使用,根据使用温度和冲击性能的不一样来决定ABS中PC含有量的比例。ABS、PC/ABS一般用于尾灯壳体和饰板。


 04 

PBT及相关应用案例

PBT俗称聚对苯二甲丁二醇酯,改性后的PBT力学性能较好(玻璃纤维增强PBT占市场的70%以上),与 PA、POM相似,摩擦系数小,自润滑性好,热稳定性和化学稳定性好,电绝缘性优异,刚性和硬度高,冲击好,尺寸稳定性高,耐热性好。


PBT在车灯中一般应用于前照灯的饰圈、调节装置中的支架。PBT和ASA改性后再加玻纤增强可以用来做雾灯的壳体。



 05 

PA及相关应用案例


PA即尼龙,具有良好的综合性能,包括高机械强度、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性。这些特性使得PA在车灯制造中具有显著的优势。适用于各类轿车的前、后大灯。


本松新材超导热尼龙在后雾灯散热器上的应用 


 06 

PPS及相关应用案例


PPS具有高强度、耐高温、阻燃、尺寸稳定性良好等优势,可应用于灯架、灯杯及反光碗等;



 07 

PP及相关应用案例

PP是一种性能优良的热塑性合成树脂。具有耐化学性、耐热性、良好的机械性能和高耐磨加工性能等,常温/高温冲击性好。但低温时韧性较差,所以,经常通过加入EPDM和矿物或者玻璃纤维增加韧性和耐热性能,同时降低成本。常用于前灯底座。


缺点:

1、无法使用热板焊接、震动焊接工艺

2、镀铝性能差



 08 

ABS及相关应用案例

ABS具有良好的机械强度、耐冲击性和成型性,适合用于制造车灯的外壳和主体结构。


目前,车灯塑料的应用趋势是向高性能、轻量化、环保节能方向发展。随着汽车行业的不断进步,对车灯塑料的性能要求也在不断提高,需要更好的耐热性、透光性、抗冲击性、耐紫外线性能、散热性能高等。


同时,为了减轻汽车整体重量,降低燃油消耗,轻量化也是一个重要的发展趋势。此外,环保节能的要求也促使车灯塑料行业不断推出符合环保标准的新材料和新工艺。

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