聚氨酯发泡材料在汽车上运用的新技术

聚氨酯发泡材料在汽车上应用的新技术

2007-6-14 9:42:00来源: 中国汽车工业信息网编辑:zc

1 聚氨酯材料的应用概况

聚氨酯材料在汽车工业中的应用越来越广泛，已经成为汽车上用量最大的塑料品种之一，全球汽车制造业每年聚氨酯的使用量超过100万t。2006年，我国汽车工业年产量超过720万辆，聚氨酯的总用量将达到10万t以上。聚氨酯一般占车用塑胶的15%，平均每辆车的使用量为15kg，多数采用MDI系列产品。

根据汽车构件的不同，聚氨酯以泡沫塑料、弹性体、胶粘剂等不同的形态和性能来适应不同的要求。比如聚氨酯泡沫塑料随着配方的改变，具有质量轻、隔热、回弹性好、舒适性好、低温性能好、耐用、安全性和吸振性较高等特点，其优越性是其他材料不能比拟的。

汽车和家电产品的废泡沫塑料回收已越来越受到人们的重视。最近，国外汽车生产商已经能够回收使用30%的废泡沫塑料，其生产过程是将废泡沫塑料进行清洗、粉碎、干燥，最后用粘合剂将这些废泡沫塑料粘在一起，即可用于生产地毯衬背及其他垫材。

2 汽车内饰件

2.1 仪表板

(1)表皮材料

目前，汽车制造商在汽车内饰方面追求进一步提高车内部空间的舒适、安全和美观，可以说，汽车内饰越来越向高级化的方向发展。这种高级化首先体现在采用了多种性能各异的材料(纤维织物、真皮革、植毛)，使车内所有表面软饰化并力求美化(花纹深粗、木纹、颜色匹配)。软饰表面材料与内部吸音、吸振材料和骨架材料复合成车内顶棚、豪华仪表板、转向盘、座椅等。这种发展实际上与材料再生利用、降低成本自相矛盾。因此，开发既能满足内饰高级化、软饰化、个性化，又能满足轻量化、低成本、材料再生利用要求的内饰用新材料是当务之急。

BASF公司开发了一种用于汽车内部装饰的聚氨酯弹性体蒙皮材料(TPU)Elastoskin，用于仪表板和门板内饰件面层，其性能优于目前采用的聚氯乙烯(PVC)及其他蒙皮材料，成本比PVC等蒙皮材料还低，是PVC理想的替代品。该材料具有优异的机械性能、非常好的皮革粒面感、柔韧性和豪华感，可用于双色制品；优异的耐久性(耐气候、耐高低温、耐擦伤)使其成为高品质C级以上轿车内饰件表皮材料的首选。该材料已用于Buick Park Avenue、Oldsmobile Aurora 及凯迪拉克CTS等轿车的仪表板和门内板，还将用于Cadillac Seville 和Cadillac Deville等新车型，总之，该材料在汽车内饰件方面的应用才刚刚开始。使用芳香族聚氨酯喷涂成型表皮的更大意义在于为生

产聚氨酯一体化(聚氨酯喷涂表皮+低密度聚氨酯缓冲泡沫+聚氨酯短切纤维骨架)的可回收仪表板提供了一条有效途径。

另外，Bayer的热塑性聚氨酯采用吹塑成型工艺，用于汽车仪表板和门板。据称，该工艺比浇注成型可节省70%的时间。

(2)仪表板缓冲层

仪表板外表皮采用真空成形后，中间填充半硬质聚氨酯泡沫塑料，并与金属或塑料骨架固定。半硬质聚氨酯泡沫塑料的特点是具有较高的压缩负荷、突出的减振性能，非常适于制造汽车仪表板以及扶手、门柱等部件的防护垫层材料。

(3)骨架材料

一种聚氨酯结构反应模塑(SRIM)技术在欧美已有广泛使用，可以有效减轻零部件的质量。其工艺过程是：先预成型表皮，将玻纤毡放入模具，然后再注入聚氨酯树脂，熟化成型(微发泡)。用这种工艺可生产多种汽车饰件，如门内饰板、衣帽架、仪表板骨架和顶棚骨架等。SRIM的优点是可以根据零部件力学性能的不同，灵活设计壁厚、弧度或加强筋。与注塑等产品相比，SRIM具有较低的车内噪声，还能提高产品的物理性能，如密度更低、延伸率更高、不容易产生臭味及发霉问题等，可以创造出舒适的车内环境。

国内现有的车门板的生产技术是，事先在模具中铺入玻璃纤维，然后注入组合科，合模后熟化模塑出所需的汽车仪表板、门板、空调罩等内饰件。另一种技术是短切玻璃纤维喷射成型。

RIM、RRIM技术成型的聚氨酯制品在汽车上主要用于转向盘。保险杠、车身壁板，发动机罩、行李箱盖。散热器格栅、挡泥板、扰流板等。RRIM制品的质量只有钢材的55%，但零件表面质量和尺寸稳定性需进一步改进，用量不是很大。

2.2 汽车的座垫、靠背和头枕

座垫、靠背和头枕是聚氨酯泡沫塑料在汽车上用量很大的部位，也是人们乘坐舒适性最敏感的地方，因而对产品的性能要求也很严格。目前，国内汽车用的聚氨酯泡沫座垫大多为均一密度的冷熟化产品。近几年发展起来的新型汽车座垫采用的是双硬度或多硬度泡沫，这种双硬度座垫的生产既可以采用聚醚多元醇和异氰酸酯经由双头

或多头混合头注入模具来实现，也可以采用全MDI冷模塑工艺，通过改变异氰酸酯指数来准确控制座垫不同部位的硬度——座垫中部

柔软、两侧较硬。软泡沫给人以舒适感，两侧坚硬部分提供支撑性能，当汽车高速行驶或转弯时.有助于保持驾驶员和乘客的身体稳定、提高乘坐的安全性。一汽集团富奥公司已采用3组分混合技术生产出双硬度和多硬度泡沫，技术在国内居于领先地位。

2.3 车门扶手

扶手的结构是中间有钢骨架与门板固定、外层覆盖自结皮半硬质聚氨酯泡沫塑料，表面具有装饰性花纹，使人们在乘坐时有舒适感和安全感。在轿车的左、右门内护板上也有搁手，其材质有自结皮半硬质聚氨酯泡沫塑料，也有搪塑表皮中填泡沫塑料结构。使用在该部位的材质应耐汗、无气味.硬度指标和高、低温性能等都好。

2.4 转向盘总成

我国乘用车的方向盘基本上都是以半硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料做为外覆盖层，内部由钢骨架经焊接而成，现已逐渐转向铝镁合金整体压铸。覆盖层的硬度一般在ShoreA60～80。

2.5 隔音、隔热用途的泡沫塑料

(1)汽车顶棚、门内板

车内顶棚是采用各种材料复合加工成型的制品，要求具有隔热、吸音、隔音、吸振等多种功能。软质顶棚采用聚氨酯泡沫塑料复合纤维织物、无纺布及人造革等材料制成，硬质顶棚是采用织物纤维、玻璃纤维、纸板和聚氨酯泡沫经过层合压制得到的。

汽车上使用聚氨酯泡沫塑料片材的地方也较多，如座椅的面料目前采用较多的是纺织物+PU+针织合成纤维。顶内饰采用PVC薄膜+PU复合后，在其表面冲有小孔，再用粘接剂贴于驾驶室顶内。

门立柱装饰板材料常常采用PP和PPO。考虑到材料成本，将来高流动性、高刚性、抗冲击性良好的PP材料具有一定的优势。门立柱装饰板的表面色泽必须与车内整体颜色匹配，要求防静电、耐擦伤、美观，因此发展丙烯板材与表面装饰材料一体真空成型或热压成型的生产技术能够满足批量不是很大的轿车生产的需求。

(2)密封用聚氨酯泡沫塑料

在汽车的暖风空调系统、仪表板总成，电器部分或其它部位都有一些矩形软质聚氨酯泡沫塑料的密封块。车身A、B柱空腔泡沫浇注，有的用减振膨胀胶片，以减少车身的振动和噪声。

3 微孔聚氨酯用作车底板减振垫

微孔聚氨酯泡沫塑料有望在大多数车体中替代橡胶材料用作车身底板减振垫，北美汽车制造厂正在努力使汽车更加安静和舒适。减振垫安装在车的底盘上，用于隔离车体与框架，以改善乘车及驾驶质量。微孔聚氨酯是独特的隔音、消振(NVH)的革新材料。

微孔聚氨酯作为橡胶车体装配的替代品，具有竞争性的价格，能有效地改善减振性能、延长材料性能保持时间、减轻质量，并且改善了组装工艺。使用微孔聚氨酯的另一个优点是，通过改变材料密度，可方便地使车身底盘防振胶垫最佳化，而不是像传统工艺那样必须通过改变材料生产配方或产品几何形状来调整。后者需制作原型，成本高且费时。

低发泡PVC材料+PU发泡材料+多孔材料这种复合结构多用于轻型客车上，将低发泡PVC材料采用真空吸塑后定形，在局部填充发泡PU材料，并在背面局部粘贴多孔材料。该结构既富有弹性又比较挺实，而且脚感性、隔音、隔热性能较好。

4 冷藏车保温层

为了有效保证车身内饰隔音、隔热的效果，除了冷藏车中间的保温层使用硬质聚氨酯泡沫塑料外，厢式面包车还采用现场喷泡的方式来扩大硬质聚氨酯泡沫塑料的应用——在车身顶部及两侧内部采用

现场喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料，并与车身内、外蒙皮粘接成一个有机整体，从而有效地提高车体的隔热、保温和密封性能，防止车身腐蚀、减小车体振动、降低车内噪声。每台车估计用量在20kg左右。

硬质聚氨酯泡沫塑料制成的发动机隔热罩由聚氨酯泡沫，玻璃纤维毡、尼龙织物层或铝薄膜复合压制而成，具有质轻、隔热性好的特点。

玻纤增强聚氨酯泡沫塑料在汽车制件上的应用也在逐步扩大，如汽车整体顶内饰用制件采用纺织物加玻纤增强PU制成。再如轮罩挡泥板、油底壳挡泥板等制件轻薄、形状复杂，对工艺要求较高，而且要求防石溅、耐冲击并能承受高、低温性能。

5 应用技术展望

全水发泡体系的聚氨脂泡沫塑料

全水发泡聚氨酯泡沫塑料综述 朱吕民 （南京四寰合成材料研究所江苏南京210013） 摘要：首先对CFC替代技术的现状进行了简要的介绍，从全水发泡软质聚氨酯泡沫塑料(包括负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术)、全水发泡聚氨酯自结皮泡沫、高水量低密度高回弹聚氨酯泡沫塑料和全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料这几个方面详细论述了全水发泡的工艺特点，并列举了几个实例。 关键词：全水发泡；聚氨酯；泡沫塑料；CFC替代 1 前言 聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料中占主要地位的大品种。2002年全球聚氨酯产量为860万吨；国内聚氨酯合成材料总计100多万吨，其中泡沫塑料占50%左右，以2000年统计，软质泡沫塑料约26万吨占泡沫塑料的60%，硬质泡沫塑料约18万吨占泡沫总量的40%。所以说，聚氨酯泡沫塑料是消耗CFC 和HCFC系列发泡剂的大户。 众所周知，CFC系列产品对大气臭氧层具破坏作用，形成温室效应，使全球气温回暖、皮肤癌患者增多，所以保护人类赖以生存的臭氧层已刻不容缓。 1991年我国参与了国际蒙特利尔公约，限制及禁止使用CFC-11成为我国一项政策性措施。计划到2005年，CFC-11消费减少50%，2008年削减85%，2010年实现CFC-11零消费。2001年12月我国又获蒙特利尔多边基金赠款，作为泡沫行业ODS整体淘汰计划的费用，确保2010年以前全面淘汰CFC。这是一个利好消息，将促进我国PU工业的发展，并能达到与国外先进水平接轨。 PUF用CFC-11的替代品或发泡体系新技术的开发，已成为当今世界聚氨酯工业界进行技术创新的主潮流。 归纳起来有如下几个开发研究领域： 1）HFC系列化学品的开发研究 可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性见表1。其中被人们看好的是HFC-245fa（1,1,1,3,5-五氟丙烷），HFC-365mfc（1,1,1,3,3-五氟丁烷）及HFC-356（1,1,1,4,4,4-六氟丁烷）三个品种。 表1 可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性 HFC-152a HFC-134a HFC-365mfc HFC-245fa HFC-356 分子式CH3CHF3 CH2FCF3 CH3CF2CH2CF 3 CF3CH2CHF CF3(CH2)2CF 3 相对分子质量66.05 102.0 148 134 166 沸点/℃－24.7 －26.5 40.2 15.2 24.6 20℃蒸汽压/Pa 5.15 5.72 0.47 1.24 84.1 λ(25℃) /mW·(m·K)-114.3 13.7 10.6 12.2 9.5(20℃) 爆炸极限(V/V)/% 3.8~21.8 无 3.5~9 无无 GWP(CO2＝1) 140 1300 840 820 530 大气层中寿命 1.5年14天10.8年7.4年154天 HFC化合物的ODP值为零，GWP值比CFC-11的小得多，且不燃、低毒，在PUF中有较低的气体扩散速度，确保了聚氨酯泡沫塑料的导热系数λ值耐老化性好。但是其成本高，目前靠进口，业界人士难以接受。

新材料在汽车行业的应用

新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的 高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较 高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡， 即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的 耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能。 烘烤硬化冷轧钢板 经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。

聚氨酯发泡资料白料

多元醇和异氰酸酯是整个聚氨酯反应的最主要两种原料。而聚酯多元醇就是一种常用的多元醇之一。需要测定聚酯多元醇的酸值和羟值，对控制聚氨酯反应的重要性是不言而喻的。羟值反应的聚酯多元醇的分子量，酸值大小影响与异氰酸酯的反应性。 一：聚酯多元醇酸值 一般，聚酯多元醇呈弱酸性，酸值的含义是：每克样品中酸性成分所消耗的KOH的摩尔质量（mg）。单位是：mgKOH/g。 1）测试聚酯多元醇酸值操作步骤： 精确称取聚酯多元醇样品2-4g，加入混合试剂50ml溶液，充分摇均匀，加2-4 d PP指示剂，以0.1N 标准KOH溶液进行滴定，直至出现粉红色15 s 不变为滴定终点，记录滴定值。同时做空白实验。 2）计算公式： AV（酸值KOHmg/g）=56.1×f ×（V样-V空）÷M样重 f：0.1N 标准KOH溶液的修正值。 56.1：KOH的摩尔质量。 3）分析试剂的配制： 0.1N 标准KOH溶液的配制：精确称取分析级KOH 3.3±0.0001g，加蒸馏水至500ml，摇匀备用。 0.1N 标准KOH溶液的标定（修正值f）： 精确称取氨基磺酸1.5±0.0001g于三角瓶内，加适量蒸馏水（约90ml）进行溶解，滴入2-4 d PP指示剂，一所配制的0.1N 标准KOH溶液进行滴定，记录滴定值，则 F值=W/ V ×103 其中W：氨基磺酸称取量V：滴定值 混合试剂的配制：a无水乙醇与醋酸乙酯体积比1：1混合均匀即可；b 甲苯与醋酸乙酯体积比1：1混合均匀亦可。 二：聚酯多元醇的羟值 在聚氨酯合成中，聚酯多元醇羟值是一个重要指标。只有明确了解聚酯多

元醇的羟值，才能确定聚酯多元醇的分子量。羟值含义是：每克样品所消耗的K OH摩尔质量数。单位是mgKOH/g。 1）测试聚酯多元醇羟值的操作步骤（苯酐-吡啶法）。 精确称取聚酯多元醇样品2-5g于磨口锥形三角瓶内，用移液管精确加入苯酐-吡啶酰化剂20ml。摇匀后于烘箱（120℃）加热一小时，取出冷却后，加入蒸馏水90ml震荡，使之充分溶解。再以5 ml酰化剂对瓶壁进行清洗。加2-4 d PP指示剂，以0.5N 标准KOH溶液进行滴定，直至出现粉红色15 s不变为滴定终点，记录滴定值，同一样品分别做两次。并做空白实验。 2）计算公式： OH（羟值KOHmg/g）=(V空-V样)×f ×56.1/ m样量 f：0.5N 标准KOH溶液的修正值。 56.1：KOH的摩尔质量。 3）分析试剂的配制： 0.5N 标准KOH溶液的配制：精确称取分析级KOH 16.5±0.0001g，加蒸馏水至500ml，摇匀备用。 0.5N 标准KOH溶液的标定（修正值f）：精确称取氨基磺酸1.5±0.0001g 于三角瓶内，加适量蒸馏水（约90ml）进行溶解，滴入2-4 d PP指示剂，一所配制的0.5N 标准KOH溶液进行滴定，记录滴定值，则 F值=W/ V ×20.6 其中W：氨基磺酸称取量V：滴定值 苯酐-吡啶酰化剂配制：称取42g邻苯二甲酸酐和6g咪唑溶于300ml吡啶中，混合均匀后贮存于棕色瓶内备用。 注：本法可用于聚醚之酸值和羟值分析检测。所得数据比其他方法相对要可靠。 三：聚酯多元醇其它分析 1）分子量 M分子量=56.1×n ×1000/ 聚酯多元醇校正羟值 聚酯多元醇校正羟值=羟值+酸值 2）水分用水份分析仪检测之。

汽车车身新材料及其发展新趋势

泡沫合金板 泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0.4～0.7g／cm3，弹性好，当受力压 缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还 有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特 殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。目前，用泡 沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。 蜂窝夹芯复合板 蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替换钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。 工程塑料 与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车产业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果（见表2）。 中国工程塑料产业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车均匀为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料天生线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。 高强度纤维复合材料 高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。 二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。

轻量化在汽车上的应用

轻量化在汽车上的应用 轻量化在汽车上的应用一、轻量化”是新能源汽车发展方向之一■ 轻量化是新能源汽车发展方向汽车轻量化设计，不仅带来油耗降低，更能促进综合性能的全面提升。科技部部长万钢强调了“轻量化”是中国电动汽车的发展方向之一。德国联邦经济与能源部委托德国工程师协会编制的2015年《德国轻量化现状盘点》研究报告中指出，轻量化对汽车制造业等许多行业意义深远，它决定了德国工业在未来的全球市场中是否能以创新、高能效和资源节约型的产品取得统治地位。研究表明，在市区的运行工况下，平均车重1600kg的电动车如果减重20%，能量消耗可以减少15%。如果采用增加电池来增加行驶里程，成本往往会非常高。有关专家认为，在电池技术短期内难有重大突破的情况下，电动汽车迫切需要

采用轻量化技术来降低重量，以减轻电池增重的压力。■ 新能源汽车轻量化设计有多种趋势新能源汽车企业正在做轻量化设计，北汽、长安走在前列，奇瑞、江淮、吉利等也都非常重视。目前正在探讨新能源汽车轻量化的路线，比如，整车包括车身轻量化、全新架构底盘轻量化、电池系统轻量化以及车身内外饰与电子电器等；材料方面包括复合材料及成形工艺、轻质铝合金及成形工艺、高强度钢及成形工艺、轻质镁合金及成形工艺等。未来新能源汽车轻量化将车身高强钢化和全铝车身两条路线并行，2020年先进高强钢比例达到国际先进水平和应用全铝车身。汽车车身轻量化的发展趋势是混合多材料设计。碳纤维混合材料车身不仅能够承重，而且更安全。至于目前存在的成本高问题，碳纤维成本居高不下，主要是工艺成本高，未来批量生产，成本有望下降。汽车对材料的成本要求很高，因此碳纤维在汽车轻量化中的应

汽车车身新材料种类以及当前应用状况

车身新材料种类以及当前应用状况 随着汽车技术的发展，汽车的功能日益完善，汽车的结构越来越复杂，传统的汽车通常由几千个零件组成，现代高级轿车由几万个零部件组成。为满足汽车节能、环保、安全、舒适的要求，实现轻量化、高强度、高性能的目标，构成汽车的材料也发生了巨大的变化。 通常按照材料的成分，将汽车材料分为金属材料和非金属材料两大类。随着汽车技术的发展，未来汽车材料除金属材料、非金属材料外，复合材料和纳米材料也将获得广泛应用。 一．车身新材料的种类 ■ 新型结构材料 1.高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2~3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。 美国轿车材料构成 要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。 含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％~25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能； 烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之一； 冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，经烤漆后强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等； 超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量钛或铌，以保证钢板的深冲性

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

（汽车行业）汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外，仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代，轿车的整车质量中，钢铁占80％，铝占3％，树脂为4％。自1978年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长，近年来开发的高性能工程塑料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能；烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之壹；冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合，特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。和具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用，深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型，再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的

聚氨酯发泡流程

聚氨酯发泡流程（试行） 1开机前准备 1.1检查 1.1.1根据小试的试验结果确定是否发泡； 1.1.2检查氧气压力3bar以上，检查氧气流量计是否堵塞，检查气泵压力在5bar以上； 1.1.3检查料罐内原料量是否满足发泡需求，TDI、PDG温度是否符合工艺参数； 1.1.4检查操作柜控制面板、原料泵、摆头（溢流槽）、箱板、输送链板、照明、通风等设施是否正常； 1.2校准辅料流量，使用指定容器在一定时间内接取辅料，称量辅料重量，计算一分钟流量，与理论流量进行对比，如有误差重新设定辅料泵转速，重新测定直至误差在3%以内； 1.3校准PPG流量 1.3.1测试前冲洗混合头，打开混合头开关，点击混合头开启键，低转数启动PPG循环泵，调节PPG泵为手动，点击PPG键，反复调整混合头压力数次，打开PPG、TDI压缩空气清洗混合头，点击关闭混合头启动键（市场绵生产线不需要此步骤）； 1.3.2测试PPG流量，依照工艺参数设定PPG转速，点击开启PPG键，调节混合头压力到标准工艺数值，测量一定时间内PPG流量，计算一分钟流量与理论值对比，如有误差重新设定PPG泵转速，重新

测定直至误差在3%以内，打开PPG、TDI压缩空气清洗混合头； 1.4根据生产海绵尺寸调节箱板宽度，铺设箱板低纸和侧面塑料膜，调整跌落板角度、边纸位置等； 1.5抽取二氯甲烷，放出罐内空气，关闭输出阀门，打开抽料管路阀门，开启二氯甲烷泵，抽取完毕后，关闭抽料管路阀门，关闭罐排气阀门，打开压缩空气阀门；（市场绵生产线直接将二氯甲烷倒入罐内） 2开机发泡 2.1根据产品和工艺要求设定各段链板速度、混合头搅拌频率、各原料泵转速、TDI流量、水流量； 2.2打开氧气阀门，调节氧气流量计至工艺值； 2.3打开各组分原料控制键调到自动位置，调节混合头压力，待压力稳定后，打开“发泡开”键（市场绵生产线开“气动总开”）； 2.4打开“链板输送”键，启动输送设备； 2.5根据发泡情况，调节水和TDI用量，适当调节跌落板、边纸、箱板位置； 2.6待海绵出箱板后，测量海绵高度、检查海绵透气性和弹性，若质量差则予以调节； 3停机 3.1关闭PPG搅拌，按“发泡停”键，关闭发泡设备（市场绵生产线先将“气动总停”关闭，逐个停止各原料泵，再将所有泵关闭）； 3.2同时清洗混合头，打开二氯甲烷阀门，缓慢打开TDI、PPG压

汽车轻量化论文

摘要：汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用，采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术 在现在汽车种的应用，包括铝合金镁合金钛合金3种轻合金的特点。轻量化 设计技术以及金属成型方法和连接技术，说明了汽车轻量化的意义，对汽车的 轻量化技术发展有一定的指导作用。 关键词：汽车；轻量化；车身 1轻量化技术在汽车上的应用 目前，国内外应用于汽车的请炼化技术主要有：1）轻质材料技术的应用，如铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多；2）结构优化及计算机辅助设计和分析技术的应用；3）汽车制造中新的成型方法和连接技术的不断应用。 1.1.1基于材料的轻量化技术的应用 1.11高强度钢在汽车上的应用 高强度刚已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料，它在抗碰撞性能，加工工艺和成本方面与其他材料相比具有较大的优势。采用高强度钢板，首先能改善汽车的安全和碰撞性能，传统的碳素钢虽然可以吸收碰撞能量，但其缺点是质量大，影响燃油经济性；高强度钢板用于汽车车身，除了能减薄车身部件厚度降低自重之外还可以提高汽车表面件的抗凹陷性及抗破坏能力，在降低燃油消耗率的同时又可以提高汽车的安全性。 国外高强度钢在汽车上的应用以日本最为典型。在日本，车身零件实际应用高强度钢始于20世纪70年代，最早应用于车身外表件，然后应用到内部零件和结构件。目前，日本悬架结构和支撑件的强度已达到800-1000MPa。 抗拉强度410 MPa的高强度钢多用于内部件，即将采用590 MPa高强度钢用于内部件，有望进一步减薄零件厚度。

1.12铝合金在汽车上的应用 铝具有高的导电性和导热性，密度小，塑性好，易成型，易回收利用。 可通过铸锻冲压工艺制造各类汽车零件。自1991年使用高强度铝合金以来，北美汽车上铝的用量已增加2倍，运动多用途车皮卡和微型厢式车上的铝的用量呈3倍增长。 目前，铝合金已经广泛应用于汽车车身底盘零部件以及发动机的某些部件上。现代轿车发动机活塞几乎都采用铸铝合金，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350度左右有良好的力学性能，而铸铝合金符合这些要求。同时由于活塞连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而降低了发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合汽车的发展趋势。 近年来，一些新型铝合金材料也开始在汽车上应用，如快速凝固铝合金TiAi金属间化合物泡沫铝材铝复合材料铝基粉末冶金材料和铝拼焊冲压坯材料。 1.13 镁合金在汽车上的应用 镁合金的基本特性如下： 1）质量轻。镁合金比铝合金轻33%，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻的材料。同时，镁能制造出与铝同样复杂的零件而质量则较后者轻 1/3.镁合金用于车辆，将显著地降低其起动惯性，降低燃油消耗，减少 环境污染。 2）比强度高，刚性强。同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。 如用镁合金代替ABS塑料，则制品的质量可以减少36%，厚度可以降低 64%。

聚氨酯泡沫材料及成型方法总结

聚氨酯泡沫材料 一、概况 聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯。一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯(通常为甲苯二异氰酸酯，简称TDI)与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得。由于聚氨酯的结构不同，性能也不一样。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。近二十年来，聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。 泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度较小，质轻，隔热隔音，比强度高，减振等优异特性。根据所用原料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料几种。 图1 聚氨酯泡沫合成主要原料 聚氨酯泡沫形成的化学机理 多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯的反应，是所有聚氨酯泡沫塑料制备中都存在的反应。发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基甲酸酯的形成反应。因为泡沫原料采用多官能度原料，得到的是交联网络，这使得发泡体系能够迅速凝胶。基团反应如下： —NCO+—OH→—NHCOO— 在有水存在的发泡体系中，例如聚氨酯软泡发泡体系、水发泡聚氨酯硬泡体系，多异氰酸酯与水的反应不仅生成脲的交联（凝胶反应），而且是重要的产气发泡，

一般是指有水参加的反应。反应。所谓“发泡反应” —NCO+HO+OCN—→—NHCONH—+CO↑22上述几个反应产生大量的热，这些热量可促使反应体系温度迅速增加，是发泡反应在短时间内完成。并且，反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的气化发泡提供了能量 二、软质聚氨酯泡沫塑料 软质聚氨酯泡沫塑料（简称聚氨酯软泡）是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般具有密度低、抗氧化老化、耐油耐溶剂、弹性回复好、吸音、透气、保温性能，主要用作家具垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料，工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料 发泡原理及工艺 预聚体法发泡工艺原理 预聚体法发泡工艺通常应用于聚醚型泡沫塑料。而聚酯型泡沫塑料因聚酯本身粘度较大，生成预聚体后粘度更大，在发泡时不易操作，一般都不用此法。 预聚体法发泡工艺既是将聚醚多元醇和而异氰酸酯先制成预聚体，然后在预聚体中加入水、催化剂、表面活性剂和其他添加剂，载高速搅拌下混合进行发泡。固化后在一定温度下熟化即软质泡沫塑料。其流程示意图如下 聚醚多元醇

硬质聚氨酯泡沫塑料(新版)

硬质聚氨酯泡沫塑料(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0651

硬质聚氨酯泡沫塑料(新版) 硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。 聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受

到限制。 1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能 硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。 各种绝热材料性能对比见表5—1。 表5-1各种绝热材料性能 项目 聚氨酯硬质泡沫塑料 聚苯乙烯 泡沫玻璃 聚氯乙然泡沫 软木 密度/kg·m-3 50 50

聚氨酯发泡施工工艺

斜拉索索道管 内锚具防护： 聚氨酯发泡材料 及施工工艺

上海浦江缆索工程有限公司 前言 在大跨度斜拉桥结构中，斜拉索是桥的生命线，对于桥梁的安全应用具有举足轻重的地位。如何保证拉索在使用过程中不受外界环境的侵蚀，使斜拉桥的部件处于良好的工作状态，是广大桥梁工程技术人员和养护人员长期追求的目标。而斜拉桥最薄弱的位置，往往在斜拉索索体与锚具的连接部位以及锚具部位。在斜拉索结构中，上述部位多位于梁、塔预埋的索道管（即钢护筒）内，具有隐蔽性，给这些部位的检查和防护工作带来了难度。 目前我国已建成的大部分斜拉桥由于未进行拉索索道管的防水处理，或防水处理效果不佳，往往导致索道管内积水、进杂物，锚具发生锈蚀。不仅严重影响拉索的使用寿命，而且严重影响斜拉桥中期索力调整以及将来更换拉索的工作。 为了寻求防止水分进入索道管的方法，桥梁养护工作人员们进行了各种尝试，目前效果最好的办法是采用防闭性聚氨脂发泡，填充在索与索道管的间隙内（见附件一：发泡材料填充部位示意图）。 一、工艺简介 聚氨酯发泡防护是利用聚醚与多次甲基多苯基、多异氰酸酯混合进行聚合反应后，自我膨胀而形成与索道管及索PE护套表面结合紧密的聚氨酯泡沫塑料。发泡后的材料具有不吸

水、阻燃的特性，并与钢材和索的PE护套表面具有良好的结合能力。因此，填充了聚氨酯发泡材料后，能在较长的时间内防止拉索锚具的锈蚀。 与灌水泥浆防护比较，聚氨酯发泡后的材料具有质量轻、弹性好的特点，易于清理，便于以后的维修和换索等工作的进行。另外，发泡后的材料还具有非常良好的减震效果。 材料具体介绍见附件二（聚氨酯硬质泡沫简介）。 二、施工程序 （一）清理 1、逐个打开索道管上的过渡套，清除索道管口的水泥浆， 卸下半个或整个减振器。打捞成型的固体杂物。 2、对索道管口部分进行手工除锈，将粘结在管口处的浮 锈灰尘清除干净，以保证发泡材料与管壁之间的粘结力。 然后涂两道防锈漆。 3、进行管内的清洗，主要是洗去浮锈与灰尘，直至目测 水质已变清，停止注入清水，采用真空泵将索道管内的水 吸干。 4、将专用的烘枪插入索道管，将管底及内壁烘干。（二）发泡 1、发泡前根据现场温度和条件进行试配，以观察到发泡 后的固体外观呈淡奶黄色、气泡细微均匀、按压后弹性恢 复较好并且不软、不硬、不脆、不疏松为宜。

非金属材料在汽车上的应用及发展

目录 一、中国汽车工业发展概况 二、非金属材料在汽车上的应用现状 三、非金属材料在汽车上的发展趋势 2

19981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020销量164 187210 238333446509577722879938136518061850193121982300250027173019335537284142 百分比 14%14%13%40%34%14%13%25%22%7%46%32%2% 4%14%5% 8% 8%10%10%10%10% 0% 5% 10%15%20%25%30%35%40%45%50%01000 20003000400050006000一、中国汽车工业发展概况 最近二十年，中国汽车经历着飞速增长的时期，年销量从1998年的164万辆，跃居至2013年的2198万辆，增长了13倍，是当前全球最大的汽车市场，也是全球最具有活力的汽车市场。 预计在未来的10年，中国汽车产业仍将保持高速的增长。 汽车工业的蓬勃发展，有力的促进了新材料在汽车领域的应用与发展。 中国汽车市场需求及未来趋势分析 中国汽车工业发展概况

目录 一、中国汽车工业发展概况 二、非金属材料在汽车上的应用现状 三、非金属材料在汽车上的发展趋势 4

大量高性能新材料的成功开发，出现了高性能、大规模工业化的应用产品，结合汽车工业的规模化生产需求，使得新材料的发展和汽车工业的发展紧密的结合在一起。 汽车的“小型化”和“轻量化”是未来汽车发展的主流之一，和新能源汽车一样的重要，新材料的创新性开发以及大范围推广使用是轿车轻量化和环保的一个重要手段。 汽车耗油量的改善程度（%）汽车轻量化

推荐-硬质聚氨酯泡沫塑料

硬质聚氨酯泡沫塑料 硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。 聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受到限制。1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能 硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。 各种绝热材料性能对比见表5—1。 表5-1各种绝热材料性能项目聚氨酯硬质泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫软木密度/kg·m-～19060～70240～250导热系数/W·(m·K)-10.023～ 0.0260.0430.055～0.0600.0430.058耐热度/℃+130+75+400+80+100耐寒度 /℃-110-80-270-35吸水率体积/％0.20.4<0.20.3压缩强度 /MPa≥0.20.18>0.50.18自熄性自熄易燃不燃易燃燃烧2．硬质聚氨酯泡沫塑料原

料的性质、规格与选择 硬质聚氨酯泡沫塑料是以多元羟基化合物和异氰酸酯为主要原料。在催化剂、发泡剂的作用下，经加成聚合发泡而成。主要反应力异氰酸酯与多元羟基化合物中的羟基反应生成聚氨酯。催化剂主要有叔胺和有机锡等。发袍反应为异氰酸酯与水反应，产生二氧化碳气体和脲。反应产物脲及叔胺等物对此反应有催化作用。反应所产生的二氧化碳气体被用来发泡。但水发泡的最大缺点是耗费昂贵的异氰酸酯。也常用低沸点氟氯烷化合物(即F-113等)，利用聚合过程中的反应热汽化，使物料在逐步固化前形成泡沫，发泡剂用量可根据所需泡沫体密度来决定。 (1)聚酯。硬质泡沫聚氨酯所用的聚酯，其羟值通常控制在300～500之间。456聚酯指标如下。 (2)Ⅲ型阻火聚醚：是三羟基含磷含氯阻火聚醚。由于分子结构中引入了磷、氯，产品具有阻火性。Ⅲ型阻火授醚质量指标见表5—2。 Ⅲ型阻火授醚质量指标指标名称一级品二级品外观黄色透明稠状液体黄色透明稠状液体羟值(KOH)/mg·g-1500±20485±35酸值(KOH)/mg·g-1≤5≤5含磷 量/％≥3.9≥3.5水分/％≤0.2≤0.4 (3)交联剂N-403乙二胺聚醚。化学名尔四(聚乙—羟丙基)乙二胺。其质量指标如下。 外观淡黄色至棕色透明黏稠液体水分/％≤0.2羟值(KOH)/mg·g-1770±35此交联剂可代替部分有机胺催化剂，又可代替其他羟基聚醚。它有增进分子结构交联，改进泡沫固化速度，减少泡沫塑料脆性的作用。

聚氨酯的发泡工艺

发泡基本知识 一、[原料、组合料储存之容器选择、附件准备及注意事项] 聚醚、聚酯类：白色塑料瓶\ 带拧盖的\ 1000ml的最好或塑料胶罐 2.5kg 装。此类容器要轻便、手握时不易滑脱，有时需要挤压加快原料流出。如果是原料无需存放太久（3天之内）可以使用干净的矿泉水瓶子。 异氰酸酯类：一定要用玻璃瓶，最好是“桂花陈酒”750ml的带拧盖的。多的可用2.5～5kg厚实白色塑料罐。附件：PE 材质塑料袋碎片。 注意： 1、绝对不要使用矿泉水瓶、可乐瓶等PET材质的容器，此类瓶子有透水性，极易造成异氰酸酯类物料结块变质； 2、原料用后一定要将瓶口擦干净，拧紧前加塑料碎片衬垫，否则长期瓶口结块影响下回开启及密闭性； 3、尽量将容器装满，物料高度接近容器1/3左右时要及时回添，否则容易结块； 发泡剂类：首选玻璃瓶，次选可乐、饮料瓶。众所周知：低温贮藏为宜。 催化剂等液态助剂类：小玻璃瓶（医用点滴瓶最佳），及30ml、60ml、125ml的带乳胶头试剂滴瓶。 注意： 1、要多备些乳胶头，随时替换污损者； 2、按正常使用量、是否容易变质等安排各助剂滴瓶大小； 3、正常状况下，滴管中排空，以防气温变化试剂被压高冒顶。 组合料类：现配现用的组合料用普通矿泉水瓶子就行了；需要储存观察耐贮存性的必须使用玻璃瓶。 如使用饮料瓶的几点建议： 1、瓶内不能有水。通常做法是洗净瓶子倒立斜靠在报纸上一个礼拜，急用时瓶内塞入好的软纸用细棒搅动吸去水珠。 2、去除原瓶包装纸和封口箍圈。 3、不同性质的原料样品尽量用异色标签纸区分开。 二、[试验常备品及说明] 1。600g～1000g精度0.01g的电子天平一台；（配料及测密度时的准确称量用） 2。载重500g的砝码天平一套；（发泡专用） 3。50℃的水银温度计3只；（测取黑料、白料和环境温度用） 4。50～100ml烧杯至少各两只； 5。长嘴胶头滴管至少4支；(最好10cm长) 6。各色标签纸几张；（3×4cm的最好）

硬质聚氨酯泡沫塑料现场发泡

硬质聚氨酯现场发泡施工方案 本工程内天井三层以上外墙设计为30厚硬质聚氨酯发泡保温层，所选用做法为L06J202外墙18做法，根据工作联系单002上部分要求，取消聚氨酯防潮底漆，直接在现在的砼和加气砼砌块墙面喷涂，要求表观密度大于等于30kg/m3,导热系数为0.027W/m.k。施工时对于窗洞口四周侧面不做喷涂，只施工大面即可。 一、施工准备 1、现场发泡施工所用材料的技术性能和质量必须符合设计要求、相应材料规范和产品标准。 2、要求做见证送检试样，复试结果合格，满足设计要求的指标。 3、外墙基体进行浮浆，粘接、孔洞及杂物清理，并做灰饼，控制发泡的平整度。 二、作业条件 1、基层已通过检查验收，质量符合设计和规范规定。同时基层表面温度不能过低、也不能有水份。 2、施工所需的各种材料已按计划进入现场，并经验收。 3、配合比已确认并经过现场验证。 4、禁止在雨天、和五级风及其五级风以上的环境中施工作业。环境温度过低、或过高，都将影响发泡施工质量，不利于施工操作。 5、硬质聚氨酯泡沫塑料现场发泡施工必须在专业技术人员监督指导下进行。 三、操作工艺 1、工艺流程 2、硬质聚氨酯泡沫塑料现场发泡施工操作要领 A、清扫基层，使基层表面无水、无杂物，过分光滑的部位刷明矾水处理。 B、按已确定的现场实际配合比例正确秤量，先将甲组份中六种材料置于甲组料容器均匀混合，通过水浴调节物料温度在＋25℃左右。 C、乙组份“多苯基多异氰酸酯”同样调节在＋25℃、加入已混合均匀的甲组料，用手提电动搅拌器混合15～20s，即注入分隔仓内发泡成型。

D、硬质聚氨酯泡沫塑料现场发泡施工的参考配合比见下表。 E、发泡材料每次搅拌、灌注时控制在1～2Kg料的范围内，以免每次料层过厚影响散热。 F、物料从搅拌到开始起泡约50s～1min30s，如搅拌15～20s，则物料搅拌完毕到开 始发泡之间的灌注操作仅有30～70s，物料约在4min以后凝固，宜在泡沫体凝固前进行后 续料的灌注，因此操作组织要周密、准备应充分，保持分仓内物料搅拌、灌注的连续。 如操作需要，可酌减三乙醇胺用量，能稍为延迟起泡开始时间，以有利于灌注操作。 G、物料形成泡沫体时的温度以＋25℃最好，所形成的泡沫体为乳白色，气泡均匀、 密实，泡沫体表面光滑，气泡孔径约0.4mm，表观密度为35kg/m3。 四、施工中需注意的技术和质量问题 1、进入现场的各种材料必须包装完好、加盖密封运输及保管；贮存地应阴凉、干燥、 通风、远离火源；应分类存放、防止混杂、并有标明材料名称、性能等参数的明显标记； 在保管及操作场地划定区域内，注意防火、防毒、防爆、防高温等事项。 2、施工混合搅拌时的物料温度直接影响发泡量及泡沫体质量，必须严格控制。物料 形成泡沫体时的温度以＋25℃最好，因此，全部物料须在水浴中加热（或冷却）调节温度。 )的密度大，容易沉积于甲组份中各种原料相对密度不同，特别是三氟三氯乙烷(FCl 3 底部，混合前，甲组份料要先充分搅拌均匀。 泡沫体组成物料的活性大，对气候条件敏感，材料配比用量随气候条件不同而有所变 化，必须通过试验经校对后再确定现场施工配比。 3、灌注泡沫体的基层表面温度过低，泡沫体即产生收缩，如不能对基层加温，可以 先在基层表面薄涂一层甲组份料层，然后灌注。 基层表面必须干净、无水，有水份或其它杂物，会直接导致混合料发泡量大减，同时

汽车新材料的应用与发展

汽车新材料的应用与发展 摘要：随着汽车技术的迅速发展，汽车越来越多的采用新技术及新工艺，使得人们对汽车轻质化、低成化、智能化、高的经济性和可靠性的要求成为可能。因此，材料技术的发展对汽车的进步起着重要作用。由于材料技术的进步降低了车辆的重量，改善了燃油经济性，降低了车辆制造成本。本文介绍了近年来现代汽车所采用的碳纤维、纳米材料、有色金属等最新技术与发展。 关键词：汽车；材料；技术；应用；发展 Abstract: Along with the technology of the auto develops very rapidly, the auto put to use the new materials and new technology more than before. People required light weight of the auto, low cost, intellect, high economy and reliability is possible. The developed of material technology is very important auto industry progressive. The advancement of material technology reduces the weight of auto, promotes fuel economic effectiveness cut down the manufacturing cost. This paper introduces some new materials used of the modern auto in recent years, such as CF, nano-material and metal of auto and the develop of the new material. Key words: auto; material; technology; application; develop 1碳纤维在汽车中的应用与发展 碳纤维是（CF）是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上，它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得，具有十分优异的力学性能。特别是在2000摄氏度以上高温惰性环境中，是强度唯一不下降的物质。碳纤维和碳纤维增强复合材料（CFRP）作为21世纪的新材料，因其高强度、高弹性模量和低比重性能，在汽车上迅速得到广泛的应用无论是在车辆外观件、发动机舱内、车内门板或是饰板等,皆可以看到碳纤维的应用。随着其在汽车上应用的增多,专家指出,在未来5年碳纤维将推动汽车工业的变革。 1.1在汽车车身、底盘上的应用发展 由于碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度,其适于制造汽车车身、底盘等主要结构件的最轻材料。预计碳纤维复合材料的应用可使汽车车身、底盘减重40-60%；相当于钢结构重量的1/3-1/6。 英国材料系统实验室曾对碳纤维复合材料减重效果进行研究,结果表明碳纤维增强聚合物材料车身重172Kg，而同样车型的钢制车身重最为368Kg，减重约50%并且当生产量在2万辆以下时，采用树脂传递模塑（RTM）工艺生产复合材料车身成本要低于钢制车身。 但由于碳纤维成本过高，碳纤维增强复合材料在汽车中的应用有限，仅在一些赛车、高级轿车、小批皿车型上有所应用,如BMW 公司的Z-9、Z-22的车身，M3系列车顶篷和车身，GM公司的Ultralite车身，福特公司的GT40车身，保时捷911GT3承载式车身等。 1.2在制动摩擦片上的应用发展 碳纤维还因为其环保、耐磨的特点而应用在制动摩擦片上，但含有碳纤维复合材料的产品都格外贵，所以目前这种制动摩擦片还主要应用在高档轿车上。碳纤维制动盘被广泛用于赛车上。例如F1赛车上。它能够在50m的距离内将汽车的速度从300km/h降低到50km/h，此时制动盘的温度会升高到900℃以上，制动盘会因为吸收大量的热能而变红。碳纤维制动盘能够承受2500℃的高温，而且具有非常优秀的制动稳定性。虽然碳纤维制动盘具有卓越的减速性能，但是