汽车用塑胶材料

汽车废旧零部件 回收、再制造
汽车禁限用物质
汽车回收利用
《汽车零部件再制造试点管理办法》发布 《报废汽车回收管理办法》正在修订
GB GB/T GB/T GB/T
《汽车零部件再制造产品标志、标识规范》 《汽车零部件再制造拆解技术规范》 《汽车零部件再制造分类技术规范》 《汽车零部件再制造产品技术条件》
《汽车可回收利用率和禁/限用物质管理办法》制订中 汽车禁用限用物质 汽车禁用限用物质标识方法 汽车禁用限用物质测试方法
汽车外观设计 ——国内完整的汽车自主设计开发的新模
式
汽车外观设计
COLOR DESIGN 色彩设计
品级标准产生的必要性
2011.03.31
T.R.L
3
现代汽车业面临的挑战
节能减排的各项措施
能源多元化 轻量化
汽车性能要求的提升
性能要求的多元化 提出更高性能要求
环保法规的提出
有害气体有害物质限制法规
对材料性能、外观、可靠性 等导致客户满意程度的因素 有显著影响。
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塑料的产生与发展
塑料的产生
1910年通用酚醛塑料公司开始生产
塑料的发展
——多种类化到多品级化 1971年30多种树脂70多品种 现状：数千个品级
汽车对塑料材料的要求的提高 塑料材料在汽车中的应用范围扩大 新的加工工艺也大量的涌现
ABS
ABS
PE/PP PE/PP PE/PP PE/PP POM
T.R.L
左前门上护板 左前门护板装饰条
前门中护板 左前门中部装饰块
左前门扶手
TPU喷塑表皮，中硬发泡RIM，注塑骨架 TPU喷塑表皮，中硬发泡RIM，注塑骨架 注塑，IMD 注塑，IMD 注塑 注塑 真皮，热烫EPU切块，注塑骨架，包覆 针织布，热烫EPU切块，注塑骨架，包覆 真皮，热烫EPU切块，注塑骨架，包覆 针织布，热烫EPU切块，注塑骨架，包覆
4（高配） Y5003(棕黄) Monterey
4（低配） Y5003(棕黄) 织物
5（高配） Y5003(棕黄) Monterey
5（低配） Y5003(棕黄) 织物
6（高配） 中银（半亚光） /
6（低配） 中银（半亚光） /
7（高配） Y5003(棕黄) 7（低配） Y5003(棕黄) 8（高配） Y5003(棕黄) 8（低配） Y5003(棕黄) 9（低配） Y5003(棕黄)
左前门装饰亮条
注塑，IMD 注塑，IMD
注塑 前门地图袋内饰板
注塑
注塑 前门地图袋外饰板
注塑
扬声器罩
注塑
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汽车外观设计 ——国内完整的汽车自主设计开发的新模
式
汽车外观设计
COLOR DESIGN 色彩设计
品级标准产生的可能性
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T.R.L
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材料的特殊特性
对安全和政府法规有显著影 响。
所有的塑料零件材料都要求进行标记，标识和标记使用符号及缩写 代号应符合Q/SHM XXX-XXX-2009《汽车常用塑料及改性材料的标识 和标记 第1部分：标识系统和分类基础》中的定义和规范，除了危 及安装、外观或者功能的情况（包括挤压、碾压成型件）之外。为 了便于塑料及其改性材料的回收、循环再利用，将材料标识符号明 显的地刻记在制品零件上。 示例：A柱护板用材料 ＞ PP-T20 ＜
Manufacture
Conceptual lightweight
Material choice
2011.03.31
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Structural optimization
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汽车性能设计要求的提升 ——汽车安全、回收、再制造和限/禁物质法规的制订与宣贯
欧盟2005/64/EC指令在2000/53/EC指
半软质仪表板
PVC+ABS,PURE,ABS
TPO,PUR-E, PP+EPDM-T20
软质仪表板
PVC,PUR-E ,ABS
PU,PUR-E, PC+ABS
软质仪表板
Leather ,PURE,ABS+PC
工艺难度： ★
品味： ★☆
2011.03.31
工艺难度： 工艺难度： 工艺难度：
3个月出现变形，完 全松脱现象；3个月 后一直保持变形松脱 状态。
T.R.L
PP+EPDM-T20 在零部件技术条件中应提出 尺寸稳定性要求
耐热级PP-T20 普通级PA6 在零部件技术条件中应提出 耐热性要求
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汽车个性化要求的设计案例——不同等级的门内板配置
序号
色彩编号
（色彩俗称）
纹理编号
（最小拔模角度 单位：度） （纹理俗称）
2011.03.31
AP009（0.2）（极细皮纹） AP009（0.2）（极细皮纹） AF251（5.6）（仿皮纹） AF251（5.6）（仿皮纹） AP009（0.2）（极细皮纹）
材质代号
零件名称
工艺说明
TPU,EPU, PE/PP–T10 TPU,EPU, PE/PP–T10 ABS ABS PE/PP PE/PP 真皮,EPU, PE/PP–T10 PET-FK,EPU,PE/PP-T10 真皮,EPU, PE/PP–T10 PET-FK,EPU,PE/PP-T10
★☆
★★
★★★
工艺难度： 工艺难度： ★★★★ ★★★★★
品味： ★☆
品味： ★★☆
品味： ★★★
品味：
品味：
★★★★ ★★★★★
T.R.L
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汽车性能设计要求的提升——内饰件的外观品质与特殊特性
外观美感与车型设计 风格、品位一致性
手感柔软度、舒适感 色彩、纹理和光泽特 征格调及相互影响
1（高配） N3008 (深灰) AF251（5.6）（仿皮纹）
1（低配） N3008 (深灰) AF251（5.6）（仿皮纹）
2（高配）
AV GV24271G4 （中国红装饰）
2（低配）
AV GV24271G4 （中国红装饰）
3（高配） Y5003(棕黄) AF251（5.6）（仿皮纹）
3（低配） Y5003(棕黄) AF251（5.6）（仿皮纹）
各年限回收
率 2010年 2012年
T.R.L2017年
可回收利用率
M2/M3 N2/N3
M1/N1
85％
80％
90％
95％
再利用率
M2/M3 N2/N3
M1/N1
80％
75％
80％
85％
8
汽车零部件制造工艺——按车型/等级分等的外观品质和性能水平
≤A级
A级
B级
C级
≥D级
硬质仪表板
PP ABS ABS+PC MPPO
T.R.L
属于汽车回收利用范围的物质
金属件
≥300g
塑料件
≥100g
橡胶件、弹性体
≥200g
单位：万辆
日本
欧盟
7500
366
900
100
中国 6467 200
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汽车性能设计要求的提升 ——汽车安全、回收、再制造和限/禁物质法规的制订与宣贯
我 国 汽 车 回 收 政 策 和 法 规
2011.03.31
2010
2012 年份
2017
消费群年龄调查
2011.03.31
T.R.L
材料的再利用率 可回收利用率
4
现代汽车“节能减排”的措施之一——能源多元 化
传统汽车
混合动力汽车
传统汽车电气 化
2011.03.31
T.R.L
纯电动汽车
5
现代汽车“节能减排”的措施之二—— 汽车用材料轻量化
汽车轻量化是设计、制造与材料的技术集成应用
简单的依靠试验检测沿用参 考车型的材料 听从供应商的随意推荐 质量不可控制
原材料性能等级； 生产工艺及其设备； 供应商经验和信息； 实际用料与设计要求不
一致现象。
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汽车外观设计 ——国内完整的汽车自主设计开发的新模
式
汽车外观设计
COLOR DESIGN 色彩设计
T.R.L
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品级材料体系
高分子材料本身的特性
塑料的组分
树脂的组分和比例 改性剂、添加剂的组分和比例
多种组分之间的界面状态 塑料的结晶性 加工工艺影响
2011.03.31
T.R.L
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品级材料体系
类：主要组分相同的塑料 品级：应用上特殊特性要求相同的材料
塑料
PP类
汽车用塑胶材料品级标准的研究与展望
副总工程师 汤瑞麟
2011-.043-6.31
1
现代汽车业面临的挑战
——安全、低碳绿色、个性化和最佳性价比
安全性 节能减排 个性化 最佳性价比 优良品质 特殊特性
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特殊特性
安全性
节能减排
优良品质
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最佳性价比
个性化
2
品级标准的重要性
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合理的材料设计和工艺选择
性能稳定 良好外观
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T.R.L
外观 性能 加工性 经济性
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合理的材料设计与性能设计
Chevrolet-Malibu
高光泽耐候级ASA
避c免he使vr用ole电t-镀ma或lib者u喷漆 耐候性能优良
分类 IMF
(IN MOLDING FILM)
IML
(IN MOLDING LABEL)
适用 范围
3D 产品
2D产品
无污染，更环保
产品稳定耐久
Nissan-Xterra
金属色POM
省掉喷漆或电镀工艺，节约成本 满足汽车内饰环保要求
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合适的制造工艺选择
Tuscani
In Mold Decoration
Mercury Sable
F-150 Mountaineer
IMD(In Mold Decoration)
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一个品级是否只对应一种材料？
改性方法 组分
特殊特性 生产工艺
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特殊特性
ISO/TS 16949-2002
不同工艺，不同组分的材 料只要符合一个品级材料 特殊特性的要求，就可以 定义为同一个品级。
技术引进的来源不同 原料产地和性能不同 汽车特殊特性的要求
生
5个月出现颜色变 浅；12个月变严重 发暗，严重变色。
紫外光稳定级PA
在零部件技术条件中应提出 耐光性要求
10个月出现局部发 白；10个月后一直 保持局部发白状态。
PP+EPDM-T20
在零部件技术条件中应提出 耐光性要求
2011.03.31
3个月出现严重变形 ，间隙增大，看到脱 位；3个月后一直保 持变形脱位状态。
T.R.L
Fra Baidu bibliotek
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汽车性能设计要求的提升——按车型/等级分等的外观品质和性能水平
• 车型用途
– 不同车型其材料要求不同
• 车型品质
– 同车型不同等级其材料要求 不同
• 零部件特殊特性要求
– 同车型同等级不同分布部位 的零部件其材料要求不同
2011.03.31
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汽车材料与性能不合理的匹配结果—— 汽车涉及材料问题的产
ABS类
PA类
POM类 PBT类
……
PP-T20 PP-T30 PP+EPDM ……
……
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T.R.L
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塑料改性材料品级标准
合计
644
2011.03.31
T.R.L
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国内材料品级标准现行状态
原因
现状
后果
材料品级标准垄断 指定供应商 改性塑料起步晚差距大
国内缺乏专门针对汽车的材 料品级标准
令
有害气体有害物质限制法规
– 《汽车禁用物质要求》（征求意见稿） – RoHS法规
回收法规的要求
– 《汽车产品回收利用技术政策》（2006） – ELV指令
汽车保有量
年汽车报废 量 报废汽车出 2011.03.3口1
德国 4400 350
250
国内外汽车回收利用现状
美国
英国
2900
1000
200
– 《汽车禁用物质要求》（征求意见稿） – RoHS法规
回收法规的要求
– 《汽车产品回收利用技术政策》（2006） – ELV指令
各类、等级车型的不同要求 新工艺、新技术的不断涌现 消费群体的个性化
汽车产品回收利用技术政策（2006）
100 90 80 70 60
% 50 40 30 20 10 0
色差控制与色牢度
色彩和材料相符性 色彩和人体工学
2011.03.31
适当的物理性能
缓冲性、弹性回复性
抗撕裂性、剥离性
耐热性、低温抗冲击 性
隔热性、减震消音性
成型性 、可焊接（缝 合）性 耐磨性、抗划性
雾度等
透气性、透湿性 抗霉菌 抗化学药物性 抗污性 气味(VOC) 可回收和再利用性 有害物资限量 阻燃性
2011.03.31
T.R.L
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材料品级标准——
• 目的:定义符合汽车各个部位零部件使用的材料品级特殊特性。
本标准规定的材料特性适用于通风盖板本体、保险杠加强板、 前门三角护板、内饰柱护板、顶棚拉手、杂物箱体、背门护板、地 图袋、方向管柱护罩、后搁物板通风格栅、驾驶员搁脚板、HVAC新 风进风风道、小支架、卡座、车内空调器总成外壳、除霜过渡风道、 新风进风口挡板等零件使用。