在汽车轻量化中应用最多的通用塑料有：聚氨酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、ABS几大类。它们既能制造受力作用的汽车零件，又能制造内饰件。大都采用注射成形，如图13-39所示。

图13-39　注射成形示意图

（a）注塞式注射机原理示意图；（b）注塑机外观

1.聚氨酯（PU）及聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯和聚丙烯、聚氯乙烯已成汽车上三种用量最大的塑料品种。聚氨酯是一种分子结构中含有氨基甲酸酯团（—NHCOO—）的聚合物。其性能取决于组成配方，可在从软到硬较宽范围内变化，其产品以泡沫塑料为主。

聚氨酯泡沫塑料分为硬质和半硬质两类。聚氨酯泡沫塑料的优点是结构内布孔，孔隙度大，制品回弹性好，让人接触富有舒适感，能吸收外来50％～70％的冲击能量。

半硬质聚氨酯泡沫塑料可分为普通型和自结皮型两类。其中普通型制品，其密度根据轻量化需要，可在60～150kg/m3之间调整。自结皮型泡沫塑料在发泡时能自行在产品外表结成厚度为0.5～3.0mm的表层，使其具有较高的抗拉强度和耐磨性，并能成形具有不同花纹与颜色的成形制品。

这里就聚氨酯泡沫塑料几个应用实例加以介绍。

（1）汽车座椅。

汽车座椅由支撑物、弹性体和外包皮三部分构成。国内外早已全部采用聚氨酯泡沫塑料取代钢丝弹簧和海绵制造汽车坐垫。汽车座椅的质量指标是静刚度、振动衰减特性、共振传递比和疲劳寿命等。

（2）聚氨酯泡沫塑料软饰仪表板、扶手与头枕。

仪表板、扶手与头枕等都是内饰件，要求具有极大的安全性和防火性。仪表板表皮大部分采用ABS改性的聚氯乙烯膜。表层采用带有缓冲性的聚氨酯泡沫塑料，芯部为硬质塑料和某些部位的金属骨架。仪表板上装配有杂物箱、仪表罩盖和除霜器格栅。它们一般用具有耐热性的ABS和聚丙烯制成。

2.聚丙烯（PP）

目前，汽车上使用的聚丙烯零部件品种已达70多种，表13-6所示为汽车聚丙烯零件。

表13-6　汽车聚丙烯零件

（1）聚丙烯材料的特性。

聚丙烯具有较高的热变形温度和良好的耐应力开裂性，而且通过各种无机填料和各种弹性体的改性，可以得到具有多种特性的聚丙烯品种。通过有目标的改性，可以获得增韧型聚丙烯、增强型聚丙烯、填充增韧型聚丙烯和一般填充型聚丙烯四类。

（2）聚丙烯基体的改性塑料。

为了改善聚丙烯的工程性能，满足汽车零件工作的需要，通过对聚丙烯基体、增韧剂或增强剂、填充剂三者间的调配，可以制成不同性能的改性聚丙烯塑料制品。图13-40所示为改性聚丙烯塑料应用于轿车前围与保险杠等零件的状况。

图13-40　改性聚丙烯制品

①增韧型聚丙烯。它以提高弹性、韧度为主来改性，具有很高的冲击韧度和低温韧性，主要用于制造汽车保险杠。

②填充增韧型聚丙烯。它的改性是通过填充无机物和弹性体增韧，从而获得高弹性模量、高刚度且耐热性与尺寸稳定性好的填充增韧型聚丙烯塑料产品。

它广泛用于制造仪表板、车门内护板、散热器面罩等汽车外饰件。

③一般填充型聚丙烯。一般填充型聚丙烯能够较大幅度地提高刚度、耐热性与尺寸稳定性，主要通过填充无机物来改性成形而达到上述目标。这种填充型聚丙烯将用于制造暖风机壳体、护风圈等耐高温的非受力构件。

④增强型聚丙烯。它是一种用玻璃纤维增强的聚丙烯，也可以说是一种以聚丙烯为基并用玻璃纤维增强的复合材料，其强度、刚度、耐热性与尺寸稳定性最好，常用于制造发动机风扇等。

（3）聚丙烯在汽车制造中的综合应用。

各种改性聚丙烯塑料在汽车制造中的应用量占汽车塑料总用量的30％以上，它不仅可用作弹、韧性体零件，而且有取代ABS制作刚性塑件的优势。

目前聚丙烯塑料应用最广的是仪表板、保险杠、方向盘等汽车零件，它们都直接采用注射成形。聚丙烯材料制造的其他汽车零部件还包括：(www.daowen.com)

①车内顶棚、侧面、坐垫以及乘客周围的零件，如方向盘、仪表板等。

②发动机和取暖通风系统有关零件，如发动机冷却风扇、电瓶外壳、汽车分电器盖、通气管、除霜器喷嘴和暖风风扇等。

③汽车外装件，如汽车照明灯、闪光指示灯和侧向灯外壳、格栅和车轮挡泥板等。

3.聚乙烯（PE）

聚乙烯的分子结构、密度、分子量可依生产方式不同而不同。聚乙烯按其密度分为：低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）三类。

聚乙烯用量占汽车塑料总用量的5％～6％，次于聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚氨酯，居第五位，主要用于制造空气导管和各种储罐。汽车工业中基本上只用中、低密度聚乙烯，主要用于内、外饰件和底盘件等的制造。

聚乙烯在汽车上的应用举例见表13-7。

表13-7　聚乙烯在汽车上的应用举例

4.聚氯乙烯（PVC）

（1）聚氯乙烯的分类、特性及其改性。

聚氯乙烯是一种多组塑料，根据加入增塑剂的不同，可将其分为硬质聚氯乙烯、软质聚氯乙烯和聚氯乙烯热塑性弹性体三种。

（2）聚氯乙烯在汽车上的综合应用。

聚氯乙烯在日本汽车所用塑料中占30％～40％，而在美国占16％～20％。一般每辆车用量2～10 kg。

聚氯乙烯在汽车上主要用作表皮套、内饰件坐垫套、车门内衬、汽车顶盖衬里表皮、仪表板罩、地板隔热垫、坐垫套、后盖板表皮、操纵杆盖板、备胎罩盖、方向盘、货厢衬里、窗玻璃升降器盖、保险杠套以及所有电线包皮（即绝缘层）等。有些车型的车窗密封条也已采用软聚氯乙烯制作，其拉伸强度保持在10 MPa以上，伸长率在120％以上。

（3）聚氯乙烯注射成形工艺性。

聚氯乙烯塑料几乎可以用所有的成形方法加工，其中主要是用挤压成形，占65％以上，其次是压延成形，注射成形应用较少。挤压汽车材料一般是各种塑料板和异形材等。压延汽车材料表现为板材、片材、人造革和薄膜等。

5.ABS塑料

（1）ABS的特征、种类及性能。

ABS由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）这三种物质聚合而成，其组成比例为：A占10％～30％，B占5％～30％，S占40％～70％。如果改变这三种成分的比例，并加入第四种组分，就可得到品种较多、用途各异的ABS塑料品种。

①ABS的一般性能。ABS的外观为不透明且呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低，其制品可着成各种颜色，并具有90％的高光泽度。ABS是一种综合性能良好的树脂，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度。其热变形温度比PA（聚酰胺，俗称尼龙）、PVC（聚氯乙烯）高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4％～0.8％范围内。ABS若经玻璃纤维增强后，其收缩率可以减小到0.2％～0.4％，绝少出现塑后收缩的现象。

②ABS的力学性能。ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用，即使ABS制品被破坏，也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良，尺寸稳定性好，又具耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的弯曲强度和压缩强度较差。ABS的力学性能受温度的影响较大。

③ABS的热学性能。ABS属于无定形聚合物，无固定熔点；熔体黏度较高，流动性差；热稳定不太好，耐候性不良，紫外线可使其变色；热变形温度为70～107℃，制品经退火处理后其热变形温度还可提高10℃左右。对温度、剪切速率都比较敏感。

ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40～80℃的温度范围内长期使用。

（2）ABS在汽车上的应用。

由于ABS具有良好的综合性能，通过改性后还能获得特殊性能，故广泛用于制作汽车内饰件和外装件，如表13-8所示。

表13-8　ABS等苯乙烯塑料在汽车上的应用