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這些高性能塑料可以代替金屬用于汽車發動機周
在汽車輕量化的過程中，使用塑料來減輕汽車重量仍然是制造商的一項重要計劃。一般塑料的比重為0.9~1.5，纖維增強復合材料比重也不會超過2，而金屬材料中，A3鋼的比重為7.6、黃銅為8.4、鋁為2.7，這使得塑料成為現階段實現汽車減重的主要手段之一。目前，無論是外裝飾件、內裝飾件，塑料用量都在不斷地增加。并且隨著工程塑料綜合性能的不斷提高，發動機周邊、塑料車窗、車門、骨架甚至更多的汽車關鍵部件都開始使用塑料。那么，當前塑料在汽車發動機周邊有哪些最新應用呢?小編匯總了一些相關的資訊，讓我們來一睹為快吧!
帝斯曼：可媲美PEEK 的新型PPA材料
在不影響安全及舒適性能的條件下，縮小發動機尺寸、在有限的空間內靈活設計是當前車輛設計中面臨的巨大挑戰。帝斯曼深信，在助力整車制造企業及其零部件和系統供應商滿足二氧化碳排放標準的過程中，ForTii Ace將扮演重要角色。
帝斯曼在2016年K展上正式推出了這款可在某些領域媲美PEEK 的新材料，ForTii全球業務經理Konraad Dullaert曾表示，“ForTii Ace材料的目標應用領域包括動力系統、傳動系統、底盤和熱管理應用等。同時，受益于ForTii Ace的各項優異性能，許多采用壓鑄設計的工業應用也可使用ForTii Ace作為金屬替代材料。”
ForTii® Ace是一種基于4T化學的聚鄰苯二甲酰胺(PPA)，具有一系列優異的機械、熱學及化學性能，適用于高溫條件下對長期強度有要求的應用領域。ForTii Ace的玻璃轉化溫度為160℃，顯著高于其他聚鄰苯二甲酰胺材料，包括現有的ForTii各等級產品，比PA66至少高出80℃。ForTii Ace甚至比PEEK更能耐受各種汽車油脂、化學物質等。
目前市場上替代汽車金屬壓鑄件的熱塑性塑料，大多數在應用于125℃以上的溫度時，機械性能會大幅度的下降。而ForTii Ace不會，憑借較高的玻璃轉化溫度以及結晶度,ForTii Ace的機械性能和耐熱老化性均優于那些基于聚酰胺6T、9T和10T的聚鄰苯二甲酰胺競爭產品。可以說，ForTii Ace是唯一一款芳香族化合物重量比超過50%的聚鄰苯二甲酰胺產品 。
憑借其優異的耐化學性和機械性能，ForTii Ace的某些規格產品在特定應用中甚至可以作為PEEK的高性價比替代品。“我們這款材料的推出是希望能夠把現在還未實現以塑代鋼的部件，能夠向以塑代鋼推進。如，變速箱或變速箱中的部件，目前可能使用的是鋁或其他金屬，我們希望能夠逐漸用塑料去代替這些部件。另外，包括發動機還有發動機的支架，甚至現在有一些客戶也在詢問我們底盤的一些部件是否也可以逐步使用塑料去替代金屬。不過底盤可能對環境的要求和溫度、濕度的要求都比較高，還有高剛性、高強度要求。客戶也提到了汽車電子方面的應用，汽車電子的部件比較小，但設計越來越復雜，可能更需要一些小型化設計的汽車連接器，這些能夠通過降低密度、降低重量來實現更多的部件輕量化。”Konraad Dullaert說道。
ForTii Ace家族包含由不同種類的填料及增強劑(包括高達50%的玻璃和碳纖維)構成的不同等級產品，目前在開發的ForTii Ace均為注塑級產品。
索爾維：高性能聚合物助力高能效、減排、輕量化
2016“傳聲創新日——汽車新材料創新發布會”上，特種聚合物供應商索爾維推出了其領先的熱管理系統解決方案，著重介紹了包括Amodel®PPA、Ryton®PPS等高性能聚合物，旨在助力汽車OEM及零部件生產商應對汽車發動機在高溫高壓強腐蝕等嚴苛環境下的挑戰，推動發動機實現“高能效、減排、輕量化”的目標。
對Amodel®PPA、Rayton®PPS在140℃的LLC/水(50：50)中浸泡1000小時，在23℃下測試溫度，進行測試結果發現，Amodel®PPA、Rayton®PPS的機械和尺寸穩定性表現出色。特別是40%玻纖增強PPS部件的重量變化為0.4%，長、寬和厚度變化均小于0.1%。 PPA的吸水性只有尼龍的一半，PPS只有0.1%。用Dexcool XLC:水(50：50)在120℃下浸泡測試條，在23℃下測試溫度，Amodel®PPA和Rayton®PPS的熔接線強度優異，滿足了形狀復雜的熱管理系統對熔接線強度的要求。
目前，世界首款全塑汽車發動機的油泵、抽水泵、進出水口、節流閥體、燃油軌及凸輪軸鏈輪等7個主要引擎部件均采用了索爾維高性能聚合物。
Teknor Apex：玻璃纖維尼龍化合物滿足發動機艙多重要求
新型Chemlon® 化合物在未來發動機蓋上的典型應用照片
Teknor Apex公司生產的兩種新型玻璃纖維增強型聚酰胺化合物，在注塑汽車發動機艙零配件(如發動機蓋)中表現出卓越的阻燃性和優異的熱穩定性。
Chemlon® 904-13 GVNH和204-13 GVNH 是玻璃纖維尼龍化合物，鹵素含量低，在厚度僅有0.8 毫米(約 0.031 英寸)的情況下通過了垂直燃燒測試，符合UL-94 V-0標準。傳統的鹵代化合物只有通過添加高度阻燃物和增效劑才能達到這種程度的阻燃性，而這會導致注塑困難、表面光滑度差并且增加產品密度。而相比之下，新型Chemlon化合物可以制作出更光滑的表面，產品密度也比傳統產品小15%，并且可以快速注塑成具有長流道或薄壁的零件。
Teknor Apex尼龍事業部汽車行業經理Jeff Schmidt表示，這種新型化合物在發動機艙中應用時還有一個同樣優越的特點，即熱穩定性。“Chemlon 904-13GVNH是一種極其耐高溫的材料，熱變形溫度高達245°C [473°F]，且在高溫下依然能達到高度的性能保留，”Schmidt先生說，“事實上，該化合物的實際持續使用溫度遠遠高于規格。”
奧升德：泛達®H系列成為多種汽車應用場合的理想選擇
憑借優異的熱阻系數與耐水解性能，奧升德的尼龍66樹脂與工程塑料產品組合能夠幫助原始設備制造商實現產品輕量化。泛達®H系列屬于玻璃填充型耐熱品級，可以有效避免引擎蓋下積攢熱量帶來損壞，而且具有耐化學品腐蝕性，從而使其成為機油管理、活性碳罐、進氣歧管以及汽缸蓋等多種汽車應用場合的理想選擇。今年的Chinaplas展會上，奧升德展示了面向汽車領域量身打造的多款尼龍66創新產品，其中包括：在汽車冷卻系統等苛刻應用環境，泛達®HR系列能夠提供行業最佳的耐熱和耐水解老化性能;應用于對燃油效率要求較高的渦輪增壓發動機中，奧升德的泛達®HT系列能夠有效防止機器在長期熱暴露后出現性能退化現象。
