改性尼龍以其綜合力學性能高、優(yōu)良的耐溶劑性及價格適中等特性，在眾多的耐磨工程材料中更能滿足汽車配件的耐磨要求。為此，北京首塑新材料科技有限公司運用合金化、高增強高光潔度技術，開發(fā)了汽車發(fā)動機系墊片用高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金及汽車泵閥殼體用高強度耐磨尼龍合金。

耐磨工程塑料

      何謂耐磨，一般而言，耐磨是指在滑動或滾動過程中，被接觸面材料具有受接觸面材料的摩擦只產生較小損耗的特性。耐磨性能，不僅與兩接觸面之間的摩擦系數有關，還與被接觸面材料自身的強度、表面硬度等因素有關。

常見的耐磨工程塑料包括：聚甲醛（POM）、尼龍、四氟乙烯（PTFE）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、聚醚醚酮（PEEK）及聚酰亞胺（PI）等。

      耐磨工程塑料產品由于自身分子結構與表面特性，普遍具有較低的摩擦系數，磨耗小，耐磨性能突出。但同時各自的其它性能和加工工藝差別較大，成本也相差懸殊，因此，對耐磨工程塑料的正確選擇成為耐磨級產品設計的重要環(huán)節(jié)。

汽車制品對耐磨工程塑料的特殊要求

       隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，輕量化成為一個主要的趨勢，各種新技術、新材料不斷引入，以降低汽車的自重，而以塑代鋼是其中一個重要發(fā)展方向，通過以塑代鋼，減少了鋼材的消耗，減輕了汽車的重量，降低了汽車產品的成本和耗能。

       由于汽車在戶外的惡劣環(huán)境下使用，其制件往往要求所用塑料產品具有耐油類溶劑、耐磨耗、較高強度、外觀光澤度高、耐水及耐溫等特性。特別是耐磨性能，由于汽車在使用過程中，一些部件的動態(tài)摩擦情況很多，如果承受摩擦行為的部件耐磨性不好，磨損較大，很短時間內就需要更換，則根本就不能滿足汽車產品的**性和可保養(yǎng)性要求。長期以來，由于對于耐磨塑料的選擇不到位，限制了塑料在此類領域產品的開發(fā)進度，從而造成了耐磨級汽車配件的以塑代鋼的程度遠落后于其它零配件。

近期，隨著材料新技術的發(fā)展，國外陸續(xù)有廠家在耐磨級的汽車零配件上以耐磨工程塑料取代金屬制品。事實上，只要選擇合適的材料，針對零部件工作使用的要求進行設計開發(fā)，耐磨級的工程塑料完全可滿足汽車的使用要求。

一般而言，汽車制品對耐磨工程塑料材料的要求如下：

1. 耐磨性能優(yōu)越，摩擦系數小，特別是動摩擦磨耗量小（一般小于5mg）；

2. 力學性能優(yōu)良，韌性好，制品能有效通過高低溫循環(huán)熱沖擊（-40～ 120℃）的考驗；

3. 產品表面光潔度高，加工成型性能好；

4. 耐溶劑性能優(yōu)良，可適應長期接觸油類制品的場合。

      在眾多的耐磨材料中，相比之下，尼龍類的產品由于綜合力學性能高，具有優(yōu)良的耐溶劑性，更能滿足此類制品的要求。因此，就汽車用耐磨制品來講，往往選擇尼龍類產品來滿足使用的要求。

汽車發(fā)動機系墊片用高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金

圖1：高尺寸耐磨尼龍墊片

圖2：高光澤耐磨尼龍墊片

表1高光澤、高尺寸精度耐磨尼龍合金PA66 6207產品數據表

       汽車差速器齒輪墊片、各類汽車發(fā)動機系軸承用耐磨墊片，傳統(tǒng)上使用的都是耐磨鋼片。在以塑代鋼進展過程中，技術人員嘗試采用不同的耐磨材料進行替代，如PI、PEEK、PPS、尼龍等，然而不是耐磨效果不盡理想，就是價格過高，推行困難。因此，如何獲得性價比較高的耐磨材料是對這一應用領域選材的重要目標。此外，由于是用于傳動齒輪的墊片，對于厚度方向的精度要求非常高，如果出現(xiàn)尺寸精度誤差，就會直接導致傳動齒輪的損壞。而常規(guī)的耐磨制品，由于熱收縮等因素，端面很容易產生凹面效應，特別是厚制件（5mm以上）芯部收縮與邊緣收縮尺寸差別大更是突出的問題，因此必須改進后才能使用。

       針對這一應用領域，我公司專門開發(fā)了具有較高的耐摩擦性、沖擊韌性及尺寸穩(wěn)定性，同時具有較好流動性的SuployTMPA666207產品，從而實現(xiàn)了汽車用耐磨墊片的以塑代鋼。該產品的典型數據見表1。

        使用PA666207產品生產差速器齒輪軸承墊片，產品耐磨性能突出，具有很高的光潔度，且由于合金化，產品在厚度尺寸方面的均一性大大提高，端面平整度好，完全可滿足齒輪裝配的技術要求，同時價格極有市場競爭力。目前，這種墊片已通過用戶裝車實驗，取得認可，并已規(guī)模放量生產，性能質量非常穩(wěn)定。

汽車泵閥殼體用高強度耐磨尼龍合金

圖3：淺色高強度耐磨尼龍泵殼體

表2高強度耐磨尼龍合金PA666207G9 產品數據表

      汽車離合器助力泵等殼體產品由于使用的特殊性，不僅要求材料具有優(yōu)異的力學性能和耐溶劑特性即在一定壓力下（＞9kg）經液壓油長期浸泡無開裂、不變形（低蠕變），而且還要求具有優(yōu)異的耐磨特性。特別是注塞泵殼體產品，其內壁的柱塞需往復運動達數十萬次以上，因此對于殼體自身的耐磨性和內壁的表面光潔度要求均很高。而單純的耐磨增強尼龍，特別是高增強的產品（40%～50%玻纖增強），很難實現(xiàn)耐磨與高表面光潔度的效果。

       我公司將淺色復合耐磨體系應用于改性尼龍，結合合金化、高增強高光潔度技術，有針對性地開發(fā)了SuployTMPA666207G9（本色）產品。該產品具有優(yōu)異的力學性能（高達45%增強）和耐磨性能，同時具有很高的內壁表面光潔度，無玻纖外露，耐溶劑性能突出，完全能滿足滑動摩擦的使用要求。此外，該產品由于是淺色體系，可方便制品的設計和著色。該產品的典型數據見表2。

      目前，該產品已成功應用到汽車用柱塞式離合器總泵殼體制品的生產中，并通過了50萬次往復式摩擦實驗。該殼體具有優(yōu)良的耐溶劑性能，長期使用下無變形且無液壓油泄露，其性能達到了進口配件的水平。

結語

      隨著汽車技術與新材料技術的進一步發(fā)展，耐磨級尼龍合金產品因其優(yōu)良的綜合性能、突出的耐磨特性，以及較高的性價比，在汽車配件中的應用將會得到更大的提升。而準確把握汽車產品對材料的技術要求，將是加快此類產品推廣應用的必要條件，同時也將繼續(xù)作為我們研究開發(fā)工作的目標之一。