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塑料汽车应用 不只是轻量化
2010-8-11 来源:中国聚合物网
关键词:聚烯烃弹性体 聚氨酯

    头枕和扶手都是由透明的Technogel®制成,感觉柔软舒适。驾驶室座舱的机械操作元件由高级水性涂层原材料Bayhydrol®和Bayhydur®构成的聚氨酯涂层构成,触感舒适。
    在发动机箱内,电缆采用弹性、耐磨、耐介质Desmopan®热塑聚氨酯包裹。车体和地板零部件采用抛光、浅黄色硬涂层加工完成。
    塑料在汽车领域的应用为汽车工业带来的安全意义更为重要。
    上海大众汽车在其仪表板制造中使用了博禄公司的Daplen热塑性聚烯烃弹性体(TPO),以良好的冲击性能确保可靠的安全性能。
    世界各地的领先汽车制造商如大众汽车和欧宝汽车等,都在他们生产的保险杆、仪表板、车门面板、卡车外板等产品中使用了博禄推出的Daplen。
    “2008年度风云车型”菲亚特500、斯柯达晶锐和“2009年度风云车型”欧宝Insignia等车型均应用了Daplen。Daplen还应用在最近推出的smartfortwoconcept和宝马X5系列车型。
    为了更便於回收利用,国外有汽车公司采用单一的热塑性弹性体(TPE)来制造汽车保险杠的面板。据相关报道,目前世界保险杠巿场采用TPE的已经占有53%的份额。
    这些全新的应用,都让汽车可以实现比以往更安全的抗冲击性能。
    满足更多功能性需求
    塑料在汽车领域的广泛应用,实际上更重要的在於塑料可以满足相应的功能性需求。
    将塑料用於汽车油箱或油管,很重要的一点是材料的耐燃料性与优异的阻隔性能。如今不但石化基塑料可以满足燃油接触性的要求,新型的生物塑料同样可以满足这一点。
    罗地亚聚酰胺公司推出的Fuel’InbyTechnyl®系列新品,基於吹塑成型聚酰胺6和6.6,是为与燃料接触应用量身打造的解决方案。这一聚酰胺系列产品具有高燃油渗透阻隔性能,并在保持相同部件安全性能的前提下实现30%的减重。该项产品已成功应用於汽车燃油管以及重型摩托车油箱等。
    密封及吸声也是塑料应用功能性的重要体现之一。KRAIBURGTPE的TPE-S系列材料制作成挡风玻璃垫圈具有可靠密封及吸声性能,是挡风玻璃和钢材车身的“缓冲区”。KRAIBURGTPE专为汽车应用研发的THERMOLAST®-K之TPE-S系列材料为汽车制造厂商提供可以取代一般塑料的高价值材料。
    由於它与特殊粘合剂优异的粘合特性,TPE-S系列材料可以在250℃以内以单色注塑工艺直接粘合在挡风玻璃上面。并且,TPE不需要预干,在注塑之後快速冷却。如此一来又节省了工时。
    更低的成本与优异的成型工艺
    与塑料汽车应用密切相关的,不可忽视的还有一点,塑料本身在加工环节有远低於传统材料加工的能耗与远优於传统技术的便利性。
    泰科纳Fortron®PPS制造的汽车进气管获得SPE“塑料工程师学会”颁发的2009年度汽车类一等奖及年度大奖。该部件由劳士领汽车配件有限公司和聚合物生产商泰科纳合作制造,应用於大众2.0升柴油机发动机。
    据介绍,优化的工艺与生产使得用泰科纳聚苯硫醚(PPS)制造的汽车进气管与用铝材制造的相比,生产成本大致节约25%。生产成本的降低主要得益於以下因素:免除焊接後报废率的降低,加工步骤的整合,成型周期的缩短以及工序可靠性的提高。而且,获奖的进气管比同类铝制产品轻30%,因此有助於降低燃油的消耗和二氧化碳的排放。
    近年来,利用塑料以及特殊的色彩效果实现免喷涂成型也是近年来迅速发展的技术之一。
    在CHINAPLAS2010上,赢创展出的TEGOMER®Antiscratch100耐刮擦助剂,被广泛应用於内饰板、仪表盘等汽车内饰部件的塑料改性,使其具有出色的耐刮擦性能,从而可以减少汽车零部件常常需要进行的表面防刮擦处理。
    赢创的聚甲基丙烯酸甲酯模塑料本身就具有高光特性,无需喷漆。这种一步到位的生产工艺较喷漆工艺相比可节省高达40%的生产成本,而免喷漆工艺也避免了可能造成的环境污染。
    塑料业供应商做得更多走得更远
    事实上,塑料工业供应商常常并不只是提供汽车工业所需的塑料原料或加工技术,而是同时针对汽车工业所面对的环保要求以及人体安全性提供全方位的解决方案。
    在CHINAPLAS2010上,三菱化学海外事业企划部总经理石渡直明特别介绍了公司展出的VOC采样袋分析技术。“明年,中国汽车零部件VOC排放标准将实施,三菱化学可以提供全套的检测、分析、报告技术。目前VOC用采样袋也已开发出来。该采样袋所采用的高性能多层膜,是三菱化学的独有技术。”
    三菱化学介绍的Analytic-Barrier是作为汽车内装饰材料、作业现场、室内住宅测定VOC的专用采样袋,它是由X-Barrier定做的高性能薄膜。该材料具有多种性能,由於有非吸着、热封层的压层,可提高分析的精确度。薄膜本身不会释放出其他气体,减少了洗涤处理所需时间;充分利用X-Barrier的阻隔特性,可提高采集到的气体的保存量;即使设定比以往较低的温度,也容易热封;透明度较高;由於薄膜很薄,将样品放进采集袋後也容易搬运。
    作为环保对策之一,生物燃料在汽车领域的应用广受关注。宝理塑料针对这一用途,专门开发出了有效地、高精度地预测在多种多样生物燃料中的树脂的长期寿命的技术。
    这个技术由两个预测技术构成。其中一个技术为预测生物燃料对树脂的浸透量的技术。第二个技术为在附加应力的情况下到破坏的寿命预测技术。
    以前根据汽油单独或生物燃料单独实测的资料进行寿命预测,但两者混合後因为种类繁多、混合比率复杂,很难实测所有情况。正因如此,宝理塑料以破坏过程的速度理论为基础,确立了预测技术。根据正确的寿命预测进行设计,就能够最有效地使用塑料。
    宝理塑料首次研究的材料为聚甲醛树脂DURACON和乙醇汽油,但是,这一技术不仅仅适用於这两种材料,还可以适用於聚酯树脂、聚酰胺树脂等。
    如果是液体,只要是两种混合燃料,这一技术什么样的燃料都可以适用。从这个角度考虑,此技术可以适用於今後出现的以生物柴油燃料为主的来源於生物的各种燃料。
    据宝理塑料介绍,这一领域本来需要做大量的实验,能够减少实验次数就可以减轻对环境的负担。以前用一年以上时间进行实验才能得到的资料,现在20天左右就能够预测。
    从以上列举的塑料工业与不同方面汽车应用的相关案例不难看出,塑料之所以能够在汽车上得到广泛应用,除了其轻量化能够带来的节能性之外,更多时候,还在於塑料能够同时满足汽车领域应用所需的功能性。
    关注塑料应用为汽车工业带来轻量化实现节能的同时,关注塑料为汽车工业带来的其他功能性的变化,可能帮助我们开拓出另一片塑料应用的新天地。

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(苒儿)
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