輕量化、環(huán)保化、舒適化、安全化是當(dāng)今世界汽車材料技術(shù)發(fā)展的主要方向,減輕汽車自身的重量是降低汽車排放,提高燃燒效率的最有效措施之一。據(jù)有關(guān)專家測(cè)算,汽車的自重每減少10%,燃油消耗可降低6~8%。尤其現(xiàn)在我們正處于一個(gè)能源供應(yīng)比較緊張的時(shí)期,為了降低整車制造成本,增加汽車的有效載荷,因此,在不影響汽車額定載重的前提下,如何減輕汽車自重便成為汽車生產(chǎn)廠家重點(diǎn)研究的問(wèn)題。由于塑料類材料具有質(zhì)輕、抗沖擊性能良好、耐磨、隔熱、減震,吸音,對(duì)電、熱、聲都有良好的絕緣性、對(duì)酸、鹼、鹽等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕均有抵抗能力,因此,增加塑料類材料在汽車上的使用量非常重要。
應(yīng)用局面已成
近年綠色塑料的應(yīng)用被陸續(xù)引進(jìn)汽車行業(yè),聚氨酯材料作為高分子材料之一,以其十分寬泛、優(yōu)良的性能,在汽車零部件中發(fā)揮著不可小覷的作用。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,聚氨酯產(chǎn)品在汽車工業(yè)中使用量日益增多,目前汽車坐墊、頭枕、隔音、儀表盤、遮陽(yáng)板、門板、頂棚襯里等內(nèi)飾件均使用聚氨酯制品,另外,汽車涂料、密封膠、密封條、防震墊、保險(xiǎn)缸、阻留板等領(lǐng)域聚氨酯應(yīng)用廣泛。
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球汽車制造業(yè)對(duì)聚氨酯的使用量超過(guò)100萬(wàn)噸,其中聚氨酯泡沫塑料占60%,國(guó)外一輛普通轎車的用量約為22kg左右。
聚氨酯之所以能夠成為主要的汽車材料,主要因?yàn)槠涠喙δ艿睦w維技術(shù)、泡沫性能、粘合特性、抗刮擦性能、抗紫外性能以及適中的成本等。而汽車工業(yè)常用的聚氨酯制品形態(tài)主要有硬質(zhì)、半硬質(zhì)、軟質(zhì)泡沫和聚氨酯彈性體、膠粘劑、涂料等。
市場(chǎng)持續(xù)火熱
在上海國(guó)際車展期間,陶氏化學(xué)展示了一系列應(yīng)用于汽車行業(yè)的創(chuàng)新成果。其中,雙組份聚氨酯粘合系統(tǒng)可以粘接不同特性的材料,從而可以幫助汽車使用更多的輕量材料,比如鋁和復(fù)合材料等。此外,Autothane高性能微孔聚氨酯材料體系將幫助汽車整車生產(chǎn)商和一級(jí)供應(yīng)商解決懸掛系統(tǒng)震動(dòng)控制問(wèn)題。
日前,西班牙麥金莎公司推出的PearlthaneECO熱塑性聚氨酯(TPU)被用于福特汽車的LincolnMKZ豪華轎車。該公司指出,這是汽車工業(yè)中首次使用生物基熱塑性聚氨酯。其鼓形儀表盤鼓形門是將生物TPU復(fù)合注塑在回收ABS上制成的,因而將該部件的碳足跡減少了40%。通過(guò)采用新材料,福特公司降低了成本,證明公司可在凈成本降低的情況下生產(chǎn)環(huán)保的綠色部件。麥金莎公司的生物TPU由可再生材料(按照ASTMD6866,生物質(zhì)含量介于20~90%之間)制造,是可回收材料,性能與石油基TPU的性能非常相近,有利于減少溫室氣體的排放。
聚氨酯在汽車上的應(yīng)用是以內(nèi)裝飾件開(kāi)始的,從軟質(zhì)泡沫塑料座墊發(fā)展到汽車內(nèi)飾的其他部件,不斷在創(chuàng)新,不斷擴(kuò)大使用取代其他材料達(dá)到乘座更安全、更舒適、更環(huán)保、更美觀的目的。除汽車內(nèi)飾件、外裝件外,聚氨酯材料還用于制造各種結(jié)構(gòu)件和功能件。近日獲悉,全新別克GL8豪華商務(wù)車通過(guò)采用聚氨酯材料的后橋彈簧震墊、加強(qiáng)車身流線型減小風(fēng)阻、發(fā)動(dòng)機(jī)液壓懸置減少震動(dòng)、引入新材料加強(qiáng)座艙隔音效果等多重工藝,將獨(dú)有的QuietTuning圖書(shū)館級(jí)靜音科技發(fā)揮出來(lái),并確保無(wú)論低速、中速和高速行駛都具備極為出色的隔振與靜音效果。