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        車用塑料的未來:輕量化與高性能齊步走

        發布者:bjzedao 發布日期:2016-06-01

        車用塑料的未來:輕量化與高性能齊步走

        來源:榮格

        發布時間:2016年5月9日上午 10:05:46

         事實上,汽車行業對于塑料的應用比重確實在不斷加大,而眾多材料供應商門也因此將目光瞄準汽車行業。在近期舉辦的CHINAPLAS國際橡塑展上,筆者通過對部分企業采訪發現,這些企業幾乎無一例外地提到了汽車行業,并大多將其視為*重要的應用領域之一。相關業者也表示,盡管全球汽車銷量在2012以來便不斷放緩,但這似乎并未影響到材料商們對于汽車行業的期待。 
         節能減排已成為世界汽車行業的共同趨勢,隨著各國油耗標準的升級,車企們對汽車輕量化的關注度持續攀升,而塑料在此方面則可以大顯其威。據了解,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。
         
        對方
          事實上,汽車行業對于塑料的應用比重確實在不斷加大,而眾多材料供應商門也因此將目光瞄準汽車行業。在近期舉辦的CHINAPLAS國際橡塑展上,筆者通過對部分企業采訪發現,這些企業幾乎無一例外地提到了汽車行業,并大多將其視為*重要的應用領域之一。相關業者也表示,盡管全球汽車銷量在2012以來便不斷放緩,但這似乎并未影響到材料商們對于汽車行業的期待。
         
        然除了輕量化,不斷變化的汽車市場還對塑料應用提出了其它更為嚴苛的需求,例如耐高溫、耐腐蝕、可靠性、經濟性以及**性等。輕量化從不意味著向性能妥協,從此次橡塑展亮相的諸多新產品來看,在進行輕量化的同時,相關企業在產品性能的提升上也不遺余力。受訪者也一致表示,相對于一味地追求輕量化,將其與性能的提升放在同等高度加以重視,才是車用塑料的未來發展之道。
         
          在4月24日的CHINAPLAS媒體日上,索爾維特種聚合物事業部中國區總經理周強透露,由汽車創新者Matti Holtzberg領導設計和制造的Polimotor 2全塑賽車發動機,在其燃油噴射組件采用了索爾維的兩款特種聚合物技術,以支持實現其發動機輕量化目標,并在嚴苛的賽車工況下保證具有出色的可靠性和性能表現。
         
          其中,組件中長46厘米的燃油導軌將采用索爾維的Ryton?XK-2340聚苯硫醚(PPS)增強型樹脂注塑成型。據介紹,在傳統賽車和型車輛中,該組件通由六個鋼質部分焊接而成,而采用高性能熱塑性塑料替代鋼質材料不僅能使燃油導軌整體注塑成型,還能使組件重量減少25-30%。此外,Ryton?XK2340 PPS還能在高溫高壓條件下為Polimotor 2團隊提供更高的尺寸穩定性,含乙醇燃油具有優良的耐化學腐蝕特性。
         
          作為聚合物領域的一家跨國公司,科思創(前身為拜耳材料科技)在更名后首次亮相CHINAPLAS,展示其在交通、家居、醫療等領域的解決方案,其中,汽車行業依舊被重點強調。據了解,其聚碳酸酯產品廣泛應用于汽車內外飾部件,其中包括儀表板骨架、出風口及風道、車內ABC立柱、門板、門把手、車內照明及氛圍燈等內飾件以及前大燈燈罩、尾燈殼體、前散熱格柵、天窗、車頂蓋板等外飾件。
         
         “與玻璃相比,聚碳酸酯車窗重量可減輕50%,同時還可相應降低能耗和二氧化碳排放?!笨扑紕摼厶妓狨I務部亞太區**副總裁雷煥麗還表示,科思創聚碳酸酯不僅使得內外飾在輕量化方面有了更好的表現,也使相關部件具備優良的物理性能、加工性能、高剛性以及低VOC排放等。
         
          產品在高溫和化學腐蝕環境中的耐用性是汽車進氣系統面臨的**挑戰,也是材料商面臨的棘手問題。杜邦高性能材料事業部汽車市場總監Patrick Cazuc表示,市場上**推出的緊湊型渦輪增壓柴油和汽油發動機,其工作溫度更高、管路中產生的氣體更具腐蝕性,因而需要采用耐久性更強的材料。為應對此需求,杜邦高性能材料事業部推出了Zytell?LCBM6301和Hytrell?HTR8797兩款新產品。
         
         據介紹,Zytel?LCBM6301是一種長鏈吹塑PA612-HI聚酰胺樹脂,其耐熱性和耐酸性優于柔性PA6耐熱性,也強過專門用于柔性汽車空氣管路、曲軸箱強制通風管和廢氣再循環傳感器管路的PA12。不僅如此,其還能夠幫助客戶使二氧化碳和氮氧化物的排放量控制在限定范圍內。HYTREL?HTR8797 TPC-ET則是一種柔性吹塑成型樹脂。與之前專門用于冷端吹塑汽車空氣管路應用的HYTREL?系列產品相比,其在熱空氣箱130℃-150℃的環境溫度下的抗熱老化能力增強了一倍多。此外,在基于現有設備的吹塑成型加工方面,Zytel?和HYTREL?兩種新產品均易于加工、無增塑劑、可回收率高達50%,而且不會影響*終性能和率。兩種新產品的應用使一個集成的部件取代原來的多個金屬/橡膠/塑料部件成為可能,從而增加了汽車輕量化的機會。
         
          除此之外,杜邦還提及其Zytel?PLUS95G35玻璃纖維增強尼龍,該材料具有極強的耐用性,在180℃下測試4000多小時后,其承載能力依然沒有顯著下降,而相同條件下常規尼龍PA 66 GF35的承載能力會減半,是制造汽缸蓋罩、諧振腔、排氣消聲器和油底殼的理想材料。杜邦透露,作為寶馬i8插電式混合動力跑車諧振腔的原材料,杜邦?Zytel?PLUS95G35玻璃纖維增強尼龍幫助這款帥氣拉風的創新跑車將典型的高頻進氣聲音降低到較低水平,提高了用戶的駕駛體驗。
         
         陶氏彈性體事業部在此次展會中重點強調了其聚烯烴(TPO)材料在汽車領域的應用?!霸诋斀竦倪\輸行業中,塑料與復合材料的重要性日益顯現;此類材料能幫助制造商有效減輕汽車重量,以滿足越來越嚴格的車身重量限制目標?!睋摴鞠嚓P人員介紹,熱塑性聚烯烴通常由聚丙烯、高性能抗沖改性劑和滑石粉等填充料組成,被廣泛應用于汽車內飾和外飾應用領域,并成功取代了多種傳統材料,諸如金屬,以及工程熱塑性塑料,包括聚碳酸酯(PC)/ABS等。此外,陶氏特種彈性體與聚丙烯組成共混物后,不僅能增強零部件的抗沖擊和耐候性,還能有效減輕重量和提高零部件的循環利用能力。
         
          電子設備在汽車上的使用正飛速發展,預期每年增幅將達12%?!皩τ谄囍圃焐潭?,傳感器、繼電器、線圈、充電設備和控制單元等高敏性電子電氣設備的可靠性日益變得重要起來?!彼鳡柧S工程塑料全球汽車市場總監James Mitchell博士如此表示。而在這些應用中,索爾維為汽車電子定制的Technyl?產品展示出了**的特性,例如:即使長期暴露在高溫環境中也能保持**的耐化學性和耐水解性,與此同時還能耐受高強度載荷。據悉,索爾維在此次展會期間推出了Technyl?新品系列。
         
          巴斯夫亦在此次展會上展出了多項針對汽車行業的解決方案。其中,其Ultramid 8272GHS應用于克萊斯勒KL發動機塑料吹塑進氣管路。據介紹,吹塑的塑料管類部件,相對于傳統的金屬鑄造管件,可以減重達50%,并且品質控制精度更高,NVH特性更好。另外,其Ultramid A3WG10 CR應用于奔馳S級全塑料后軸橫梁,與傳統的鑄鋁制造的衡量部件相比,該塑料部件減重幅度超過了25%,并且改善了聲學噪音問題,在高溫下同樣具有很高的機械特性,可以滿足**的撞擊要求。此外,為滿足中國對節能交通的需求,巴斯夫還推出了采用聚酰胺的Ultramid新型公交座椅;這種輕質座椅不僅更加纖薄寬大,還增加了乘客的腿部空間。Ultramid也讓座椅表面更加美觀,使公交座椅的造型更加時尚。

         

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