世界汽車塑料材料技術(shù)的現(xiàn)狀及動向一環(huán)球聚氨酯

世界汽車塑料材料技術(shù)的現(xiàn)狀及動向(一)近年來塑料及其復(fù)合材料在汽車中的用量持續(xù)增長。圖1為美國家庭轎車塑料（含塑料復(fù)合材料）用量的增長情況，從1977年到2004年．單車塑料的用量由76kg提高到117kg，增幅達(dá)54%。目前北美汽車中塑料的用量為每車118kg左右，約占整車質(zhì)量的10%，預(yù)計2023年將達(dá)到136kg。而歐洲轎車塑料所占的比例稍高，已達(dá)整車質(zhì)量的14.5%。塑料在汽車中的應(yīng)用遍及所有總成，業(yè)內(nèi)習(xí)慣將它們分為內(nèi)裝（飾）件、外裝件和功能件（其他結(jié)構(gòu)件）。表1列出了目前汽車中主要塑料零部件所用的材料，表中所用的縮寫中英文對照如表2。據(jù)統(tǒng)計，居前幾位的汽車塑料有PP、PUR、PVC、ABS、PA和PE。

2主要技術(shù)進(jìn)展

以汽車熱塑性塑料復(fù)合材料為例，國外當(dāng)前研究的主要課題如下。

樹脂材料研究的重點(diǎn)之一是不斷提高材料的物理，力學(xué)性能；材料開發(fā)已從昂貴的特殊專用樹脂轉(zhuǎn)向低成本的普通樹脂新品種體系；自增強(qiáng)樹脂也是當(dāng)前材料研發(fā)的一大熱點(diǎn)（如SR－PP），歐洲重點(diǎn)放在連續(xù)層壓成形和模壓成形材料上，而北美關(guān)注的是注塑成型材料。

納米復(fù)合材料研究開發(fā)受到廣泛關(guān)注，主要有納米層狀二氧化硅和納米碳管增強(qiáng)PA、PE、PVC，界面特性改善等。

納米增強(qiáng)纖維復(fù)合材料是最近興起的一種納米復(fù)合材料。歐洲目前正在研究利用納米碳管作增強(qiáng)體，開發(fā)阻燃和自增強(qiáng)SR－PP等高性能復(fù)合材料，其他類型的增強(qiáng)體如聚合物、鋼纖維等也受到關(guān)注。由于環(huán)保的需要，天然纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料也是當(dāng)前世界各國汽車塑料的一個重要研究領(lǐng)域。納入研究的天然纖維來源有纖維素。木材、亞麻、黃麻，劍麻、大麻，龍舌蘭葉纖維、椰子殼纖維，以及稻草與其他農(nóng)作物廢料等。

熱塑性復(fù)合材料成形技術(shù)研究正在廣泛進(jìn)行。當(dāng)前的重點(diǎn)有纖維纏繞與編制技術(shù)，并已在天然纖維纏繞和金屬－聚合物纖維編織技術(shù)上取得重大進(jìn)展；纖維－金屬夾層等混合材料的制備方法，如Over－InjectionMoulding工藝；熱塑成型、沖壓成形、模壓成形技術(shù)，包括工藝優(yōu)化與智能化、柔性工裝、工藝模型與計算機(jī)輔助成形、大批量生產(chǎn)技術(shù)等，并已開發(fā)出可顯著縮短加熱時間的局部加熱技術(shù)和快速熱響應(yīng)模具；短纖維，生物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、自增強(qiáng)復(fù)合材料，LFT、木纖維增強(qiáng)PP等的注塑工藝，注塑工藝優(yōu)化，纖維取向模擬，水助注塑技術(shù)開發(fā)；PA6、PAl2和CBT為基體的復(fù)合材料批量生產(chǎn)RTM工藝；大型零件的低成本真空模塑生產(chǎn)工藝；零件表面模內(nèi)裝飾技術(shù)．A級表面與抗擦傷表面制備技術(shù)。

連接技術(shù)開發(fā)，主要有大型零件感應(yīng)焊接、接觸焊、超聲焊接、振動焊接等。

試驗技術(shù)開發(fā)，包括強(qiáng)度快速試驗方法，高、低溫試驗方法，中擊、磨損試驗方法，長時性能測試方法，NVH性能測試方法，車身防碰撞零件沖擊試驗方法等。

2.1若干材料技術(shù)新進(jìn)展

（1）長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯（LGF－PP）上塊慰ST迫AM室AX籮公司馬近年久開發(fā)呆了一列種高殊彈性忌模量濤復(fù)合近材料愈LG蘇F－醉PP餐，玻牢璃纖角維的厭長度昂為1制2～龜25危mm婦．表艦3列亞出了馳注塑后LG洋F－辟PP春典型轟機(jī)械點(diǎn)性能蔽。L稀GF刊－P伴P可壁取代鳥現(xiàn)有攔的材見料，茅用于劫儀表錢板托頓架、革保險巷杠粱晚、防佳濺板兵、車朱門和毯FE德M等星零部夾件。棋圖2城為用鋪LG碧F－式PP柜制造辛的福嘗特F懲ie靜st呀a后移車門畫．同漆鋼車勢門相杠比，墊其質(zhì)號量減句輕了渣50須%。毅題紹（2夜）D猾ar擁on皇Hy約br偏id郵樹脂侄材料借滋嫂排Da孕ro獄nH戲yb偵ri躬d是農(nóng)DS鄙M公燭司近連年開臺發(fā)的矮熱固掘性樹貝脂，蠅它由薦不飽穴和的姑聚酯煌樹脂訓(xùn)（U洲P）鄰和聚史氨酯欺（P錯UR獸）混民合而若成，諸通常尿稱為管不飽魄和聚瓜酯尿傭烷混默合物思。這毛種材剪料兼津有U謹(jǐn)P的扯高剛配度、徹高熱軌穩(wěn)定來性、態(tài)以及鞠PU蘆R的度韌性奉，表虎4列刷出了砍Da膀ro記nX悄P4轎5H晝yb凳ri摧d樹逆脂的河典型研物理慕力學(xué)征性能昆。研嚴(yán)究表陶明，佛以D政ar綠on查Hy魂br巖id牛樹脂粉為基僚體的繡SM幸C/腔BM涂C除疼具有竟母材芒良好走的性妖能外悶，其拆纖維竭/基堅體界需面特喘性優(yōu)奸于其脅他熱希固性吼樹脂豆，而設(shè)且還牌具有班較高爺?shù)目固鬯饫啄芰ξ摇２？媪Юw頑維增豬強(qiáng)和梁碳纖別維增反強(qiáng)的漠Da餅ro虜nH尖yb遲ri最d在悄90副℃訓(xùn)熱水導(dǎo)中浸裳泡7放2h紡后，有其I梯LS紅S值扎仍然獲可保司留9憂0%蘿以上裝，如設(shè)圖3繼。吳幼湯（3煩）低勾密度便SM洋C揪隱籍普通愁SM炕C填努料為泰密度滑較大同的償碳酸率鈣達(dá)，其懶密度另一般薪在吧1.標(biāo)9g吳/c外m3蕩左右狼；采起用粘沃土可掠使其慧密度酒降至托1.癥60羞～性1.謙65注g臥/c加m3匯；如鑒用中鳳空玻薪璃珠嚷則可侵將S優(yōu)MC悲的密芝度進(jìn)無一步懲降到逼1.桂30劉～閱1.滑40凱g泳/c嘆m3奸。密惑度的歇降低臟也帶欠來了塘諸如券成本智增加盒、材途料物迎理性獸能下絨降、蠅表面珠質(zhì)量皂惡化債等問叨題。懲DS消M公米司最消近開衫發(fā)出墊一種榨密度鹿為喂1.方45裹g巖/c龜m3職的低樣密度潛SM身C，繼其剛物度與鋼強(qiáng)度成達(dá)到悲了常濤規(guī)S探MC稅的水運(yùn)平。捆圖4寨為它架與普速通S席MC永及普口通低討密度文SM耀C性憶能的厚對比耐。口字橫（4班）納絹米復(fù)藍(lán)合材陵料犬顫耐納米宴聚合謙物復(fù)牧合材縫料由夜有機(jī)唯聚合奸物基粱體與心納米宅無機(jī)竄分散載相（朵至少棉有一唯維小惱于1踩00們nm只）組坡成。您由于園尺寸巾效應(yīng)詞、大察比表液面積砌和強(qiáng)琴界面舞結(jié)合柱，納昂米復(fù)鹽合材酷料具滲有許啞多優(yōu)港異的揉性能乓，如急強(qiáng)度乖高、雁耐熱屯、抗掩紫外循線、醫(yī)阻燃怕。阻漏隔性定好．分加工調(diào)性能拜好等蘿。納曬米P摘A是批最早匠的汽預(yù)車納尖米復(fù)巧合材纏料，且主要繁應(yīng)用瘦對象率為燃凡料系舊統(tǒng)和避發(fā)動民機(jī)罩她下零彈件。形隨后拼又相棒繼開掉發(fā)了堅以其瘦他熱彼塑性掀工程挎塑料巾（E流TP突s）寄、T幕PO階和P刮P為燒基體濱的納墓米復(fù)娘合材翅料。懶現(xiàn)用唉的納補(bǔ)米填鳳充物友主要膝為納勸米蒙須脫土桑，其詳比例轎一般囑為3蛙%～逆5%據(jù)。而辦納米困滑石箏因其右需要鵝的剝余離能揚(yáng)量較誼低，紅已開再始進(jìn)飛入市源場。蛛潛在將的納謊米填爐料還懸有納延米二勇氧化盜硅、頁納米窗碳管饅等。戶默術(shù)省目前挺產(chǎn)量著最大呈的汽撫車納壞米塑邊料是砌納米鑒PA腰，其憂次是疏納米委TP戰(zhàn)O，享此外快還有圣納米犬聚酯菊、納紹米紫雞外固孫化丙鐵烯酸濟(jì)酯樹塔脂、盒納米腿聚酰悟亞胺灰、納皺米唱聚甲滅醛譯等。殊納米隆碳管接/P制Al乘2用挎于油喊管快垃速接欣頭、披油濾就等燃練油系棋統(tǒng)零敞部件闊的內(nèi)吧層以緊阻隔搞（防械滲）垮，近卵年又讀開發(fā)嚴(yán)了納權(quán)米碳計管/搏改性浙尼龍個、納項米碳遍管/防含氟做聚合售物用翁于燃偽油系詞統(tǒng)其拳他零像部件薄。納得米塑厭料應(yīng)躍用對顛象主孤要為族保險礎(chǔ)杠、候散熱佩器、溜底盤冊，車膨身外港板、姑車輪噴護(hù)罩籮、活蛋動車計頂及范其他亂保護(hù)檔膠條仰、擋膀風(fēng)膠切條等肯外裝窯