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車(chē)用塑料未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
通用塑料高性能化,降低汽車(chē)制造成本
PP、ABS因密度小、良好的力學(xué)性能和加工性能,且成本低,其通過(guò)纖維增強(qiáng)和抗沖改性的品種用于汽車(chē)的內(nèi)飾、儀表板、保險(xiǎn)杠、輪罩等部件已被人們廣泛接受。其在汽車(chē)中用量逐年增加,特別是在多功能汽車(chē)、小型車(chē)上的用量大幅增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)PP在汽車(chē)塑料件中占近50%,2009年每輛汽車(chē)PPzui高用量達(dá)60kg,其中PP改性復(fù)合材料用量為45kg,純PP料用量為15kg。由于未來(lái)的汽車(chē)基于風(fēng)格和法規(guī)的要求,單位保險(xiǎn)杠、儀表板的尺寸進(jìn)一步增大,這就要求材料具有良好的加工性。另外隨著多功能和小型汽車(chē)產(chǎn)量的不斷增大,在未來(lái)的汽車(chē)塑料應(yīng)用中,車(chē)用塑料材料仍會(huì)以PP、ABS為主導(dǎo),通過(guò)各種改性和復(fù)合技術(shù),如共混、共聚、纖維增強(qiáng)等使其高性能化,工程化和功能化,更進(jìn)一步擴(kuò)展在汽車(chē)中的應(yīng)用領(lǐng)域,降低汽車(chē)的制造成本。
高科技復(fù)合技術(shù)應(yīng)用不斷增加
(1)增強(qiáng)材料高性能化、環(huán)保化
玻璃纖維增強(qiáng)塑料雖可提高塑料的力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性,但存在脆性較大,且加工流動(dòng)性差,視覺(jué)疵點(diǎn)、易翹曲等缺點(diǎn)。因此應(yīng)用其它高強(qiáng)輕量的纖維增強(qiáng)塑料是今后復(fù)合增強(qiáng)材料的一個(gè)發(fā)展方向。zui近寶馬、奔馳等公司都已先后研制開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)輕量的碳纖維復(fù)合材料(CFRP)用于車(chē)體板等部件,其剛性比普通鋼制部件還高,表面手感舒適。
另外用天然纖維,如亞麻、劍麻增強(qiáng)塑料制造車(chē)身零件,在汽車(chē)行業(yè)也已經(jīng)得到認(rèn)可。一方面由于天然纖維是環(huán)保材料;如用亞麻增強(qiáng)PP制作車(chē)身底板,材料的拉伸強(qiáng)度比鋼要高,剛度不低于玻纖增強(qiáng)材料,制件更易于回收。另一方面植物纖維比玻纖輕40%,可減輕車(chē)重,降低油耗。
(2)納米復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用
隨著納米塑料技術(shù)的發(fā)展,納米塑料以其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能和阻燃性能,及其抗菌、防輻射性能、耐老化等高附加功能,在車(chē)用塑料的應(yīng)用中已得到許多企業(yè)的青睞。如美國(guó)Cascade工程公司]研究出了Forte品級(jí)納米PP復(fù)合材料,具有質(zhì)輕(密度為0.928g/cm3)、優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度及表面性能,用于于制作汽車(chē)內(nèi)飾件,具有美觀、舒適、高強(qiáng)度等特點(diǎn)。
(3)塑料合金的需求增大
工程塑料具有良好的機(jī)械性能、綜合力學(xué)性能,耐熱、耐酸、壽命長(zhǎng)、可靠性好,有的還具有良好的自潤(rùn)滑性等特點(diǎn),是通用塑料無(wú)可比的。工程塑料通過(guò)共混改性可制備高性能的合金材料,用于制造汽車(chē)結(jié)構(gòu)部件和動(dòng)力部件,可以在滿足強(qiáng)度等方面性能要求的同時(shí),還可減少制品的厚度,以減輕制品重量和降低成本。另外還可通過(guò)工程塑料的共混改性改善工程塑料的加工性能,以利于制造大型的汽車(chē)部件,也可降低成本。
(4)擴(kuò)展材料的通用性
為了有效合理地利用能源及原材料、降低汽車(chē)成本,不同類(lèi)型汽車(chē)部件采用統(tǒng)一的幾種材料類(lèi)型,不僅可以擴(kuò)大原料的生產(chǎn)規(guī)模,降低成本,還更有利于提高材料質(zhì)量。
同時(shí)也有利于廢舊車(chē)的回收處理。
生物塑料材料的應(yīng)用
由于汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展,隨之而來(lái)的是廢品回收處理的問(wèn)題,因此目前對(duì)汽車(chē)的環(huán)保性提出了更高的要求。生物塑料具有可降解性,是未來(lái)汽車(chē)用材料的一大發(fā)展方向。豐田汽車(chē)公司采用聚乳酸和洋麻的復(fù)合材料已研制開(kāi)發(fā)了汽車(chē)輪胎罩和車(chē)墊,并打算到2015年逐漸將以往豐田汽車(chē)中的一些通用塑料部件全部采用生物制件代替,而且首先更換的是汽車(chē)內(nèi)飾件。
隨著汽車(chē)向輕量化、環(huán)保化方向的發(fā)展,塑料和復(fù)合材料研究的進(jìn)一步深入,納米技術(shù)在生產(chǎn)中的逐步應(yīng)用,可以預(yù)料,在不久的將來(lái),開(kāi)發(fā)并使用全塑料汽車(chē)已不是夢(mèng)想,一個(gè)塑料化的汽車(chē)工業(yè)時(shí)代即將到來(lái)。
上一篇:淺談植物塑料瓶的發(fā)展
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