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PU綠色環(huán)保材料是汽車用材料發(fā)展必然趨勢(shì)
點(diǎn)擊次 更新:2023-07-11 19:53:54 來(lái)源/作者:im17.cn
PU綠色環(huán)保材料是汽車用材料發(fā)展必然趨勢(shì)

(一)開(kāi)發(fā)低VOC PU泡沫塑料

汽車車內(nèi)VOC(有機(jī)揮發(fā)物)含量已成為消費(fèi)者對(duì)其產(chǎn)品認(rèn)知度的重要評(píng)價(jià)指標(biāo);

車內(nèi)PU泡沫材料、PU膠粘劑、PU涂料、PU合成革等中VOC揮發(fā)物是影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的主要因素;

研究和控制PU材料中有害性氣體和揮發(fā)性問(wèn)題以及有效防范措施對(duì)車內(nèi)環(huán)境改善,對(duì)我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展均具有重大意義;

汽車內(nèi)飾件用PU泡沫塑料VOC主要來(lái)源:聚醚多元醇(主要是POP)、催化劑、勻泡劑(穩(wěn)定劑)、異氰酸酯中揮發(fā)性有機(jī)物包括芳香族化合物(甲苯、苯乙烯)和有機(jī)胺類化合物等;

開(kāi)發(fā)高固、低揮發(fā)性POP、有機(jī)胺反應(yīng)性催化劑、低揮發(fā)性勻泡劑等。

(二)積極開(kāi)發(fā)生物質(zhì)植物油基多元醇綠色技術(shù)

植物油是可再生資源,利用如大豆油、蓖麻油、棕櫚油等植物油為原料,可開(kāi)發(fā)相應(yīng)的植物油多元醇,以替代石化路線的聚醚多元醇。生物基PU泡沫循環(huán)利用率、有機(jī)物揮發(fā)以及CO2排放量均優(yōu)于石油基PU泡沫,是一種綠色環(huán)保原料。美國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)大豆油基植物油多元醇,美國(guó)福特汽車公司已成功地開(kāi)發(fā)成了大豆油基PU泡沫,用于汽車座墊和座椅靠背。馬來(lái)西亞利用當(dāng)?shù)刭Y源,開(kāi)發(fā)出一系列棕櫚油多元醇,廣泛應(yīng)用于PU硬泡領(lǐng)域。日本豐田汽車公司已成功開(kāi)發(fā)了蓖麻油基PU泡沫塑料座墊。

(三) 積極開(kāi)發(fā)PU汽車綠色輪胎技術(shù)

目前全球汽車輪胎絕大部分采用橡膠輪胎。此種汽車輪胎在城市行駛時(shí),由于與地面摩擦產(chǎn)生大量有害物質(zhì)顆粒散發(fā)于空氣中,是造成城市空氣環(huán)境質(zhì)量差的重要污染源。PU輪胎具有極為優(yōu)異的耐磨性(是天然橡膠的3~5倍,實(shí)際應(yīng)用高達(dá)10倍左右),不含炭黑和石蠟烴類有害物質(zhì),用于城市交通、必將極大改善城市空氣質(zhì)量。PU輪胎比橡膠輪胎還具有加工能耗低、節(jié)能減排和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。橡膠輪胎的重要原料是天然橡膠(NR),我國(guó)輪胎工業(yè)每年需NR 490~600萬(wàn)t,占全球產(chǎn)量50%,而自給率只有13%~16%,大量需進(jìn)口NR,目前NR價(jià)位已高達(dá)4萬(wàn)元/t以上。因此積極開(kāi)發(fā)PU輪胎已勢(shì)在必行,已列入中國(guó)PU工業(yè)協(xié)會(huì)“十二五”期間重點(diǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)象。

(四)車用水性PU膠粘劑發(fā)展前景廣闊

隨著環(huán)保法規(guī)的健全以及環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),溶劑型車用膠黏劑將會(huì)逐漸被環(huán)保型膠粘劑,如水基膠黏劑所取代。尤其是水基汽車內(nèi)飾膠的推廣應(yīng)用已勢(shì)在必行。水基內(nèi)飾膠主要用于粘合汽車頂棚、地板、地毯、儀表板、門(mén)板等內(nèi)飾件。目前,日本汽車內(nèi)飾膠全部達(dá)到水性化,美國(guó)為60%,我國(guó)僅為20%。在水性汽車內(nèi)飾膠中,PU膠為主要品種。我國(guó)水性PU內(nèi)飾膠技術(shù)已日趨成熟,應(yīng)積極推廣在汽車領(lǐng)域中應(yīng)用。

此外,隨著汽車輕量化,塑料件用量不斷增加,環(huán)保型無(wú)溶劑PU結(jié)構(gòu)膠黏劑在汽車領(lǐng)域中應(yīng)用發(fā)展前景廣闊,如玻纖增強(qiáng)塑料(FRP)和片狀模塑復(fù)合材料(SMC)目前在歐美、日本已被廣泛用于汽車車身面板、頂棚、座艙頂蓋等。FRP和SMC不能使用傳統(tǒng)焊接技術(shù),與車身構(gòu)架組裝,必須采用粘結(jié)技術(shù)。無(wú)溶劑PU膠黏劑是其中重要品種。

(五)車用水性PU涂料發(fā)展前景光明

水性PU柔感涂料是一種低VOC涂料,比傳統(tǒng)溶劑型涂料VOC揮發(fā)物低10倍以上。隨著汽車輕量化,塑料件應(yīng)用不斷擴(kuò)大,環(huán)境友好型綠色水性PU柔性材料是未來(lái)汽車塑料件涂料發(fā)展方向。

(六)PU合成革在汽車內(nèi)飾上應(yīng)用前景廣闊

PU合成革與真皮相比,具有無(wú)味、手感柔軟、耐磨性好、抗撕裂強(qiáng)度高、成品色牢度好等優(yōu)點(diǎn),并克服了真皮資源日趨緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題,符合汽車內(nèi)飾件綠色環(huán)保要求。尤其是PU超纖仿鹿皮絨具有外觀豪華、質(zhì)感柔軟、優(yōu)雅光澤和耐用性好等優(yōu)點(diǎn),使汽車內(nèi)飾件有了居室感覺(jué),已得到汽車生產(chǎn)商的青睞,成為高檔汽車不可缺少的高級(jí)內(nèi)飾環(huán)保材料。
 

PU材料舒適安全是其重要發(fā)展方向

(一)提高汽車舒適性是PU汽車內(nèi)飾件重要發(fā)展方向

汽車上座墊、靠背、頭枕是聚氨酯泡沫塑料在汽車上用量很大的部位, 也是人們乘坐舒適性最敏感的地方, 因而對(duì)產(chǎn)品的性能要求也很嚴(yán)格。目前, 國(guó)內(nèi)汽車用的聚氨酯泡沫座墊大多為均一密度的冷熟化產(chǎn)品。近幾年發(fā)展起來(lái)的新型汽車座墊采用的是雙硬度或多硬度泡沫,這種雙硬度座墊的生產(chǎn)既可以采用聚醚多元醇和異氰酸酯經(jīng)由雙頭或多頭混合頭注入模具來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以采用全MDI冷模塑工藝,通過(guò)改變異氰酸酯指數(shù)來(lái)準(zhǔn)確控制座墊不同部位的硬度— — 座墊中部柔軟、兩側(cè)較硬。軟泡沫給人以舒適感,兩側(cè)堅(jiān)硬部分提供支撐性能,當(dāng)汽車高速行駛或轉(zhuǎn)彎時(shí),有助于保持駕駛員和乘客的身體穩(wěn)定,提高乘坐的安全性。武漢興橋高分子科技有限公司已采用多組分混合技術(shù)生產(chǎn)出雙硬度和多硬度泡沫,技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)居于領(lǐng)先地位。

(二)微孔PU 用作汽車底板減振墊

微孔聚氨酯泡沫塑料有望在大多數(shù)車體中替代橡膠材料用作車身底板減震墊。北美汽車制造廠正在努力使汽車更加安靜和舒適。減震墊安裝在車的底盤(pán)上,用于隔離車體與框架,以改善乘車及駕駛質(zhì)量。微孔聚氨酯是獨(dú)特的隔音、消振(NVH)的革新材料。

微孔聚氨酯作為橡膠車體裝配的替代品,具有競(jìng)爭(zhēng)性的價(jià)格,能有效地改善減震性能、延長(zhǎng)材料性能保持時(shí)間、減輕質(zhì)量,并且改善了組裝工藝。使用微孔聚氨酯的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)改變材料密度,可方便地使車身底盤(pán)防震膠墊最佳化,而不是像傳統(tǒng)工藝那樣必須通過(guò)改變材料生產(chǎn)配方或產(chǎn)品幾何形狀來(lái)調(diào)整。后者需制作原型,成本高且費(fèi)時(shí)。

(三)微孔PU彈性體輔助彈簧減震器

轎車的前、后獨(dú)立懸掛減振器用輔助彈簧,由圓柱狀塔形微孔聚氨酯彈性體(微發(fā)泡型)制成,采用此種彈簧系統(tǒng)對(duì)提高車輛性能有特別明顯的效果。彈簧的拉伸強(qiáng)度~20 N/mm 、伸長(zhǎng)率

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