新环保塑料材料用于新能源汽车内饰的探讨论文_雷霆

新环保塑料材料用于新能源汽车内饰的探讨论文_雷霆

北汽福田汽车股份有限公司南海汽车厂 广东佛山 528200

摘要:近年来,我国的汽车行业有了很大进展,作为汽车内饰的主要组成部分,塑料的VOC挥发直接影响整车的VOC,而为了顺应新能源汽车内饰的环保、绿色、低毒低害发展趋势,可用于汽车内饰的新环保塑料材料近年来受到了业界广泛关注,相关研究也因此大量涌现。基于此,本文简单介绍了可用于新能源汽车内饰的新环保塑料材料,并深入探讨了新环保塑料材料在新能源汽车内饰中的应用要点及具体应用,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词:新环保塑料;新能源汽车;汽车内饰;聚氨酯

引言

现阶段,涉及新能源汽车的各个领域,都得到了快速的发展。新能源汽车有着质量小,能耗低的特点,这也是其与传统燃油车相比较为突出的特点。但是随着科技的发展,各种各样的新型功能装备被安装到新能源汽车上,这种行为导致了新能源汽车的整体质量不断上涨。研究表明,整车总质量每增加10%,能耗将提高6%以上。因此,如何在满足装备性能的前提下,利用轻量化的设计思想,降低内饰的总质量,具有很高的研究价值。

1塑料材料在汽车内外饰中的应用意义

塑料材料在社会生活生产中的应用是很广的,在塑料制作的整体水平不断提高下,塑料材料的应用品质得到了保障,而从近些年塑料材料在汽车行业内外饰中的应用发展情况来看,所占的比例愈来愈高,塑料材料在汽车制造以及设计中的应用起到了重要作用,发挥了塑料材料的综合优势,优化了汽车内外饰效果。塑料材料之所以在汽车内外饰中得到了广泛应用,正是因为塑料材料自身的优势,密度小,和现代汽车工业发展向能源节约方向转变要求是符合的,塑料材料内外饰已经逐渐取代传统钢结构汽车内外饰地位,从而能从整体上降低能源消耗。塑料材料发展和当前我国的汽车行业发展需要是相符的,能促进汽车行业节能环保的进步。以往汽车内外饰覆盖件最为重要的功能是装饰,整车开发当中一直对此没哟重视,在当前我国的汽车产业以及市场的不断成熟下,汽车内外饰的设计也就更加的注重人性化,强调车内舒适以及方便,有着精致细腻的质感要求,不只是要满足功能以及耐久性基础需求,同时在安全以及节能环保方面提出更高要求,所以这就给汽车内外饰的产品开发以及制造提出了很大挑战。在汽车工业的不断发展中,汽车内外饰已经不只是有装饰的作用,而在安全环保和节能方面的作用需求也愈来愈高。

2可用于新能源汽车内饰的新环保塑料材料

(1)免喷涂塑料。一次注塑品即为最终产品的免喷涂塑料具备作为新能源汽车内饰的潜力,这是由于其能够免去干燥、喷漆、预处理等处理环节,这种环节的省略不仅能够有效降低成本,还能够较好实现能源消耗降低、污染控制。在免喷涂塑料的具体应用中,为保证其较好服务于新能源汽车内饰,原材料应选择耐腐蚀、耐刮擦、高光泽、高环保性材料,并通过开发全新色彩代替喷漆件。(2)有机-无机纳米复合材料。将无机纳米粉体与有机聚合物基体复合而成的有机-无机纳米复合材料同样属于典型的新环保塑料材料,复合过程多采用共混、溶胶凝胶等方法。通过应用有机-无机纳米复合材料制备汽车内饰件,内饰件会具备抗紫外线、耐热、高强度特征,且本身残余的VOC可降到极低水平,这是由于有机-无机纳米复合材料本身含有化学稳定的无毒无机组分,汽车内饰件VOC挥发问题可由此得到根本性解决,因此可见有机-无机纳米复合材料可较好作为新能源汽车内饰用环保塑料材料。(3)SKYTRA共聚酯。SKYTRA共聚酯是SK化工刚刚开发出的一种新型环保塑料复合材料,由于添加了从玉米中提取的生物原料,因此SKYTRA共聚酯具备一定生物塑料属性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆共聚酯属于全新的透明工程塑料,本身属于高耐化学性、高抗冲性、高透明度的完美结合,因此其天然具备在新能源汽车内饰中的应用潜力,其环保特性也能够与新能源汽车实现更好匹配。(4)生物塑料材料。生物塑料材料指的是以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料材料,该材料可采用原生态植物作为原材料,如玉米、甘蔗等材料均可作为其生产原料,通过微生物作用即可进一步降低塑料生产污染。不同于采用石油产物合成的常用塑料,由于采用低毒低害的可再生材料制成,生物塑料材料基本上不存在未完全反应的小分子有害物质,因此其能够较好满足新能源汽车内饰需要,车内的VOC挥发量也能够在生物塑料材料的支持下大幅降低,而由于生物塑料材料可实现分解、回收利用,因此其具备更胜于免喷涂塑料的环保性能。(5)聚氨酯材料。聚氨酯材料属于本文研究的重点,作为典型的高分子材料,聚氨酯也被称为“第五大塑料”。深入分析不难发现,新能源汽车对内饰存在舒适安全、轻量化、绿色环保等要求,而这种要求均可通过聚氨酯材料的应用得到满足。虽然聚氨酯材料在绝对的环保性方面存在一定不足,但随着近年来行业的转型,其环保程度正不断提升,而由于其具备半硬泡、硬泡、热塑性弹性体、微孔弹性体、高回弹冷模塑软泡、热模塑加填料软泡等产品形态,因此聚氨酯材料基本可满足新能源汽车的所有内饰材料需求。

3塑料材料在汽车内饰中的实际应用

塑料材料在汽车内外饰中的应用部位比较多,这就需要结合具体的内外饰部位科学设计应用。从汽车内饰中对塑料材料的应用来看,主要有地毯,顶板,仪表板,车厢隔板,扶手等等。塑料材料在汽车内饰中所占比例在50%以上,并且随着塑料材料的制造水平的提升,塑料材料的内饰应用中所占的比例将会进一步的提高。如在汽车内饰仪表对塑料材料的应用方面,仪表总成包含仪表台管梁总成以及主仪表台总成和副仪表台总成。主仪表台总成是内饰当中结构以及制造工艺最为复杂的组件,车上各驾驶仪表以及控制开关等都安装仪表板本体以及管梁上。仪表台也是多部分组成,如仪表台本体以及中控面板等。从仪表台本体的质感划分有硬质和软质之分,硬质仪表台就是直接注塑成型的,采用最多的是TPO以及PP材料,这种的仪表台表面有着纹理,注塑的外观质量比较高。而软质仪表台是有泡沫层的塑料仪表板,通常是中间发泡层以及本体骨架和表皮部分所构成的,有着柔软的质感,也哟组合碰撞吸能的作用。软质仪表台骨架材料是增强PP以及苯乙烯等材料注塑成型的,材料的耐冲击能力比较强。再如其中的手套箱总成,这是位于仪表台副驾驶侧的中下位置,是箱体以及手套箱门等组成的。手套箱门是外板以及内板所构成的,两者间使用振动摩擦焊以及热板焊等固定。手套箱外板是通过注塑工艺制造,采用的材料有PP或者是PC+ABS,该材料的综合性能比较强,耐热以及硬度高等。

结束语

综上所述,新环保塑料材料在新能源汽车内饰中的应用存在较高发展前景,在此基础上,本文涉及的免喷涂塑料、有机-无机纳米复合材料、SKYTRA共聚酯、生物塑料材料、聚氨酯材料、大豆基聚氨酯泡沫以及聚氨酯材料的具体应用等内容,则提供了可行性较高的新能源汽车内饰环保塑料材料应用路径,而为了更好推动我国新能源汽车、环保塑料材料领域发展,国家的政策支持、汽车制造企业的认识水平提升、民众的环保理念提升均需要得到重点关注。

参考文献:

[1]SK化学开发出用于新能源汽车内饰的环保塑料复合材料[J].塑料科技,2018,46(04):38.

[2]庄梦梦,徐耀宗,刘雪峰,刘伟.车用内饰塑料发展趋势及低VOC改进方法[J].绿色科技,2015(09):320-321.

[3]麦格纳开发汽车内饰用生物塑料[J].工程塑料应用,2014,42(03):47.

论文作者:雷霆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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