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新环保塑料材料在新能源汽车内饰中应用

时间:2017-10-04 01:10:12 点击:768次

摘要:在绿色发展理念下,我国的新能源汽车呈现出良好的发展势头。在这样的背景下,新能源汽车的内饰不仅朝着轻量化的方向发展,同时也朝着绿色、健康、环保、舒适的趋势发展。本文就对新环保塑料材料在新能源汽车内饰中的应用进行了探讨,希望能对相关新能源汽车内饰制造企业的生产提供参考。


近年来,全球环境污染问题日益引起人们的关注和重视,塑料是全球文明的“白色污染物”,随着科技的发展,新环保塑料材料的使用越来越多,不但具有传统塑料材料生产能耗低、易加工、重量轻和可回收的诸多特性以外,还具有易塑形、耐化学性、耐高温且坚韧度高的显著特点,甚至还可以成为金属的替代材料。在新能源汽车生产中,为了有效促进新能源汽车的减排,对其轻量化设计和制造,就成为新能源汽车生产企业关注的话题。将新环保塑料材料作为新能源汽车轻量化发展重要的替代材料,在汽车内饰中的应用越来越广泛。


1.新能源汽车内饰中应用的新环保塑料材料分析


目前,被应用于新能源汽车内饰中的新型环保塑料材料,主要有免喷涂塑料、有机-无机纳米复合材料、生物塑料材料和聚氨酯材料等,其优势及应用的思路如下。


1.1免喷涂塑料材料

免喷涂塑料是一种一次注塑即为最终产品的塑料材料,其原料一般是聚碳酸酯和聚丙烯等。这种新环保材料在新能源汽车内饰制作中具有极大的应用,因为这种免喷涂塑料材料节省了干燥、喷漆和预处理等环节,能有效降低能耗,控制污染,将它应用在新能源汽车内饰制造中,能极大地降低成本。在实际应用中,免喷涂塑料材料应选择耐腐蚀、耐刮擦且具有高光泽的高环保性材料,并控制注塑的速度、温度以及注射时的压力与模具的温度[1]。


1.2有机-无机纳米复合材料


有机-无机纳米复合材料也是一种新型环保塑料材料,这种新环保塑料材料是将无机纳米粉体和有机聚合物基体相复合而形成的。在其复合的过程中,生产企业一般采用共混合溶胶凝胶的方式。因此,有机-无机纳米复合材料具有一定的耐热、高强度以及抗紫外线的显著特征。


而且,因为有机-无机纳米复合材料自身含有稳定的化学无毒无机组分,也不具有挥发的特性,将其应用到新能源汽车内饰件的制备当中,能解决汽车内饰件的VOC 挥发问题,是一种良好的新能源汽车内饰制备材料。


1.3生物塑料材料


生物塑料材料是用淀粉等天然物质作为基础,在微生物的作用下形成的塑料材料。这种生物塑料材料一般都是透明的工程塑料,具有高耐化学性、高抗冲性和高透明度的显著特点,其原材料也大都是玉米、甘蔗等原生态材料,在生产的过程中几乎不会产生污染物质,与石油产物合成的常规塑料材料相比较,具有无毒副作用的显著特征,将其应用到新能源汽车内饰的制备中,能实现汽车内饰品的美观性和实用性,同时还具有经济性和环保性,而且,车内VOC的挥发量也能大幅度减少,同时还因其原材料的生物特性,可以实现分解和回收再利用,是一种具有发展潜力的新环保塑料材料。


1.4聚氨酯塑料材料


聚氨酯塑料材料是一种典型的高分子塑料材料,一般又被人们叫做“第五大塑料材料”。最早是在1937 年,由O• 拜耳等人研制出来的。经过几十年的发展,特别是近年来,塑料生产企业的转型发展,聚氨酯塑料材料在绿色环保方面获得了长足发展,具备硬泡、半硬泡、微孔弹性体、热塑性弹性体、热模塑加填料软泡、高回弹冷模塑软泡等多种不同的产品形态[2]。


2.环保塑料材料在新能源汽车内饰中的实际应用



2.1免喷涂塑料材料的具体应用



由于免喷涂塑料有低气味性和低成本等优点,使得其被应用到了汽车的内饰件和外饰件中。免喷涂材料一般以PP、ABS、ASA、PC/ABS、PMMA、POM、PA 为主。



①免喷涂PP:具有高光泽、耐刮擦等特点,主要应用在饰条上,如裙板。


②免喷涂ABS、ASA:具有高光泽、色彩绚烂、可实现金属效果的特点,应用于汽车前格栅、后视镜等部位。


③免喷涂PC/ABS:用于仪表板、车门把手等。


④免喷涂PMMA:用于立柱盖板、车门把手等。


⑤免喷涂POM:用在内门拉手。


⑥免喷涂PA:用于车门把手等。


2.2有机- 无机纳米复合材料的具体应用



上文提到,有机-无机纳米复合材料自身含有稳定的化学无毒无机组分,也不具有挥发的特性,能解决汽车内饰件VOC 的挥发问题,所以将其应用到新能源汽车内饰件的制备当中。另外,纳米塑料还具备透明性好、光泽度高等特点,可以应用在车体外板、前后保险杠和散热器上[3]。


2.3生物塑料材料的具体应用



美国的一家名为易科威铁的公司研发了一种蘑菇塑料,这种塑料使用不可食用的蘑菇根部的菌丝体、谷物外壳和其他废弃农作物等材料,制作出了一种可以代替聚苯乙烯泡沫塑料的可分解泡沫塑料。这种蘑菇塑料有低成本和防火防水等优点,埋在土里约三十天后就能被降解。



现已被应用到汽车挡板、保险杠和车门内部的泡沫塑料和隔热体,从而让部分汽车零部件达到可降解的效果。美国江森自控有限公司给宝马集团开发了一款塑料和木质纤维结合的门板。这种门板,相较于传统门板,重量减轻了约20%,对提高新能源汽车的续航很有的帮助。


2.4聚氨酯塑料材料的具体应用



聚氨酯塑料材料应用广泛,在新能源汽车领域中,主要是用于的座椅、扶手、头枕、门内板、仪表盘、方向盘、保险杠、减震垫、挡泥板、地毯衬里、保温绝缘部件、管路、密封垫圈以及防滑链的制作,能满足新能源汽车轻质化、绿色环保的要求,是现阶段以及未来很长一段时间,新能源汽车内饰制备主要的材料。


3.新环保塑料材料应用中应注意的事项



在新能源汽车内饰件的制备生产中,为了保证新环保塑料材料的性能满足实际的需要,必须重视以下几个方面:



1)加强新环保塑料材料功能的复合化。近年来,随着新能源汽车制造业的发展,新能源汽车行业越来越注重材料功能的复合化,以便于新能源汽车非金属零部件性能的提升。因此,在今后新环保材料的研发过程中,需要不断向着高性价比的复合材料方向发展,以满足新能源汽车内饰制备对新型环保塑料材料的要求,为该行业的发展提供支持。



2)追求新环保塑料材料的性能提升。随着新能源汽车制造业的发展,要想将新环保塑料材料用在新能源汽车内饰的制备中,还必须不断提升新型环保塑料材料的硬度、耐老化性、存放稳定性以及低气味性、低雾度等方面的性能,从而促使新型环保塑料材料性能符合新能源汽车内饰制备的要求。



3)贯彻落实国家相关的法律法规。要想更好地将新型环保塑料材料应用于新能源汽车内饰的制备中,还必须确保新环保塑料材料在生产过程中贯彻落实国家相关的法律法规,确保材料的配方与成型的工艺能得到进一步改进,同时提升材料的稳定性和固化速度,从而节约生产成本。


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