汽車塑料化是當今國際汽車制造業的一大發展趨勢。當前車用市場需求已轉向重量更輕的運動型多功能車、小型貨車和其他輕型車輛,這將促使車用材料向更輕質化發展。輕型車輛市場對樹脂如尼龍、聚丙烯、聚氨酯和其他工程塑料的需求量非常大,約占樹脂市場需求總量的30%以上;對聚乙烯醇縮丁醛的需求量約占其總需求量的85%以上。新研究報告稱,動力傳動系統和內外飾件應用需求的增加將推動汽車塑料市場的發展,至2022年市值達530億美元(340億英鎊)。
到2020年,汽車塑料用量將占整車用料的1/3
30多年來,塑料在汽車中的應用不斷增多。目前,工業發達國家汽車塑料的用量占塑料總消費量的8%~10%。從現代汽車使用的材料來看,無論是外裝飾件、內裝飾件,還是功能與結構件,到處都可以看到塑料制作的影子。外裝飾件的應用特點是以塑代鋼,減輕汽車自重,主要部件有保險杠、擋泥板、車輪罩、導流板等;內裝飾件的主要部件有儀表板、車門內板、副儀表板、雜物箱蓋、座椅、后護板等;功能與結構件主要有郵箱、散熱器水室、空氣過濾器罩、風扇葉等。
專家預計,到2020年,汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上,約占整車用料的1/3以上。
發達國家更是將汽車用塑料量,作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志,每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100~130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg,現在用量是230kg,目前德國汽車用量多,占整車用料的15%以上。專家預計,到2020年,汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上,約占整車用料的1/3以上。
國內生產的汽車在橡塑材料的使用上與國外尚有較大差距:我國經濟型車每輛塑料用量約為50~60kg,重型載貨車可達80kg,遠落后于發達國家每輛汽車平均重300kg以上(多已達375kg)、占整車質量20%的水平;我國中、轎車塑料用量每輛為100~130kg,只達到發達國家上世紀水平。隨著塑料件加工工藝的進步以及汽車輕量化的需要,塑料占整車質量比例將繼續增長。
今后塑料的科技含量也會更高,應用自然也會更加廣闊。
汽車塑料化必將成為未來一大趨勢
,汽車材料應用塑料的大優勢是減輕車體的重量。輕量化是汽車業追求的目標,塑料在此方面可以大顯其威。一般塑料的比重為0.9~1.5,纖維增強復合材料比重也不會超過2,而金屬材料中,A3鋼的比重為7.6、黃銅為8.4、鋁為2.7。這使塑料成為汽車輕量化的用材。
除了車身外,汽車零部件及內外飾件對實現汽車輕量化、節能、安全、舒適等目標亦功不可沒,例如聚碳酸酯(PC)樹脂車窗可減輕3.4公斤;注塑成型的進氣歧管可在220℃高溫下長時間運作,并可承受極高的內壓;由熱塑性聚氨酯制成的充氣式保險杠能從20毫米的壓縮變形中立刻反彈,恢復原形;采用由玻纖增強聚合物制成的懸掛彈簧可減輕底盤系統的重量,使駕駛更加精確,減少震動從而提高舒適性。而一種車用PLA納米粘土增強型生物基塑料已成功研發。
研究顯示,汽車自重每減少10%,其消耗燃油量將減少6%-8%,而碳纖維強化塑料堅固輕巧,不但比鋼輕約50%,比鋁輕約30%,還有著出眾的能量吸收能力,因此非常耐碰撞,對實現汽車輕量化有顯著幫助。
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