汽車材料供應商著力研發高附加值產品

    減重已成為現今汽車行業重要的議題,“以塑代鋼”的風潮正是在這一背景下誕生的。此外,近年開始流行的電動車和主張以新動力及材料設計減低耗油量及加工用能源,達致更少的碳排放,這都是汽車行業已有的共識,而材料供應商在其中扮演的角色非常重要。
    用于汽車冷卻回路的重要部件     
    意大利聚酰胺及聚酯供應商蘭蒂奇(Radici)針對蓬勃發展的汽車市場,全面推出多種聚酰胺產品。     
    據蘭蒂奇集團塑料公司北美、南美和區席運營官達尼洛-米凱萊蒂表示,他們近在蘇州建立了在華研發與技術服務中心,以提高當地服務水平。米凱萊蒂指出:“如今,我們能夠為市場提供完整系列的PA6和PA66樹脂基料和改性工程塑料,并有不同的顏色可供選擇。一個重要的創新是以阻燃PA為基礎的聚合塑料,這一完整的產品系列包括以鹵素為基礎的RadiflamAE、以磷為基礎的RadiflamAF、不含鹵素和磷的新RadiflamHF。這些產品都獲得UL認證,是用於電氣/電子和汽車領域的理想產品。”
    蘭蒂奇集團在CHINAPLAS2010推出的高性能聚合塑料蘭帝龍PA66正是面向汽車行業,用於汽車冷卻回路重要部件的產品,從散熱器到恒溫器直至水管。其性能特點包括在與水和乙二醇接觸中,可達到135℃的情形下,仍可保證相當高的耐久性。
    蘭帝龍PA66與發動機冷卻液接觸時,表現出高耐熱性和高溫狀態下的抗蠕變性和抗振動抗疲勞性。此外在接觸發動機艙內液體時,還表現出較好的耐化學性能。
    用於汽車冷卻回路的蘭蒂龍PA66系列包括:蘭帝龍ARV300RKC,PA66耐水解標準,加有30%的玻纖;蘭帝龍AGVHO30PswE4,創新版PA66為特種應用而開發,被看作是汽車冷卻回路的頂級材料,蘭帝龍ARCV3015RKC和蘭帝龍WIT30/28,是以PA66為基礎的產品,適用於GITWIT技術,可取代汽車冷卻回路中的金屬管。
    針對與燃油接觸的聚酰胺 
    羅地亞聚酰胺公司推出了與燃料接觸應用量身打造的解決方案――Fuel’InbyTechnyl系列新品,該系列產品基於吹塑成型聚酰胺6和6.6。
    這一聚酰胺系列產品為燃料貯存和輸送提供了全新的解決方案,它具有高燃油滲透阻隔性能,并在保持相同部件安全性能的前提下實現30%的減重。此類產品可以充分滿足汽車行業或其他對燃油蒸發標準有愈發嚴格規定的工業品和消費品領域需求。
Fuel’InbyTechnyl產品研發集合了多項羅地亞聚合物工藝,適用於2維和3維吹塑成型工藝,并可在設備略加改進的基礎上充分使用高密度聚乙烯吹塑加工設備。目前已成功應用於汽車燃油管及重型摩托車油箱等。
    深入機動車“腹地”    
    塑料制造的混合動力發動機蓋,具有金屬外觀效果。近由普立萬(PolyOne)、福特(Ford)汽車、汽車部件制造商MPC(位於美國威斯康辛州)合作的Fusion混合動力車,就是高性能塑料深入汽車“腹地”的一個典型示范。
    新材料被用於生產環保發動機蓋,不但具有金屬外觀,而且耗能少,更不會排放有機揮發物(VOC)。該汽車已在年初於美國底特律北美國際汽車展上展出,并獲多個獎項。
MPC公司利用具有金屬效果的普立萬公司配混料MaxxamFXMetal成型制造了這款發動機罩蓋,它模擬噴涂聚合物的光澤,同時消除額外的能源需求,以及涂覆會帶來的揮發性有機化合物污染。
    聚酰胺助油盤“瘦身”
    在非道路(offhighway)領域如農業和建筑,不少用於運輸的汽車油盤傳統上均以金屬制造,其本身的重量會耗用較多燃油。為了著手改善,巴斯夫(BASF)近與來自德國Lenningen的HummelFormen公司合作,開發了個聚酰胺非道路油盤。
    聚酰胺的耐高熱性、抗化學性和高流動性,以及比一般塑料更低的密度,令它成為這種應用的理想材料。目前投產的4種大的聚酰胺油盤由巴斯夫公司的UltramidA3HG7Q17(PA66)制造。HummelFormen有限公司開發并小批量生產這些產品,用於固定發電機所用的MTUFriedrichshafen生產的1600系列發動機,後來又用於農業機械和建筑機械。這是該應用領域中次由聚酰胺油盤取代壓鑄或砂型鑄造鋁油盤。
    與金屬油盤相比,聚酰胺油盤可減輕重量40%-50%。為了達到苛刻的要求,這種樹脂不僅要具有良好的流動性能,而且在120℃下的各種油中要耐受2.4萬個小時。此外,由於發動機有時必須架在油盤上,所以要求材料具有足夠的剛度,并具有吸收沖擊和振動的能力。
    巴斯夫利用其ULTRASIM通用仿真工具,為產品的成功開發做出了貢獻。除進行了充模、翹曲、蠕變、固有頻率和模態分析外,專家們還直接通過電腦研究了靜態爆破壓力,以及油盤在張力作用下的受熱情況。
    在巴斯夫公司振動臺上進行的負載試驗表明,樹脂可以滿足極為苛刻的油中耐老化要求。在與高溫油的接觸過程中,在每個空間方向以不同的加速度振動1百萬次,未對油盤產生影響,油盤未發生泄漏。
    寶理塑料介紹環保汽車、電子解決方案環保是寶理塑料一直強調的主題。在CHINAPLAS2010展覽會上,寶理工程塑料貿易(上海)有限公司技術中心總經理中村俊明介紹,公司本次展出的產品與技術,都是針對環保、節能、綠色應用的主題。特色展品之一是其奪鋼DURACON(POM)的低VOC產品,主要針對降低汽車內部VOC排放的要求,這一要求近年來在整個汽車行業都非常重視。新能源汽車HEV(混合動力車)相關的技術也是展示的重點之一,如電池、電源模組、繼電器、充電較快的電池等寶理都有成熟的技術應用。寶理的PPS材料FORTRON是新能源汽車理想的材料。
    在電子行業,很多應用要求滿足嚴格的GWIT認證。寶理開發的PBTDURANEX新牌號330GW,對應GWITIEC新規格,是目前上唯一可以滿足該標準所有要求的材料。該等級主要應用於無人值守電器產品部件。使用該材料,客戶不需要另外進行部件的IEC認證,從而降低客戶成本。新PP材料為汽車帶來良好光澤度,汽車制造商為了增加汽車的附加值,都針對客戶對車廂內部舒適、美觀、整潔等要求,選用合適的材料。 
    在歐寶(Opel)新型的Astra車型中,制造商就采用了利安德巴塞爾公司(LyondellBasell)提供的一種新型高性能Softell聚丙烯配混料,用以制造多種內飾產品如儀表盤及門板。
    內飾件表現出良好的光澤度,令車廂整體感覺更協調。利安德巴塞爾公司歐洲汽車業務開發經理MichaelPohl說:“這是我們的Softell新牌號次被選用於生產中、小型車型中看得見的、極美觀的內飾產品?!敝?、小車型中的內飾產品一直都是以其他聚合物為主,例如涂覆有觸感柔軟的涂料的ABS。由於Softell樹脂具有獨持的表面性能,所以,制造商利用該材料制造的內飾產品具有極漂亮的外觀和柔軟的觸感,不需要使用涂料,具有較大的回收潛力。“用於Astra車內飾的SoftellPP配混料在美觀和資源效率方面為中、小車型創立了新標準?!盤ohl說。
    傳統PP配混料的光澤度介於2到3GU(在60°角下測量)之間。用光澤度計進行的測試表明,Softell樹脂的光澤度低於1.5,這是達到良好亞光表面特性所必需的。為了達到這種光澤度,一般需要使用柔軟的表面涂料。
    “使用Softell樹脂可以達到較低的光澤度,所以歐寶公司可以用其生產儀表盤等要求反光度低的產品。不需要高成本的涂覆工藝他們就達到了質量和性能要求?!盤ohl說。除了表面特性外,Softell樹脂還具有較好的耐刮傷性能,這種性能對於當今要求極高的汽車內飾產品極為重要。在10N力下進行的耐刮傷試驗表明,與標準熱塑性聚烯烴相比,Softell樹脂的耐刮傷值要高得多。此外,用Softell樹脂生產的歐寶Astra車可見內飾部件還具有極好的表面硬度(邵爾D硬度)。與其他同類材料相比,用Softell樹脂制造的成品達到了較高的邵爾D硬度值。
    車用是沙伯基礎創新塑料開拓重點之一 
    汽車用樹脂及其制成的極富創新意義的制品,如方向盤,是沙伯基礎創新塑膠(SABICInnovativePlastics)在CHINAPLAS2010推廣的重點之一。沙伯基礎創新塑料總裁兼席執行官CharlesCrew。對於市場,沙伯基礎創新塑料總裁兼席執行官CharlesCrew認為,不僅是工程塑料發展快的市場之一,更重要的是,盡管市場與發達比還沒有那麼成熟,但設計師的思路更開闊,會考慮使用一些新材料,如用塑料替代鋁。因此,“我覺得塑料在市場的應用具有非常大的潛力。為此,盡管去年遭遇金融危機,但我們仍擴建了南沙的塑料混煉工廠,以提升工程熱塑性復合材料的產能,目前第三階段擴能也即將完成。此外,我們還正與中石化就在華組建聚碳酸酯(PC)合資廠的事宜進行積極的磋商?!?
    CharlesCrew還分享了沙伯基礎創新塑料今後的幾大研發方向。 
    “應用於汽車的產品仍是我們的重點業務領域,目前我們的合作客戶不僅包括豐田等國外公司,也包括本土企業,如奇瑞。二是通訊基站,今後通信行業的發展機會將很多,比如說在每個村都要裝基站。三是回收材料的再應用,如將回收消費後的PET瓶子升級制成PBT樹脂。目前沙伯基礎創新塑料正在和其他公司展開積極的合作,預期未來六個月到一年內,公司還會有一系列的新產品問世。此外,我們針對市場還將關注并開發更多耐用工業品,如醫療設備等大型耐用工業品?!?