(一)開發(fā)低VOC PU泡沫塑料
汽車車內(nèi)VOC(有機揮發(fā)物)含量已成為消費者對其產(chǎn)品認知度的重要評價指標;
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)性問題以及有效防范措施對車內(nèi)環(huán)境改善,對我國汽車工業(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)性有機物包括芳香族化合物(甲苯、苯乙烯)和有機胺類化合物等;
開發(fā)高固、低揮發(fā)性POP、有機胺反應(yīng)性催化劑、低揮發(fā)性勻泡劑等。
(二)積極開發(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。美國重點開發(fā)大豆油基植物油多元醇,美國福特汽車公司已成功地開發(fā)成了大豆油基PU泡沫,用于汽車座墊和座椅靠背。馬來西亞利用當?shù)刭Y源,開發(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發(fā)了蓖麻油基PU泡沫塑料座墊。
(三) 積極開發(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,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,實際應(yīng)用高達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等優(yōu)勢。橡膠輪胎的重要原料是天然橡膠(NR),我國輪胎工業(yè)每年需NR 490~600萬t,占全球產(chǎn)量50%,而自給率只有13%~16%,大量需進口NR,目前NR價位已高達4萬元/t以上。因此積極開發(fā)PU輪胎已勢在必行,已列入中國PU工業(yè)協(xié)會“十二五”期間重點開發(fā)對象。
(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)保意識的不斷增強,溶劑型車用膠黏劑將會逐漸被環(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、門板等內(nèi)飾件。目前,日本汽車內(nèi)飾膠全部達到水性化,美國為60%,我國僅為20%。在水性汽車內(nèi)飾膠中,PU膠為主要品種。我國水性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)用不斷擴大,環(huán)境友好型綠色水性PU柔性材料是未來汽車塑料件涂料發(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,具有無味、手感柔軟、耐磨性好、抗撕裂強度高、成品色牢度好等優(yōu)點,并克服了真皮資源日趨緊張、環(huán)境污染嚴重的問題,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,使汽車內(nèi)飾件有了居室感覺,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, 因而對產(chǎn)品的性能要求也很嚴格。目前, 國內(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實現(xiàn),也可以采用全MDI冷模塑工藝,通過改變異氰酸酯指數(shù)來準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)堅硬部分提供支撐性能,當汽車高速行駛或轉(zhuǎn)彎時,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,具有競爭性的價格,能有效地改善減震性能、延長材料性能保持時間、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優(yōu)點是,通過改變材料密度,可方便地使車身底盤防震膠墊最佳化,而不是像傳統(tǒng)工藝那樣必須通過改變材料生產(chǎn)配方或產(chǎn)品幾何形狀來調(diào)整。后者需制作原型,成本高且費時。
(三)微孔PU彈性體輔助彈簧減震器
轎車的前、后獨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)對提高車輛性能有特別明顯的效果。彈簧的拉伸強度~20 N/mm 、伸長率