绿色环保的汽车内外饰非金属材料研究

韦孔辉 杨武森

摘 要：在目前以塑代钢、降低车重的大环境下，消费者的目光也更多地转向了汽车轻量化所带来的节能效果和车内饰件低散发所带来的舒适性。因此目前绿色环保的汽车内外饰非金属材料越来越受到厂商的欢迎，文章将对此作出简单的介绍。

关键词：绿色环保 汽车内外饰 非金属材料

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0200-01

本文针对目前绿色环保低碳趋势下汽车材料的发展进行了研究讨论。

1 环境友好型材料

1.1 低VOC材料

车内产生挥发性有机化合物（VOC）的污染源有很多种，比如顶棚、地毯、吸音棉的制作过程需要使用到一些化学制剂，而它们的主要原料就是甲醛，如果反应不完全那么在车辆的使用过程中就会产生甲醛；而目前聚氨酯在使用时依旧以溶剂为主要模式，在进行固化时溶剂会挥发；涂料中的成膜物质材料主要是合成树脂，而为了确保涂装的质量，必须使用溶剂进行分解，而如果处理不当在使用过程中就会伴随着有机物的挥发；汽车内饰的安装同样会使用到化学胶粘剂，而在使用过程中也会散发出一些有害的有机挥发物。

针对这种情况，国家在2004年以及之后，分别颁布了相关的计划书、标准和规定，对车内空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等有害气体浓度作出了明确的规定。整车厂对车内VOC的浓度也开始了积极的检测和控制措施。

根据长安铃木汽车公司的技术人员介绍，从2009年开始，长安铃木对量产车内的VOC浓度进行了严格的检测，在一些车型上对关键零部件的VOC规定了浓度限值，并从2011年开始，市场上所有的铃木汽车内的VOC浓度都必须在规定的限值以内。

宝理公司在2002年就开始对VOC等级POM进行研究，并成功开发出了独有的添加剂技术和聚合物精制技术，在这种技术的指导下，可以使甲醛的产生量大大降低。VOC等级POM在2004年正式上市，很快就受到了日本汽车商的欢迎，并一举成为行业内标准的低VOC聚甲醛材料，而从2007年起，在中国市场上开始推广；而在2011年，又推出了新的LV等级；同年，公司推出了低VOC金属光泽MC系列POM，这个系列材料本身就带有颜色，而且配方采用的是低VOC，不但工序有所减少，而且成本也大大降低，对环境的影响也很小，强度和耐候性都有了极大的提高。

1.2 可回收利用材料

赢创的宝克力材料是一种经典的丙烯酸产品，可以实现百分百的回收利用。和传统的玻璃材料相比，如果使用这种材料制成车窗，不但可以使车身重量大大减轻，还可以降低红外线的穿透率，并且声学表现也相当良好，完全符合ECE R43对于塑料车窗的规定。这种材料的塑料玻璃分为单层和双层两种类型，目前中国的自主品牌汽车也会使用这一材料进行信号灯灯罩的制作。

2 低成本材料

2.1 免喷涂材料

使用这种材料可以省去表面预处理、喷漆和干燥/固化的工作，在一次注塑之后就可获得成品，因此整个过程可以节省大约40%的成本，而且这种材料的优质品比例较高，因此各个厂家也越来越倾向于使用这种免喷涂材料进行制造。但是要实现高光免喷涂的项目要确保以下几点：首先是材料，需要有高光泽、耐候性、耐化学品性、刮擦性和低VOC性；其次是相关部件的设计，例如浇口、排气、结构、模具表面抛光的模具等等；第三是要注意色彩的开发，从而完全实现取代喷漆的目的；随后即冷即热工艺还有相关的资深技术服务指导工作都必须及时跟进。

锦湖日丽开发出了高光PC/ABS系列、塑可丽系列的内饰免喷涂材料，其中内饰材料的TVOC含量已经远远低于规定的标准，满足了厂商的需求；而且材料的耐刮擦性能比较好，可以通过相关的实验检验，完全满足洗车的相关要求；材料的耐候性能也比较好，光泽度也比较高，能够保持较长的时间。外饰面喷涂材料具有较好的耐候性，而且可以通过3500 kJ/m2的能量，也有较好的耐化学品性，不会被一些洗车液等等溶剂损坏，光泽度也较高。

苯领公司开发出了一种新型材料Terblend N，它的模具表面复制能力非常强，可以用在免喷涂的内饰件上，而另一种新型材料Terblend S抗冲性能很高，音质和触感都高于同类型的材料，表面效果非常舒适，耐化学性能好，并且很容易进行加工，因此也受到了很大的欢迎。

2.2 一体化解决方案

博禄北欧化工公司开发出了一种新型材料Daplen·EF341AE，它是一种热塑性聚烯烃塑料，和PPE-PA相比较，这种材料在低温下呈现出高流动性的特点，因此节能效果更加；而且它的尺寸相对来说比较稳定，之后不会发生明显的收缩；刚性效果好，非常容易加工。该公司利用这种材料完成了世界上第一个完全一体式挡泥板模块，这一模块将前照灯加强件、清洁系统、轮罩、气囊传感器等等功能包容起来，相比传统的钢部件，重量更低，而且实现了成本的降低，是汽车行业一场革命性的突破，并且能够有效提高安全性能。

3 薄壁化

汽车塑化是实现汽车重量降低的一个重要手段。长安铃木公司的刘仕文认为，在进行汽车塑化的研究工作中，首先要注意三个方面的内容：结构的优化、新工艺的采用和新材料的运用。

长安铃木公司从产品薄壁化这一方向入手，将某车型的门饰板本体基本壁厚降低到2 mm，这一改动使得汽车的重量降低了20%，同时汽车的刚度、强度和模态都满足了相关的需要。

陶氏化學在之前就推出了一款热塑性聚烯烃材料新品——ENGAGE XLT聚烯烃弹性体。这种材料在和聚丙烯复合之后，具有其他材料所没有的优势性能，在生产过程中如果减少弹性体的用量，不但可以使TPO的强度和熔体流动性大大增强，还可以有效地降低零件的厚度，并且能够实现工期的缩减。

MuCell微发泡膜注塑工艺。

这种产品技术的要点在于制品形成是在压力很低且平均的情况下完成的。由于温度和压力都不同程度的降低，因此气体的熔胶溶解度也有所下降，分子的不稳定性提高，从而制品中就会产生不少微小气核，这些微小的气核在熔胶的冷却过程中会不断膨胀，最后制品终会留下一些均匀细微的气孔，呈现出密封状态。这种工艺产出的产品更平整、更轻、更薄，还有可以减少应力集中的现象，能大幅度提升产品品质，降低产品成本，延长了模具的寿命。

4 结语

随着科学技术的发展和绿色环保概念的不断普及，汽车内外饰非金属材料的研究也在不断突破，人们寻求更轻、更安全、更低廉的材料实现汽车产业的革命性突破，从而推动汽车产业的不断发展。

参考文献

[1] 海霞.绿色环保的汽车内外饰非金属材料[J].汽车与配件，2013（27）：39-41.

[2] 任起龙，任鹏，马会君等.商用车及车用非金属材料的发展趋势分析[C]//汽车内外饰产品及新材料国际研讨会论文集.2009：262-264.