新材料新技术在汽车内饰面料中的应用

白红芳

【摘要】：随着消费者需求的变化，汽车内饰面料不仅要满足实用性、经济性、耐久性的要求，还应该向着人性化、舒适化、美观化、环保化等方向发展。针对这些新的功能需求，本文从新材料和新工艺等方面进行了汽车内饰面料的设计与开发。

【关键词】：汽车内饰面料;新材料;新技术

引言

内饰指的是中控台、座椅、方向盘等汽车内部的器械。汽车行业正在迎来前所未有的智能化、数字化大潮，在这个趋势下，汽车研发的各个细分范畴也处在深人变革中，内饰的计划和开辟便是很重要的一点。能够这么说，跟着汽车的智能化过程和智能化交通收集所带来的汽车同享机制的出生，将来汽车的内饰计划会加倍的注重于功效性的表现。在如许的前提下，将来汽车的内饰计划将会呈现多个发展方向。

1、新材料在汽车内饰面料中的应用

1.1免喷涂塑料

一次注塑品即为最终产品的免喷涂塑料具备作为新能源汽车内饰的潜力，这是由于其能够免去干燥、除尘、喷漆、预处理等处理环节，这种环节的省略不仅能够有效降低成本，还能够较好实现能源消耗降低、污染控制。在免喷涂塑料的具体应用中，为保证其较好服务于新能源汽车内饰，原材料应选择耐腐蚀、耐刮擦、高光泽、高环保性材料，并通过开发全新色彩代替喷漆件。聚碳酸酯，聚丙烯等均可以应用免喷涂塑料工艺，但工艺的具体应用过程需关注干燥、注塑温度、注塑速度、注射压力、模具温度的控制。

1.2有机-无机纳米复合材料

将无机纳米粉体与有机聚合物基体复合而成的有机一无机纳米复合材料同样属于典型的新环保塑料材料，复合过程多采用共混、溶胶凝胶等方法、通过应用有机一无机纳米复合材料制备汽车内饰件，内饰件会具备抗紫外线、耐热、高强度特征，且本身残余的VOC可降到极低水平，这是由于有机-无机纳米复合材料本身含有化学稳定的无毒无机组分，汽车内饰件VOC挥发问题可由此得到根本性解决，因此可见有机一无机纳米复合材料可较好作为新能源汽车内饰用环保塑料材料。

1.3SKYTRA共聚酯

SKYTRA共聚酯是SK化工刚刚开发出的一种新型环保塑料复合材料，由于添加了从玉米中提取的生物原料，因此SKYTRA共聚酯具备一定生物塑料属性。共聚酯属于全新的透明工程塑料，本身属于高耐化学性、高抗冲性、高透明度的完美结合，因此其天然具备在新能源汽车内饰中的应用潜力，其环保特性也能够与新能源汽车实现更好匹配，因此本文认为SKYTRA共聚酯具备在汽车内饰中的广泛应用潜力，这一应用可实现环保、美观、实用、经济等多方面优势的融合，SKYTRA共聚酯的应用价值可见一斑。

1.4生物塑料材料

生物塑料材料指的是以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料材料，该材料可采用原生态植物作为原材料，如玉米、甘蔗等材料均可作為其生产原料，通过微生物作用即可进一步降低塑料生产污染、不同于采用石油产物合成的常用塑料，由于采用低毒低害的可再生材料制成，生物塑料材料基本上不存在未完全反应的小分子有害物质，因此其能够较好满足新能源汽车内饰需要，车内的VOC挥发量也能够在生物塑料材料的支持下大幅降低，而由于生物塑料材料可实现分解、回收利用，因此其具备更胜于免喷涂塑料的环保性能、近年来国外部分企业己经开始探索应用生物塑料材料制作汽车内饰件，使用聚轻基脂肪酸酯基生物塑料材料替代传统塑料材料的汽车内饰产品开发便属于其中典型，作为由糖发酵而生的生物塑料材料，新能源汽车生产的碳足迹可在该材料支持下大幅降低。

1.5聚氨酯材料

聚氨酯材料属于本文研究的重点，作为典型的高分子材料，聚氨酯也被称为“第五大塑料”。深入分析不难发现，新能源汽车对内饰存在舒适安全、轻量化、绿色环保等要求，而这种要求均可通过聚氨酯材料的应用得到满足、虽然聚氨酯材料在绝对的环保性方面存在一定不足，但随着近年来行业的转型，其环保程度正不断提升，而由于其具备半硬泡、硬泡、热塑性弹性体、微孔弹性体、高回弹冷模塑软泡、热模塑加填料软泡等产品形态，因此聚氨酯材料基本可满足新能源汽车的所有内饰材料需求，因此本文认为现阶段以及未来很长一段时间，聚氨酯材料都会在新能源汽车内饰中占据较大份额。

2、新技术在汽车内饰面料中的应用

2.1一体成型工艺——后窗台装饰板

一般的热压复合成型工艺是通过对板材进行加热，把板材中的PP材料熔化，使其具有一定的可塑性，在压力下使板材根据模具形状成型。汽车的后窗台装饰板采用一体成型的加工方法，预先把表皮和基材复合成一个整体，通过加热加压的方式使零部件具有一定的刚性和立体形状，其加工步骤分为5步：

1）在表皮与基材结合的表面均匀涂抹粘胶（粘结剂）;

2）将处理后的表皮覆盖在基材上，进行加热处理，温度在160～220℃，加热时间控制在30～50s;

3）将表皮和基材的复合整体放入模具内，加压成型，加压时间控制在20～30s;

4）为保证零件形状的稳定性，一体成型后的后窗台装饰板必须要经过冷却定型，进行后续处理（温度30℃、湿度70%、放置24h）;

5）通过超声波切割（切刀冲切保持时间控制在5s～15s）、摩擦焊接、热熔焊接等方式实现零件的最终成型。

2.2纳米仿生技术

一辆全新的纳米仿生汽车已由豪华车制造商迈凯伦汽车研发公司推出，该车型将纳米专利纺织涂层技术应用到汽车内饰与座椅上，其功能是：刺激人体血液流通，增强人体能量和耐久力，并且还能将人体热量转换为远红外线（FIR）反射入人体。当皮肤吸收远红外线时，就能刺激血液流动，帮助恢复和促进安稳的睡眠。从而，这类车型可提高乘用舒适度，同时也对司机和乘客的整体健康要求很高。

当然，纳米仿生技术不仅限于上述用途，自然界合成了大量结构复杂、性能优越的有机、无机或有机无机相融的材料。这些材料与常规材料相比有着不可比拟的物理性质，从而造就了生物体各种奇异的功能。研究发现许多生物体的特殊能力都与纳米技术息息相关。纳米仿生技术让我们发现，自然简直就像一家先进的合成工厂，它不断制造出具有各种奇异功能的生物体。而这些功能的实现，往往要依靠基本物质单元在微尺度上的有序或无序组装。对这些材料的探索和研究，人们因能仿生而开辟了新的道路。纳米仿生材料的目标就是研制出材料，它成为具有类似于生物体所具有的各种功能的“活”材料。

结语

在内饰的筹划中，有一个非常重要的成分，那就是构建包裹性。好的包裹性筹划能够或者让车辆授予驾驶者和乘客更多的舒适感。为什么这么说呢，和洗澡是一个道理，在独立卫生间里洗澡的惬意程度肯定要远胜于公共澡堂。所以，汽车内饰的筹划不断在朝着提升包裹性的方向迈进。内饰筹划的第二个原则在于空间的通透性，好的通透性筹划能够或者让一辆车在无穷的空间内营造出最大的空间感。比如说非常紧凑型的SUV，通透性做得好的车是这样的。玻璃化座舱的工程理念提出是实现米来汽车内饰深刻的前提。随着智能化表达技能的利用和车辆的智能终端定位越来越明显，人机互换频次的增加将使得玻璃化的终端取代原有的功能性按键。这个过程和智能手机取代传统手机的过程是一样的。

参考文献

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