試論汽車(chē)工業(yè)中塑料材料應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

韓崇瑞，韓振寧，董 超

（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110159）

試論汽車(chē)工業(yè)中塑料材料應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

韓崇瑞，韓振寧，董 超

（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110159）

為了適應(yīng)現(xiàn)代化綠色環(huán)保的科技發(fā)展要求，汽車(chē)材料的使用也更加輕量化和環(huán)?；?，所以塑料在汽車(chē)工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。塑料的質(zhì)感較輕，并且與鋼鐵相比更加的防銹，特點(diǎn)是設(shè)計(jì)自由度比較大，所以車(chē)用塑料結(jié)構(gòu)件在汽車(chē)工業(yè)得到了重點(diǎn)發(fā)展。用塑料來(lái)制造汽車(chē)用的零部件同樣也實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前的世界汽車(chē)材料要求輕量化環(huán)?；l(fā)展的要求和目標(biāo)。根據(jù)塑料在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了塑料在現(xiàn)代汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀以及目前主要使用的汽車(chē)材料制品，總結(jié)出塑料材料是未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，全塑車(chē)身也是我們要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

汽車(chē)工業(yè)；塑料材料；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展前景

汽車(chē)在世界上已經(jīng)有了100多年的發(fā)展歷史，它從最初的簡(jiǎn)單的代步工具，逐漸吸取了各個(gè)時(shí)代的科技精華，最終變成了目前的現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品，不得不說(shuō)汽車(chē)快速的發(fā)展其實(shí)很大一部分需要倚重于汽車(chē)材料的發(fā)展。研究出更加輕便、經(jīng)濟(jì)的汽車(chē)是汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。隨著汽車(chē)輕量化環(huán)保化目標(biāo)的出現(xiàn)，人們把更多的目光放在了塑料這一材料上。在60年代塑料這一概念就已經(jīng)產(chǎn)生，但是沒(méi)有得到有效普及，在汽車(chē)中塑料的占比也沒(méi)有超過(guò)10kg，隨著汽車(chē)越來(lái)越向輕量化發(fā)展，塑料在車(chē)輛材料使用的占比中逐漸增多，佑宇塑料質(zhì)輕防銹等特點(diǎn)，一部汽車(chē)中至少也需要使用100kg的塑料部件，而塑料取代的金屬材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出它們的兩倍重量，可見(jiàn)塑料在汽車(chē)輕量化中的重要作用。

1 汽車(chē)工業(yè)中塑料材料的使用現(xiàn)狀

1.1 汽車(chē)內(nèi)部構(gòu)造的使用

隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展和產(chǎn)品技術(shù)的不斷引進(jìn)，我國(guó)的汽車(chē)塑料使用率已經(jīng)達(dá)到了汽車(chē)總重量的8%～12%，而汽車(chē)的內(nèi)部裝飾結(jié)構(gòu)所需要的塑料材料量就占據(jù)了整部汽車(chē)塑料使用量的50%。汽車(chē)內(nèi)飾中采用塑料裝飾，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了觸感和舒適程度，塑料材料滿足了表面不反光、無(wú)異味的要求，同時(shí)不會(huì)讓車(chē)玻璃產(chǎn)生模糊的現(xiàn)象，而且容易去除污漬阻燃性佳。車(chē)內(nèi)飾最重要的儀表盤(pán)，其中的改性PP使用的就是成型硬質(zhì)儀表盤(pán)以及軟質(zhì)的表盤(pán)骨架。硬質(zhì)儀表板屬于一次性注入塑膠之后成型的結(jié)構(gòu)部件，尺寸大而且形狀復(fù)雜，所以需要使用改性PP專(zhuān)用的改性聚苯醚和S/MA，而軟質(zhì)的儀表盤(pán)則是由表皮、骨架和緩沖材料組建而成的。

1.2 汽車(chē)的外部零飾件

早期比較傳統(tǒng)的汽車(chē)外部全部是由金屬合金制作而成的，但是也相對(duì)存在一個(gè)問(wèn)題，金屬容易腐蝕，而如果采用塑料，那么不僅汽車(chē)廠商能夠有效降低制造成本，還能夠根據(jù)塑料的設(shè)計(jì)自由度高而開(kāi)發(fā)出更多時(shí)尚、符合空氣動(dòng)力學(xué)的汽車(chē)外型，同時(shí)也很大程度上減輕了汽車(chē)的整體重量。在外部結(jié)構(gòu)中，汽車(chē)的保險(xiǎn)杠是塑料用量最大的部件之一，它的特點(diǎn)是容易加工、成本較低、質(zhì)量較輕而且可以在回收利用，它主要也是由改性PP為原料生產(chǎn)的。

1.3 汽車(chē)整體的功能結(jié)構(gòu)件

汽車(chē)的整體塑料使用除了在內(nèi)外飾件之外，還有不少車(chē)用的功能零部件，比如說(shuō)汽車(chē)的油箱、散熱器、空濾器罩、風(fēng)扇葉片、車(chē)前擋光板等等都是塑料的產(chǎn)物。其中汽車(chē)的塑料燃油箱主要使用高密度聚乙烯吹塑而成，我國(guó)的汽車(chē)塑料燃油箱專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠家只有6個(gè)，他們分別為奧迪、捷達(dá)、夏利、富康還有奧拓等生產(chǎn)單層或者多層的高密度聚乙烯燃油箱，也簡(jiǎn)稱(chēng)HDPE燃油箱。截止到2010年為止，我國(guó)的燃油箱產(chǎn)量已經(jīng)到達(dá)了200～300萬(wàn)只，消耗了塑料產(chǎn)品9 000t以上。

2 汽車(chē)工業(yè)中塑料應(yīng)用的發(fā)展前景

2.1 新技術(shù)的應(yīng)用

在90年代初期，世界上研發(fā)推出了一種TPO基納米復(fù)合材料，它后期主要運(yùn)用到了汽車(chē)的內(nèi)外飾件的制作工藝中。納米粒子能夠有效地改善塑料聚合物的剛度、韌性和強(qiáng)度，并能夠提高塑料聚合物本身的透光性、耐熱性和防紫外線等性能，納米復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、穩(wěn)定性高、強(qiáng)度比紙塑料更高，而且低溫的抗沖擊性更強(qiáng)，填料含量少，也能進(jìn)一步降低密度，提高材料表面的光潔度和著色度，納米復(fù)合材料的使用收縮率能達(dá)到普通TPO材料的一半以上。

2.2 利用好塑料的再生作用

汽車(chē)工業(yè)大量廣泛地使用塑料材料，除了它能減輕汽車(chē)的整體重量、降低碳?xì)浠衔锏呐欧胖?，它還有個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是可以回收再利用，很大程度上降低了汽車(chē)制造過(guò)程中的能源消耗量，進(jìn)一步達(dá)到了環(huán)境保護(hù)和環(huán)保節(jié)能的社會(huì)需求，也有效解決了能源和環(huán)境的世界資源難題。隨著我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，國(guó)家應(yīng)該建立起材料研發(fā)基地和回收示范基地，大力扶持并且建立大型廢舊物資回收企業(yè)等集團(tuán)，能夠有效地避免新技術(shù)和新材料的研發(fā)和使用過(guò)程中，對(duì)自然環(huán)境所產(chǎn)生的不必要的傷害和損失。

2.3 樹(shù)脂材料的合理利用

目前的樹(shù)脂材料研究也是塑料產(chǎn)品研發(fā)的重要方向，我國(guó)已經(jīng)從比較昂貴的特殊專(zhuān)用樹(shù)脂開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榈统杀靖哔|(zhì)量的普通樹(shù)脂新品種的體系開(kāi)發(fā)上來(lái)，這也是當(dāng)前世界研發(fā)的一大熱點(diǎn)，國(guó)際上比較注重的是連續(xù)層壓成型、模壓成型和注模成型的材料研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展必然會(huì)帶動(dòng)車(chē)用塑料產(chǎn)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷繁榮，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)車(chē)用塑料產(chǎn)業(yè)價(jià)值的不斷提升。目前我國(guó)的汽車(chē)飾件塑料化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，我國(guó)也在慢慢研究和發(fā)展，逐漸擴(kuò)大汽車(chē)塑料的使用范圍，從內(nèi)飾件到外飾件，從車(chē)身到整體結(jié)構(gòu)零件，而汽車(chē)工業(yè)今后的發(fā)展目標(biāo)就是不斷努力開(kāi)發(fā)出新的復(fù)合性材料和高性能的樹(shù)脂材料，在提高汽車(chē)整體質(zhì)量的同時(shí)降低汽車(chē)重量、提高汽車(chē)環(huán)保效率，讓我們國(guó)家的汽車(chē)工業(yè)能夠不斷跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，不斷可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 楊挺.汽車(chē)工業(yè)中塑料材料應(yīng)用的現(xiàn)狀及展望［J］.化工新型材料，2013，（5）：1-4.

Present Situation and Development Prospect of Plastics Material Application in Automobile Industry

Han Chong-rui，Han Zhen-ning，Dong Chao

In order to meet the requirements of the development of modern green technology，the use of automotive materials is more lightweight and environmentally friendly，so plastics have been widely adopted in the automobile industry.Plastic texture lighter，and more rust compared with the steel，characterized by a large degree of freedom of design，so the automotive plastic structural parts in the automotive industry which has been the focus of development.The use of plastics to make automotive components also fulfi lls the requirements and goals of today's world of automotive materials requiring lightweight，environmentally friendly development.In this paper，according to the use of plastics in the automotive industry，a detailed description of the plastic in modern automotive applications and the current status of the main use of automotive materials products，summed up the future of automotive plastics materials is the focus of the development direction of plastic body is needed The goal of continuous development.

automobile industry；plastic material；application status；development prospect

U465

B

1003-6490（2016）07-0047-02

2016-07-06

韓崇瑞（1994—），男，黑龍江泰來(lái)人，本科在讀，主要研究方向?yàn)檐?chē)輛工程。