新材料新技術在汽車內(nèi)飾面料中的應用

白紅芳

【摘要】：隨著消費者需求的變化，汽車內(nèi)飾面料不僅要滿足實用性、經(jīng)濟性、耐久性的要求，還應該向著人性化、舒適化、美觀化、環(huán)保化等方向發(fā)展。針對這些新的功能需求，本文從新材料和新工藝等方面進行了汽車內(nèi)飾面料的設計與開發(fā)。

【關鍵詞】：汽車內(nèi)飾面料;新材料;新技術

引言

內(nèi)飾指的是中控臺、座椅、方向盤等汽車內(nèi)部的器械。汽車行業(yè)正在迎來前所未有的智能化、數(shù)字化大潮，在這個趨勢下，汽車研發(fā)的各個細分范疇也處在深人變革中，內(nèi)飾的計劃和開辟便是很重要的一點。能夠這么說，跟著汽車的智能化過程和智能化交通收集所帶來的汽車同享機制的出生，將來汽車的內(nèi)飾計劃會加倍的注重于功效性的表現(xiàn)。在如許的前提下，將來汽車的內(nèi)飾計劃將會呈現(xiàn)多個發(fā)展方向。

1、新材料在汽車內(nèi)飾面料中的應用

1.1免噴涂塑料

一次注塑品即為最終產(chǎn)品的免噴涂塑料具備作為新能源汽車內(nèi)飾的潛力，這是由于其能夠免去干燥、除塵、噴漆、預處理等處理環(huán)節(jié)，這種環(huán)節(jié)的省略不僅能夠有效降低成本，還能夠較好實現(xiàn)能源消耗降低、污染控制。在免噴涂塑料的具體應用中，為保證其較好服務于新能源汽車內(nèi)飾，原材料應選擇耐腐蝕、耐刮擦、高光澤、高環(huán)保性材料，并通過開發(fā)全新色彩代替噴漆件。聚碳酸酯，聚丙烯等均可以應用免噴涂塑料工藝，但工藝的具體應用過程需關注干燥、注塑溫度、注塑速度、注射壓力、模具溫度的控制。

1.2有機-無機納米復合材料

將無機納米粉體與有機聚合物基體復合而成的有機一無機納米復合材料同樣屬于典型的新環(huán)保塑料材料，復合過程多采用共混、溶膠凝膠等方法、通過應用有機一無機納米復合材料制備汽車內(nèi)飾件，內(nèi)飾件會具備抗紫外線、耐熱、高強度特征，且本身殘余的VOC可降到極低水平，這是由于有機-無機納米復合材料本身含有化學穩(wěn)定的無毒無機組分，汽車內(nèi)飾件VOC揮發(fā)問題可由此得到根本性解決，因此可見有機一無機納米復合材料可較好作為新能源汽車內(nèi)飾用環(huán)保塑料材料。

1.3SKYTRA共聚酯

SKYTRA共聚酯是SK化工剛剛開發(fā)出的一種新型環(huán)保塑料復合材料，由于添加了從玉米中提取的生物原料，因此SKYTRA共聚酯具備一定生物塑料屬性。共聚酯屬于全新的透明工程塑料，本身屬于高耐化學性、高抗沖性、高透明度的完美結合，因此其天然具備在新能源汽車內(nèi)飾中的應用潛力，其環(huán)保特性也能夠與新能源汽車實現(xiàn)更好匹配，因此本文認為SKYTRA共聚酯具備在汽車內(nèi)飾中的廣泛應用潛力，這一應用可實現(xiàn)環(huán)保、美觀、實用、經(jīng)濟等多方面優(yōu)勢的融合，SKYTRA共聚酯的應用價值可見一斑。

1.4生物塑料材料

生物塑料材料指的是以淀粉等天然物質(zhì)為基礎在微生物作用下生成的塑料材料，該材料可采用原生態(tài)植物作為原材料，如玉米、甘蔗等材料均可作為其生產(chǎn)原料，通過微生物作用即可進一步降低塑料生產(chǎn)污染、不同于采用石油產(chǎn)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應的小分子有害物質(zhì)，因此其能夠較好滿足新能源汽車內(nèi)飾需要，車內(nèi)的VOC揮發(fā)量也能夠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實現(xiàn)分解、回收利用，因此其具備更勝于免噴涂塑料的環(huán)保性能、近年來國外部分企業(yè)己經(jīng)開始探索應用生物塑料材料制作汽車內(nèi)飾件，使用聚輕基脂肪酸酯基生物塑料材料替代傳統(tǒng)塑料材料的汽車內(nèi)飾產(chǎn)品開發(fā)便屬于其中典型，作為由糖發(fā)酵而生的生物塑料材料，新能源汽車生產(chǎn)的碳足跡可在該材料支持下大幅降低。

1.5聚氨酯材料

聚氨酯材料屬于本文研究的重點，作為典型的高分子材料，聚氨酯也被稱為“第五大塑料”。深入分析不難發(fā)現(xiàn)，新能源汽車對內(nèi)飾存在舒適安全、輕量化、綠色環(huán)保等要求，而這種要求均可通過聚氨酯材料的應用得到滿足、雖然聚氨酯材料在絕對的環(huán)保性方面存在一定不足，但隨著近年來行業(yè)的轉(zhuǎn)型，其環(huán)保程度正不斷提升，而由于其具備半硬泡、硬泡、熱塑性彈性體、微孔彈性體、高回彈冷模塑軟泡、熱模塑加填料軟泡等產(chǎn)品形態(tài)，因此聚氨酯材料基本可滿足新能源汽車的所有內(nèi)飾材料需求，因此本文認為現(xiàn)階段以及未來很長一段時間，聚氨酯材料都會在新能源汽車內(nèi)飾中占據(jù)較大份額。

2、新技術在汽車內(nèi)飾面料中的應用

2.1一體成型工藝——后窗臺裝飾板

一般的熱壓復合成型工藝是通過對板材進行加熱，把板材中的PP材料熔化，使其具有一定的可塑性，在壓力下使板材根據(jù)模具形狀成型。汽車的后窗臺裝飾板采用一體成型的加工方法，預先把表皮和基材復合成一個整體，通過加熱加壓的方式使零部件具有一定的剛性和立體形狀，其加工步驟分為5步：

1）在表皮與基材結合的表面均勻涂抹粘膠（粘結劑）;

2）將處理后的表皮覆蓋在基材上，進行加熱處理，溫度在160～220℃，加熱時間控制在30～50s;

3）將表皮和基材的復合整體放入模具內(nèi)，加壓成型，加壓時間控制在20～30s;

4）為保證零件形狀的穩(wěn)定性，一體成型后的后窗臺裝飾板必須要經(jīng)過冷卻定型，進行后續(xù)處理（溫度30℃、濕度70%、放置24h）;

5）通過超聲波切割（切刀沖切保持時間控制在5s～15s）、摩擦焊接、熱熔焊接等方式實現(xiàn)零件的最終成型。

2.2納米仿生技術

一輛全新的納米仿生汽車已由豪華車制造商邁凱倫汽車研發(fā)公司推出，該車型將納米專利紡織涂層技術應用到汽車內(nèi)飾與座椅上，其功能是：刺激人體血液流通，增強人體能量和耐久力，并且還能將人體熱量轉(zhuǎn)換為遠紅外線（FIR）反射入人體。當皮膚吸收遠紅外線時，就能刺激血液流動，幫助恢復和促進安穩(wěn)的睡眠。從而，這類車型可提高乘用舒適度，同時也對司機和乘客的整體健康要求很高。

當然，納米仿生技術不僅限于上述用途，自然界合成了大量結構復雜、性能優(yōu)越的有機、無機或有機無機相融的材料。這些材料與常規(guī)材料相比有著不可比擬的物理性質(zhì)，從而造就了生物體各種奇異的功能。研究發(fā)現(xiàn)許多生物體的特殊能力都與納米技術息息相關。納米仿生技術讓我們發(fā)現(xiàn)，自然簡直就像一家先進的合成工廠，它不斷制造出具有各種奇異功能的生物體。而這些功能的實現(xiàn)，往往要依靠基本物質(zhì)單元在微尺度上的有序或無序組裝。對這些材料的探索和研究，人們因能仿生而開辟了新的道路。納米仿生材料的目標就是研制出材料，它成為具有類似于生物體所具有的各種功能的“活”材料。

結語

在內(nèi)飾的籌劃中，有一個非常重要的成分，那就是構建包裹性。好的包裹性籌劃能夠或者讓車輛授予駕駛者和乘客更多的舒適感。為什么這么說呢，和洗澡是一個道理，在獨立衛(wèi)生間里洗澡的愜意程度肯定要遠勝于公共澡堂。所以，汽車內(nèi)飾的籌劃不斷在朝著提升包裹性的方向邁進。內(nèi)飾籌劃的第二個原則在于空間的通透性，好的通透性籌劃能夠或者讓一輛車在無窮的空間內(nèi)營造出最大的空間感。比如說非常緊湊型的SUV，通透性做得好的車是這樣的。玻璃化座艙的工程理念提出是實現(xiàn)米來汽車內(nèi)飾深刻的前提。隨著智能化表達技能的利用和車輛的智能終端定位越來越明顯，人機互換頻次的增加將使得玻璃化的終端取代原有的功能性按鍵。這個過程和智能手機取代傳統(tǒng)手機的過程是一樣的。

參考文獻

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