与全球42%的改性塑料用于汽车行业相比,在我国仅为10%左右,预计未来几年汽车行业将成为工程塑料消费量增速最快的领域。相对于高强钢、铝镁合金来讲,改性塑料无论在成本还是工艺上均具有较大的优势。 到2020年我国汽车年产量将达到2840.60万辆,按照300kg/台汽车改性塑料保守使用量,未来5年内汽车改性塑料行业年复合增长率达到25.89%。 随着新能源汽车行业的爆发式增长,由于目前电池技术导致的里程限制问题,轻量化将是解决续航能力的关键因素之一,因此未来汽车制造企业会更加注重汽车轻量化的发展。
适合改进汽车轻量化的材料:
近年来,为了保护自然环境,汽车业着重改善了汽车二氧化碳的排放量和其耗油量,这样就使得汽车业对耐热材料的要求更高。平常使用的塑料在耐久性、耐热性和耐药品性都存在一定的不足,而传统的PA6T、PA9T、PA46等耐高温PA塑料也存在吸湿且耐高温性能不完善的情况。
因此,为了满足各大领域对材料耐高温性的要求,开发人员在PA材料耐高温方面作了很大的改进,特别针对半芳香尼龙中共聚改性和新型的半芳香PA的合成方面作了改进。同样,这也是当前耐高温PA材料的研究重点。DSM公司在PA46耐高温材料的生产和研究中始终处于领先地位,其拥有当前唯一的丁二胺工业化方案。丁二胺作为PA46中的重要原料,DSM公司先行研发出了以丁二胺为原料的PA4T。
PA4T是21世纪第一个新聚合体材料,它有着超强的无铅焊接兼容性、空间稳定性和高熔点特性,并且在温度升高时还具有相当高的机械强度和硬度,这也是电子产品集中化和市场小型化对材料提出高要求的表现之一。
在杜邦公司新开发的耐高温尼龙(HTN)中,有54G、53G、52G、51G4个系列。在这4个系列中,54G、52G、51G是属于PA6T的改性产品,也是属于半芳香族尼龙PPA。然而,53G系列因为中苯环含量因子较少,所以,杜邦则把它划为高性能PA。这些高性能的PA系列都有着高耐热性、低吸水性、高耐化学药品性、高流动性、高韧性、高结晶性和高尺寸稳定性等强大的综合性能,是最具有发展前途的新品种,也是最早应用在汽车零部件和表面贴装技术中的材料。
在汽车塑料使用中,聚丙烯(PP)塑料是用量最大的一种材料,几乎占据了汽车塑料总用量的55%。如今,汽车业所用的聚丙烯(PP)塑料也正在快速向专用材料的高性能、多样化的方向发展,并且有逐步取代聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)和相关工程塑料的趋势。
聚丙烯(PP)改性主要是加入一定比例的弹性体和橡胶材料、色母粒、无机填料等材料之后,再混炼加工而成的。当前,汽车业中聚丙烯(PP)材料的主要研究方向是低散发、抗刮擦和长玻纤等,而已经开发出来的新PP产品主要有低挥发性有机化合物(VOC)、低密度玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)和长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)等。