中國(guó)汽車用聚氨酯發(fā)展方向的研究

一、汽車工業(yè)用材料的未來(lái)發(fā)展方向

“十二五”期間，我國(guó)汽車工業(yè)超高速發(fā)展，產(chǎn)銷量。來(lái)自中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示，2010年我國(guó)生產(chǎn)汽車1826.7萬(wàn)輛，比2005年增長(zhǎng)22%，銷售汽車1806.9萬(wàn)輛，比2005年增長(zhǎng)213.7%。按照汽車“十二五”規(guī)劃，到2015年將形成2500萬(wàn)輛產(chǎn)能。從目前各企業(yè)已透露出的產(chǎn)能規(guī)模到2015年，我國(guó)汽車實(shí)際產(chǎn)能將達(dá)到5300萬(wàn)輛。

我國(guó)汽車工業(yè)未來(lái)發(fā)展將由追求產(chǎn)能產(chǎn)量和規(guī)模，將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅刭|(zhì)量和水平。輕量化、綠色環(huán)保、舒適安全，將成為我國(guó)汽車用材料未來(lái)發(fā)展的三大主題。

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)一輛轎車，PU平均用量為15~20 kg。2010年我國(guó)汽車工業(yè)PU消費(fèi)量30萬(wàn)t左右。PU材料在轎車上應(yīng)用，是衡量轎車質(zhì)量一個(gè)重要標(biāo)志之一。歐美轎車，PU用量25~30 kg。

2009年我國(guó)PU產(chǎn)品消費(fèi)量達(dá)550萬(wàn)t，2010年消費(fèi)量達(dá)640萬(wàn)t。2009年消費(fèi)MDI 100萬(wàn)t，TDI 143萬(wàn)t，聚醚多元醇135萬(wàn)t，我國(guó)PU產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。為我國(guó)汽車工業(yè)高速發(fā)展創(chuàng)造了必要條件。

汽車工業(yè)用的PU材料制品，主要包括軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)、泡沫塑料、PU彈性體（含CPU、TPU微孔彈性體）、膠粘劑、密封劑和涂料等（見表1）

二、PU是實(shí)現(xiàn)汽車材料輕量化的關(guān)鍵材料

PU泡沫在汽車內(nèi)飾件上的應(yīng)用：2010年我國(guó)汽車內(nèi)飾件PU軟泡用量為15.2萬(wàn)t，PU硬泡用量為6.7萬(wàn)t。主要用于汽車儀表盤、座墊、靠背、頭枕、車門、扶手、方向盤總成、汽車頂棚、門內(nèi)板和密封件等部位。降低PU泡沫密度是實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)飾件輕量化的一條重要技術(shù)途徑。目前國(guó)內(nèi)主要采取的技術(shù)途徑：采用高固含量、低粘度POP（接枝聚醚）和高官能度、高活性聚醚等技術(shù)途徑。

RIM（反應(yīng)注射成型）、RRIM（增強(qiáng)反應(yīng)注射成型）和SRIM（結(jié)構(gòu)型反應(yīng)注射成型）PU制品在汽車實(shí)現(xiàn)輕量化上的應(yīng)用：RIM、RRIM和SRIM在歐美

表1 汽車聚氨酯制品一覽表

品種

汽車零部件

主要性能及使用狀況

高回彈冷模塑軟泡

座墊、靠背、頭枕、裝飾條

優(yōu)異的回彈性、低滯后損失、高壓縮負(fù)荷比、手感好、透氣性好、自熄性好、生產(chǎn)時(shí)能耗較低，現(xiàn)比較流行

熱模塑加填料軟泡

座墊、靠背、頭枕、足墊

原材料價(jià)格較低可加入無(wú)機(jī)填料，以改善制品性能和降低成本，可采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)較低的模具

半硬泡

儀表盤填充劑、門柱包皮、控制箱、喇叭座墊、扶手、頭枕、遮陽(yáng)板

具有較高的密度和壓縮強(qiáng)度，優(yōu)異的能量吸收功能，可減震和抗沖擊，現(xiàn)用的比較多

自結(jié)皮泡沫

扶手、方向盤、空氣擾流板、頭枕、門柱、控制箱

具有光潔平滑且密度很高的自結(jié)皮表層、芯部為密度較低富有彈性的泡沫體，現(xiàn)用的比較多

微孔彈性體

方向盤、濾清器密封墊、密封條、防震墊

和橡膠相比密度較柔軟、尺寸穩(wěn)定性佳、耐磨、耐撓曲性能優(yōu)異、抗老化性能好

硬泡

門板內(nèi)襯、頂蓬襯里、小冰箱、仿木飾條、消音墊、遮陽(yáng)板

重量輕、強(qiáng)度高、汽車穩(wěn)定性能佳、絕緣性能優(yōu)異(是的有機(jī)絕熱材料)、抗老化性能好，現(xiàn)用的比較多

澆注型彈性體（CPU）

防塵密封、軸承套、轉(zhuǎn)向節(jié)襯套、門齒塊、鋼板彈簧吊耳襯套、汽車輪胎

承載能力大、抗撕裂強(qiáng)度高、耐磨、耐油、硬度可調(diào)節(jié)范圍大