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如何實(shí)現(xiàn)汽車塑料件綠色環(huán)保發(fā)展？

           

           


汽車塑料件綠色化是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)戰(zhàn)略。主要指的是制品整個(gè)生命周期內(nèi)能保護(hù)和提高生態(tài)環(huán)境、減少污染、降低能耗的技術(shù)體系，根據(jù)環(huán)境價(jià)值并利用現(xiàn)代科技的全部潛力，至今尚無統(tǒng)一的定義和評審標(biāo)準(zhǔn)，其技術(shù)內(nèi)涵主要內(nèi)容：生態(tài)健康化、環(huán)?；①Y源利用率最大化。



全套方案實(shí)現(xiàn)汽車塑料件綠色化的研發(fā)理念

汽車塑料件綠色化是全套方案的系統(tǒng)工程。我國汽車塑料件研發(fā)落后，基本上不能自主開發(fā)出高端塑料件。究其原因的一個(gè)重要方面是國內(nèi)在汽車塑料件研發(fā)上，材料、制品開發(fā)、加工制造及成型設(shè)備、廢棄物回收利用等研究機(jī)構(gòu)各自為政，互不往來，沒有全套解決方案的理念。研發(fā)人員知識單一，從事制品開發(fā)的不懂高分子學(xué)，從事設(shè)備開發(fā)的不了解汽車塑料件的發(fā)展趨勢，從事材料研究的不了解汽車塑料件的特有性能等。國際上汽車塑料件走在價(jià)值鏈的高端，主要原因是他們具有全套方案解決的能力和完善的機(jī)制，汽車塑料原料供應(yīng)商為取得汽車塑料的話語權(quán)，按汽車部件組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)，與汽車制造商及供應(yīng)商之間緊密合作，不但開發(fā)專用料，而且用自己的新材料研發(fā)汽車坦料件，供汽車制造企業(yè)使用和應(yīng)用，不但為汽車企業(yè)提供了最佳的全套解決方案，而且也為本企業(yè)的發(fā)展取得了新的增長點(diǎn)。如拜耳材料科技汽車玻璃團(tuán)隊(duì)專家其服務(wù)范圍包括整個(gè)汽車玻璃的整個(gè)加工鏈，以及汽車玻璃的風(fēng)力載荷、碰撞等力學(xué)性能試驗(yàn)和研究，可獨(dú)立為未來汽車提供創(chuàng)新動(dòng)力。


汽車塑料件綠色化材料及應(yīng)用的創(chuàng)新創(chuàng)造

塑料是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的首選原料。汽車塑料件用塑料原料的研發(fā)必須符合無毒無害健康型及循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的綠色技術(shù)。

      （1）健康型綠色增塑劑。一切塑料離不開增塑劑。目前國內(nèi)使用的80％的增塑劑都是已被國外淘汰的對人體健康有害的價(jià)格低廉的DBP(鄰苯二甲酸丁二酯)等增塑劑。檸檬酸酯類產(chǎn)品作為一種新型綠色環(huán)保塑料增塑劑，無毒無味，美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家已先后出臺(tái)規(guī)定，允許檸檬酸酯類產(chǎn)品作為與人體密切相關(guān)產(chǎn)品且衛(wèi)生要求較高的塑料助劑之一。生物基塑料。未來的一些通用塑料件將有可能全部采用生物基塑料件替代。目前已有PLA(聚乳酸)和洋麻的復(fù)合材料成型加工汽車輪胎罩和車墊。以甘蔗乙醇為原料生產(chǎn)的聚乙烯(PE)，在汽車油箱及內(nèi)飾等方面具有廣泛的應(yīng)用。

      （2）天然纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。納入天然纖維來源有纖維素、木材、亞麻、黃麻、劍麻、大麻、龍舌蘭葉纖維、椰子殼纖維，以及稻草與其他農(nóng)作物廢料等。采用天然纖維環(huán)保材料已得到汽車行業(yè)的認(rèn)可，利用亞麻、劍麻等天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，不僅材料的拉伸強(qiáng)度、剛度不低于玻纖增強(qiáng)材料，而且由于植物纖維比玻纖輕40％，可減輕車重達(dá)到降低油耗、易于回收利用。  

    （3）  納米塑料。納米塑料以其優(yōu)異的力學(xué)、耐熱和阻燃性能，以及抗菌、防輻射、耐老化等高附加值功能，在車用塑料中具有廣闊的發(fā)展前景。納米塑料應(yīng)用對象主要為保險(xiǎn)杠、散熱器、底盤、車身外板、車輪護(hù)罩、活動(dòng)車頂及其他保護(hù)膠條、擋風(fēng)膠條等外裝件，儀表板和內(nèi)飾板、安全氣囊等內(nèi)裝件，以及油箱、燃油系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)罩下零部件等。

     （4） 功能化專用化的改性塑料。工程塑料通過共混改性可制造高性能的合金，用于制造汽車結(jié)構(gòu)件和動(dòng)力部件，同時(shí)還可減少制品厚度達(dá)到輕量化及提高資源利用率。通用塑料通過共混改性可提高強(qiáng)度和剛度，以及加工性能，拓寬應(yīng)用范圍，有利于降低制造成本。

     （5） 特殊色彩免噴涂材料。直接注塑特殊色彩免噴涂樹脂成型可以使制品實(shí)現(xiàn)珠光、閃爍珠光等效果。相比噴涂產(chǎn)品，在加工和使用過程中不會(huì)污染環(huán)境，容易成型、成品率高，制件可100％回收再利用，不產(chǎn)生對環(huán)境有毒有害的氣體、粉塵等污染物質(zhì)。

      （6）干漆膜塑料件。干漆膜是一種以成形的薄膜，用作汽車零件的外層襯墊，避免采用繁瑣且成本高的易污染環(huán)境的噴漆工藝。配混節(jié)能成型塑料。法國Rhodia公司半結(jié)晶性聚酰胺(PA)Techny Star汽車塑料，采用獨(dú)特的聚合和配技術(shù)，成型時(shí)同比普通的PA配混料，注射壓力降低30％、成型時(shí)間縮短10％、成型溫度大幅下降，在歐洲以越來越多用于成型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩、迸氣歧管、分配器和裝飾件等。

       （7）碳纖維復(fù)合材料輕量化結(jié)構(gòu)組合件。碳纖維復(fù)合材料件可節(jié)約大量的不可再生的煉鋼原料及材料，是汽車結(jié)構(gòu)受力件輕量化最佳的復(fù)合材料。

       （8）環(huán)保健康安全型塑料件。純聚碳酸酯(PC)塑料車窗過于堅(jiān)固，因此在發(fā)生事故時(shí)，車內(nèi)的乘客不容易從車窗逃生。表面為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)吹塑薄膜、基體為PC的復(fù)合注射層壓玻璃，薄膜的防紅外線和紫外線功能可以減少空調(diào)的使用從而節(jié)約能源，還能夠降低汽車內(nèi)飾件材料的成本；當(dāng)PMMA薄膜受到相反方向(汽車內(nèi)部)的沖擊處于張力狀態(tài)下時(shí)，易于從此處斷裂，能夠使乘客在遭遇事故時(shí)打破車窗，提高了安全性能。


汽車塑料件綠色化的成型加工技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造

塑料件成型技術(shù)與汽車塑料化無縫結(jié)合起來，創(chuàng)新創(chuàng)造成型技術(shù)，推動(dòng)汽車塑料件綠色化進(jìn)程。成型加工技術(shù)由通用化轉(zhuǎn)移到功能化、專業(yè)化，由粗獷式轉(zhuǎn)移到低能耗、低污染、低排放、清潔化、潔凈化、高速高效化、資源節(jié)約化、控制智能化等綠色技術(shù)。

      免噴涂綠色技術(shù)成型。免噴涂干漆膜模內(nèi)裝飾注射成型，是一種組合注射成型新技術(shù)，正在進(jìn)入制件外觀裝飾領(lǐng)域。免噴涂高光無痕注塑是又一種免噴涂綠色成型技術(shù)，制件為整體同一材料，對環(huán)保及降低成本極為有利，免噴涂高光注塑技術(shù)的實(shí)施離不開高光澤塑料材料、高光注塑模具、模溫溫控設(shè)備以及注塑機(jī)和注塑工藝的緊密配合。

       無污染振動(dòng)摩擦焊接。一些汽車塑料件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度要求高，目前的一些塑料直接成型加工設(shè)備還不能達(dá)到要求，往往需要塑料焊接而成。線性振動(dòng)摩擦焊接和軌道式振動(dòng)摩擦焊接，不受焊接面寬度、長度、材料的限制，不會(huì)使焊接件產(chǎn)生降解，保持焊接件本體的強(qiáng)度，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜汽車油箱上得到廣泛應(yīng)用。

       熱流道綠色技術(shù)。大型復(fù)雜注塑件在汽車塑料件中的比例越來越大，熱流道技術(shù)在汽車研發(fā)及生產(chǎn)工程中的作用越來越凸顯，專用化和功能化成為汽車塑料件注塑成型技術(shù)的發(fā)展方向。圣萬提的新型“即插即用”針閥式熱流道系統(tǒng)配置帶有氣缸的螺紋旋人式熱流道系統(tǒng)，為汽車照明市場中使用耐高溫聚合物的工程部件以及與熱塑性塑料配套使用提供高效解決方案，減少熔料從流道轉(zhuǎn)向噴嘴所經(jīng)過臨界區(qū)域的熱損耗，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品外觀的最優(yōu)化且無需處理冷料柄，有助于節(jié)能成型加工和最大限度地保證那些高要求應(yīng)用部件的成型質(zhì)量，提升了汽車照明燈的質(zhì)量。

      提高節(jié)能效益的綠色成型技術(shù)。降低汽車塑料件的成型加工能耗是降低整體能耗的一個(gè)重要方面，進(jìn)一步體現(xiàn)出綠色化節(jié)能的優(yōu)勢，同時(shí)達(dá)到降低塑料件成本。無污染物理發(fā)泡輕量化綠色技術(shù)。發(fā)泡材料在塑料件中占到較大的比例，物理發(fā)泡取代化學(xué)發(fā)泡，實(shí)現(xiàn)無毒無害化清潔生產(chǎn)。開拓復(fù)合注射成型新工藝。成型材料的天然纖維增強(qiáng)復(fù)合化、裝飾件的多層復(fù)合化、結(jié)構(gòu)薄壁件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化等汽車塑料件的綠色技術(shù)的發(fā)展，給注塑成型帶來了新課題，同時(shí)也為創(chuàng)新創(chuàng)造注塑新技術(shù)和新設(shè)備提供了發(fā)展平臺(tái)。


汽車塑料件回收利用的綠色化技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)造

汽車塑料件的回收利用技術(shù)是汽車塑料件綠色技術(shù)的一個(gè)重要組成部分邙。我國的塑料報(bào)廢件的回收利用技術(shù)嚴(yán)重落后，尚未建立完善的社會(huì)回收系統(tǒng)，而且沒有一套比較完善的法律法規(guī)。目前，我國塑料報(bào)廢件的回收利用基本上仍停留在回收率低、易產(chǎn)生二次污染的能量回收法和熱解法。實(shí)行物理法回收利用是實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的必須研發(fā)的技術(shù)，為創(chuàng)新創(chuàng)造物理法回收利用設(shè)備提供了廣泛的發(fā)展空間。發(fā)達(dá)國家汽車塑料件的回收利用技術(shù)走在國際前列，而且有一套健全的法律法規(guī)。


塑料件綠色化的健康標(biāo)準(zhǔn)

 汽車的健康水平主要取決于塑料件的健康水平，其次是組裝、總裝及后處理。汽車塑料件的健康水平，取決于成型加工的材料和工藝、制品后處理(涂裝、組裝等)，從這些方面制定健康標(biāo)準(zhǔn)。研究制定汽車制造的原材料健康標(biāo)準(zhǔn)，是減少和消除車企使用有毒材料的有效方法。當(dāng)今汽車塑料件魚龍混雜，其成型加工的材料及裝飾性涂裝的健康水平得不到保證，特別是車廂內(nèi)飾件有害物質(zhì)的排放成為人類健康的又一直接殺手。汽車的健康水平很可能成為今后出口貿(mào)易的壁壘。

       車內(nèi)安全檢測標(biāo)準(zhǔn)。目前借鑒室內(nèi)檢測標(biāo)準(zhǔn)制定的車內(nèi)空氣檢測標(biāo)準(zhǔn)，不符合汽車實(shí)際運(yùn)況。制定比室內(nèi)更為嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)車內(nèi)安全健康。


研發(fā)汽車塑料件必須以“綠色化”為主題，按整個(gè)生命周期實(shí)行全套方案的創(chuàng)新創(chuàng)造。汽車塑料件綠色化以終端制品的新功能、新特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，把制品、原料、設(shè)備、成型工藝等研發(fā)作在線無縫結(jié)合的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的一條龍開發(fā)，引領(lǐng)汽車可持續(xù)發(fā)展。汽車塑料件綠色化的技術(shù)內(nèi)涵與外延也在不斷地動(dòng)態(tài)變化和發(fā)展，而以之為價(jià)值基礎(chǔ)的綠色技術(shù)也隨之而變。



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