如何实现汽车塑料件绿色环保发展？

           

           


汽车塑料件绿色化是实现可持续发展的科学战略。主要指的是制品整个生命周期内能保护和提高生态环境、减少污染、降低能耗的技术体系，根据环境价值并利用现代科技的全部潜力，至今尚无统一的定义和评审标准，其技术内涵主要内容：生态健康化、环保化、资源利用率最大化。



全套方案实现汽车塑料件绿色化的研发理念

汽车塑料件绿色化是全套方案的系统工程。我国汽车塑料件研发落后，基本上不能自主开发出高端塑料件。究其原因的一个重要方面是国内在汽车塑料件研发上，材料、制品开发、加工制造及成型设备、废弃物回收利用等研究机构各自为政，互不往来，没有全套解决方案的理念。研发人员知识单一，从事制品开发的不懂高分子学，从事设备开发的不了解汽车塑料件的发展趋势，从事材料研究的不了解汽车塑料件的特有性能等。国际上汽车塑料件走在价值链的高端，主要原因是他们具有全套方案解决的能力和完善的机制，汽车塑料原料供应商为取得汽车塑料的话语权，按汽车部件组织研发团队，与汽车制造商及供应商之间紧密合作，不但开发专用料，而且用自己的新材料研发汽车坦料件，供汽车制造企业使用和应用，不但为汽车企业提供了最佳的全套解决方案，而且也为本企业的发展取得了新的增长点。如拜耳材料科技汽车玻璃团队专家其服务范围包括整个汽车玻璃的整个加工链，以及汽车玻璃的风力载荷、碰撞等力学性能试验和研究，可独立为未来汽车提供创新动力。


汽车塑料件绿色化材料及应用的创新创造

塑料是实现汽车轻量化的首选原料。汽车塑料件用塑料原料的研发必须符合无毒无害健康型及循环经济型的绿色技术。

      （1）健康型绿色增塑剂。一切塑料离不开增塑剂。目前国内使用的80％的增塑剂都是已被国外淘汰的对人体健康有害的价格低廉的DBP(邻苯二甲酸丁二酯)等增塑剂。柠檬酸酯类产品作为一种新型绿色环保塑料增塑剂，无毒无味，美国、欧盟等发达国家已先后出台规定，允许柠檬酸酯类产品作为与人体密切相关产品且卫生要求较高的塑料助剂之一。生物基塑料。未来的一些通用塑料件将有可能全部采用生物基塑料件替代。目前已有PLA(聚乳酸)和洋麻的复合材料成型加工汽车轮胎罩和车垫。以甘蔗乙醇为原料生产的聚乙烯(PE)，在汽车油箱及内饰等方面具有广泛的应用。

      （2）天然纤维增强复合塑料。纳入天然纤维来源有纤维素、木材、亚麻、黄麻、剑麻、大麻、龙舌兰叶纤维、椰子壳纤维，以及稻草与其他农作物废料等。采用天然纤维环保材料已得到汽车行业的认可，利用亚麻、剑麻等天然纤维增强复合材料，不仅材料的拉伸强度、刚度不低于玻纤增强材料，而且由于植物纤维比玻纤轻40％，可减轻车重达到降低油耗、易于回收利用。  

    （3）  纳米塑料。纳米塑料以其优异的力学、耐热和阻燃性能，以及抗菌、防辐射、耐老化等高附加值功能，在车用塑料中具有广阔的发展前景。纳米塑料应用对象主要为保险杠、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其他保护胶条、挡风胶条等外装件，仪表板和内饰板、安全气囊等内装件，以及油箱、燃油系统发动机罩下零部件等。

     （4） 功能化专用化的改性塑料。工程塑料通过共混改性可制造高性能的合金，用于制造汽车结构件和动力部件，同时还可减少制品厚度达到轻量化及提高资源利用率。通用塑料通过共混改性可提高强度和刚度，以及加工性能，拓宽应用范围，有利于降低制造成本。

     （5） 特殊色彩免喷涂材料。直接注塑特殊色彩免喷涂树脂成型可以使制品实现珠光、闪烁珠光等效果。相比喷涂产品，在加工和使用过程中不会污染环境，容易成型、成品率高，制件可100％回收再利用，不产生对环境有毒有害的气体、粉尘等污染物质。

      （6）干漆膜塑料件。干漆膜是一种以成形的薄膜，用作汽车零件的外层衬垫，避免采用繁琐且成本高的易污染环境的喷漆工艺。配混节能成型塑料。法国Rhodia公司半结晶性聚酰胺(PA)Techny Star汽车塑料，采用独特的聚合和配技术，成型时同比普通的PA配混料，注射压力降低30％、成型时间缩短10％、成型温度大幅下降，在欧洲以越来越多用于成型汽车发动机罩、迸气歧管、分配器和装饰件等。

       （7）碳纤维复合材料轻量化结构组合件。碳纤维复合材料件可节约大量的不可再生的炼钢原料及材料，是汽车结构受力件轻量化最佳的复合材料。

       （8）环保健康安全型塑料件。纯聚碳酸酯(PC)塑料车窗过于坚固，因此在发生事故时，车内的乘客不容易从车窗逃生。表面为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)吹塑薄膜、基体为PC的复合注射层压玻璃，薄膜的防红外线和紫外线功能可以减少空调的使用从而节约能源，还能够降低汽车内饰件材料的成本；当PMMA薄膜受到相反方向(汽车内部)的冲击处于张力状态下时，易于从此处断裂，能够使乘客在遭遇事故时打破车窗，提高了安全性能。


汽车塑料件绿色化的成型加工技术创新创造

塑料件成型技术与汽车塑料化无缝结合起来，创新创造成型技术，推动汽车塑料件绿色化进程。成型加工技术由通用化转移到功能化、专业化，由粗犷式转移到低能耗、低污染、低排放、清洁化、洁净化、高速高效化、资源节约化、控制智能化等绿色技术。

      免喷涂绿色技术成型。免喷涂干漆膜模内装饰注射成型，是一种组合注射成型新技术，正在进入制件外观装饰领域。免喷涂高光无痕注塑是又一种免喷涂绿色成型技术，制件为整体同一材料，对环保及降低成本极为有利，免喷涂高光注塑技术的实施离不开高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺的紧密配合。

       无污染振动摩擦焊接。一些汽车塑料件结构复杂、强度要求高，目前的一些塑料直接成型加工设备还不能达到要求，往往需要塑料焊接而成。线性振动摩擦焊接和轨道式振动摩擦焊接，不受焊接面宽度、长度、材料的限制，不会使焊接件产生降解，保持焊接件本体的强度，在内部结构复杂汽车油箱上得到广泛应用。

       热流道绿色技术。大型复杂注塑件在汽车塑料件中的比例越来越大，热流道技术在汽车研发及生产工程中的作用越来越凸显，专用化和功能化成为汽车塑料件注塑成型技术的发展方向。圣万提的新型“即插即用”针阀式热流道系统配置带有气缸的螺纹旋人式热流道系统，为汽车照明市场中使用耐高温聚合物的工程部件以及与热塑性塑料配套使用提供高效解决方案，减少熔料从流道转向喷嘴所经过临界区域的热损耗，实现了产品外观的最优化且无需处理冷料柄，有助于节能成型加工和最大限度地保证那些高要求应用部件的成型质量，提升了汽车照明灯的质量。

      提高节能效益的绿色成型技术。降低汽车塑料件的成型加工能耗是降低整体能耗的一个重要方面，进一步体现出绿色化节能的优势，同时达到降低塑料件成本。无污染物理发泡轻量化绿色技术。发泡材料在塑料件中占到较大的比例，物理发泡取代化学发泡，实现无毒无害化清洁生产。开拓复合注射成型新工艺。成型材料的天然纤维增强复合化、装饰件的多层复合化、结构薄壁件的结构复杂化等汽车塑料件的绿色技术的发展，给注塑成型带来了新课题，同时也为创新创造注塑新技术和新设备提供了发展平台。


汽车塑料件回收利用的绿色化技术的创新创造

汽车塑料件的回收利用技术是汽车塑料件绿色技术的一个重要组成部分邙。我国的塑料报废件的回收利用技术严重落后，尚未建立完善的社会回收系统，而且没有一套比较完善的法律法规。目前，我国塑料报废件的回收利用基本上仍停留在回收率低、易产生二次污染的能量回收法和热解法。实行物理法回收利用是实现绿色循环经济的可持续发展的必须研发的技术，为创新创造物理法回收利用设备提供了广泛的发展空间。发达国家汽车塑料件的回收利用技术走在国际前列，而且有一套健全的法律法规。


塑料件绿色化的健康标准

 汽车的健康水平主要取决于塑料件的健康水平，其次是组装、总装及后处理。汽车塑料件的健康水平，取决于成型加工的材料和工艺、制品后处理(涂装、组装等)，从这些方面制定健康标准。研究制定汽车制造的原材料健康标准，是减少和消除车企使用有毒材料的有效方法。当今汽车塑料件鱼龙混杂，其成型加工的材料及装饰性涂装的健康水平得不到保证，特别是车厢内饰件有害物质的排放成为人类健康的又一直接杀手。汽车的健康水平很可能成为今后出口贸易的壁垒。

       车内安全检测标准。目前借鉴室内检测标准制定的车内空气检测标准，不符合汽车实际运况。制定比室内更为严格的检测标准，以保护车内安全健康。


研发汽车塑料件必须以“绿色化”为主题，按整个生命周期实行全套方案的创新创造。汽车塑料件绿色化以终端制品的新功能、新特点为出发点，把制品、原料、设备、成型工艺等研发作在线无缝结合的资源节约型、环境友好型的一条龙开发，引领汽车可持续发展。汽车塑料件绿色化的技术内涵与外延也在不断地动态变化和发展，而以之为价值基础的绿色技术也随之而变。



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