发展趋势
汽车塑料制品
世界汽车塑料制品发展的主要方向是轻量化、环保化、个性化。随着“汽车塑料化”进程的不断加速，人们对于汽车节能、减排、降耗、环保、实用、美观的要求不断提高。
（1） 实现高性能和高功能化的同时，更注重环保性和可回收性
欧盟公布一系列针对汽车环保和可回收的法规要求，如国际报废车辆指令（ELV）、RoHS指令和REACH法规，其他国家也相继颁布类似法规。今后汽车公司的材料标准有望更加完善，从过去过分追求材料高强度、高韧性，逐渐转变为考察材料的综合性能。一些新的检验手段不断出现，如气味试验、冷凝试验、甲醛、总可挥发物含量等，实施这些措施的结果是汽车内饰材料更加环保，当然也对生产制品的各个环节进行控制及原材料选用均提出了更高的要求，对于国内改性塑料厂是一个新的挑战。
（2）为保障和提高车内乘员和路上行人安全，发展吸能泡沫及蜂窝材料技术
随着汽车安全性的不断提高，轿车不仅要满足碰撞时车内乘员安全外，还必须保障行人安全。因此，欧盟最新安全法规规定，今后在轿车的前保险杠系统中必须装载碰撞能量吸收系统，而塑料功能泡沫材料在能量吸收系统中起着关键作用。
目前国外相继开发出聚丙烯泡沫塑料能量吸收块和聚丙烯基的塑料蜂窝材料，未来这些材料将在提高汽车安全性方面发挥更大的作用，得到更广泛的应用。
（3）低噪声、振动、冲击（NVH）材料技术
随着汽车舒适性越来越引起人们的重视，汽车NVH功能材料应用发展迅速。目前轿车隔音降噪阻尼材料多采用无机物填充的树脂片材，存在降噪效果依赖于比重的“质量定律”关系，不利于实现轻量化。所以国内外都在开展轻量化NVH功能材料开发。
（4）碳纤维复合材料车身及部件技术
碳纤维复合材料是目前车身轻量化效果最佳的材料，采用碳纤维增强复合材料的车身重量仅172公斤，而采用钢制车身的重量为367.9公斤，轻量化效果达53%以上。从实现轻量化效果来看，车身部件使用碳维纤增强材料，至少可以减重20%~30%或更高。碳纤维增强材料在未来环保车型的开发中，具有较强的竞争力。
（5）高阻渗性油箱技术
欧盟ECE规定的燃油渗透值≦ 20g/24h；美国加利福尼亚州又提出整个燃油系统的燃油损失不超过2g/24h的CARB法规，各国环保与安全要求的不断提高，对塑料燃油箱阻渗性能的要求越来越高，一些汽车制造商已经提出“零渗透”ZEV的目标，高阻渗性已成为当今汽车塑料燃油箱的发展趋势。
（6）塑料进气歧管技术
半结晶型聚合物聚邻苯二酰胺（Polyphthalamide）是十分引人注目的进气歧管新材料，性能介于通用工程塑料和特种工程塑料间，但性价比较高。比利时Solvay高性能聚合物公司推出的35%玻纤增强牌号Amodel A6135HSL已被用于制备名叫“LSX”的进气歧管，替代现有的标准尼龙进气歧管。据称LSX进气歧管比现有标准尼龙进气歧管轻25%左右，且能使常用360马力的发动机功率提高20马力，高温和高湿下拉伸强度比尼龙66高很多。
（7）汽车窗玻璃的塑料化
用PC做风档玻璃，在发生车祸时，能减少碎片对司机和乘客的伤害。在日本，耐候级PC板用作赛车车窗已获运输省批准。现已正式使用PC 车窗的厂家有：本田、马自达等。 SABIC已开发成功用于轿车车窗的PC及其表面高硬度防摩擦涂层。拜耳材料科技研发成功高性能模克隆聚碳酸酯。含有PVB 树脂（聚乙烯醇缩丁醛）和聚氨酯粘合剂的超强安全膜贴在车窗玻璃上，能够提高目前车窗玻璃的安全性。
（8）国内汽车塑料领域工作重点
从总体上看，国内汽车塑料领域的现状还不能满足我国汽车工业的发展需要。汽车塑料基础技术研究薄弱，缺少评价技术与体系，技术标准混乱，国家标准更新不及时，基础数据贫乏。
我们除了要紧跟世界汽车塑料制品的发展趋势，还有自己着重提高的工作。应尽快制订完善中国自己的汽车饰件标准体系，解决国内缺少汽车饰件行业标准的现状，不断完善各类饰件产品的试验方法和限量值。
加工技术
汽车塑料由单一组成材料快速向复合材料方向发展，从而加快了实现汽车全塑化的步伐，促进了汽车塑料件成型加工新技术的开发。提高汽车塑料件的性能和功能是扩大其在汽车应用的关键，成型加工技术的创新是提高塑料件性能和功能的重要手段。
（1）3D挤吹成型异型中空管
3D挤吹异型管成型设备是适应成型形态复杂的异型中空管新发展的设备，是一种少废料或无飞边的挤出中空成型。汽车工业对形态复杂输送管件的需求增加，推动了3D挤吹异型中空管设备发展。
杜邦公司用3D异型中空管挤吹成型为大众汽车生产矿物增强尼龙的进气部件与一台谐振器结合成一体的部件，减轻了振动及降低了噪音。沈阳金杯汽车公司引进了SIG Blowtec水平3D挤吹异型中空管塑料成型机，制造汽车进气管。
3D异型燃油管向高阻隔性的多层共挤方向发展。意大利Fiat汽车公司用PA纳米复合材料作为燃油管阻隔材料替代原来的PVDF阻隔材料，多层燃油管包括PA12外层、PA6/PA12共聚物粘结层、含2%纳米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔层、PA66内层，对汽油的阻隔性高三倍，燃油管全都由PA材料组成，以便于回收特点。
（2）可熔型芯注射中空成型特种管材
可熔型芯注射中空塑料成型，利用低熔点的金属作为注射模具的型芯来生产内外表面形状复杂并且要求光洁以及内部尺寸要求精确的中空塑料制品。
德国富吕登伯格公司汽车发动机罩下 (即发动机室内) BMC材料的进气歧管就是采用可熔型芯注射中空成型技术生产，其内表面十分光滑，有助于空气进入，使得发动机效率比用金属歧管高15%，歧管重量减轻1kg。
（3）低应力注射成型高性能制件
普通注塑件在高压下成型，内应力高，内应力在制件使用过程中释放，使制件变形，破坏原有的装配精度，缩短使用寿命。低内应力注射成型汽车塑化件，一直是当今人们热点研究的课题之一，可分为低内应力振动型注射成型、低内应力注射压缩成型、低内应力超高压注射成型3种，其中注射压缩成型特别适应壁厚2mm至5mm的大面积薄壁件的加工。
（4）高阻渗性油箱成型
可分为多层共挤出中空成型、双片热成型、纳米阻隔材料微层成型。多层油箱是HDPE(白色)/(EVOH)/LLDPE/(EVOH)/ 回收料/HDPE (黑色) 6层共挤出中空成型，美国90%以上的汽车油箱采用多层共挤出中空塑料成型件，我国秦川塑料机械厂自主研发出六层共挤中空成型机，最大可成型200升六层塑料汽车燃油箱（标准型）。德国机械制造企业Ctdnnon公司成功开发出双片热成型法加工汽车塑料油箱，与吹塑（中空成型）法汽车塑料油箱相比，双片成型油箱由上下两片组成，在连接前可以在片材内侧附装其它部件，因而能生产吹塑法难以成型的复杂结构油箱。图1所示，为以LG化学Hyperier纳米复合材料成型的纳米阻隔油箱，阻渗透性满足CARB & EPA 的标准要求，适用于各种燃油容器，与含EVOH的6层共挤技术对比，设备投资较低。
（5）汽车塑料玻璃成型
开发汽车塑料玻璃，首先要了解目前汽车玻璃存在问题，通过何种结构及技术能提高汽车塑料玻璃的性能，达到和超过目前汽车玻璃的性能，塑料原料通过何种技术处理达到汽车塑料玻璃的性能要求。这包括，塑料车窗的表面硬化涂层处理技术、塑料车窗的模内薄膜层压技术、塑料车窗的共注射成型（共注射成型以PC为芯层、PMMA为外层的三层结构的车窗，分三次注射成型）、塑料车窗的模内贴膜成型、如何生产汽车塑料车窗的低成本模具等。
（6）结构件的在线配混玻纤复合材料的挤注一体成型
在汽车行业，长玻纤增强树脂应用越来越广泛，例如软质仪表板的支撑骨架、车门坎板、发动机罩、风扇叶轮、发动机和动力系统部件、节流体和流量计等。如何在注射成型加工中，充分发挥填充长玻纤增强的性能达到降低重量又提高制品的强度和刚度，成为新的注射成型的研发课题。在线配混复合材料的挤注复合塑化注射系统就是把常规的配混挤出造粒及制品的注射成形在两台设备上进行合为在同一设备上进行。图2为Kraussmaffei公司挤注一体成型工艺设备，每个组件的标准功能都保持完整无缺，如果有必要，每一个组件都能独立于其它组件而运转。模块化设计的挤出机塑化挤出配混熔融料，熔融料被挤入流道，流经打开的流道开关进入注射储料腔中，在达到设定注射量时，流道开关闭合，熔融料流动被中断，注射熔融料注射到模具中，并施加保持压力，在这段时间内，挤出机继续塑化挤出至熔融料储料腔中。中国东华机械有限公司与华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心合作也生产了类似的设备。
（7）特种功能件的MuCell微发泡注射成型
MuCell微发泡不同于反应发泡，主要采用物理介质，如超临界CO2，成核气泡为微泡沫。微发泡部件较轻、残余压力较少，尺寸精度和尺寸稳定性卓越，材料消耗较少、成型周期也较短。当采用纤维增强部件时，弯曲性较小。在极宽温度范围内表现出极高的尺寸精度和尺寸稳定性。
日本马自达汽车公司开发超临界流体（SCF）发泡技术与核心反向扩展成型工艺相结合，可生产多层部件，并能更好地控制泡沫结构，改进塑料的热绝缘和声学性能。该技术可以使汽车轻量化，减少对树脂的消费量，其节约增产率高达30%。
（8）无油漆模内薄膜装饰成型
无油漆模内薄膜装饰正在进入外观和结构零件领域，目前的趋势是将干漆膜用于越来越大型的零件上。干漆膜比油漆具有更好的耐候性和耐化学品性能，而且不会碎裂。库尔兹公司（KURZ）薄膜装饰材料，用于汽车复杂局部形状的装饰，还可以制作导电薄膜作为光学感应控制器，用于汽车仪表控制 。
Woodbridge集团开发出一种利用模内装饰膜（in-mold decorating film）生产表面具有高光泽度外装件的新工艺，该技术是在开模注入工艺（open mould pouring process）的基础上发展起来的，因而具有压力机吨位小、工装成本低、工件完整性好、生产自动化程度高等优点。
“3D打印成型技术”加速变革汽车塑料制品及其加工技术
刚刚过去不久的2012年被称作3D打印年，这项有着30年历史的技术终于变得易用和大众化。但对于多数国人而言，3D打印是一项带着“神迹”光环涌入的新事物。3D打印使用加热喷嘴、激光束或电子束，将粉末状金属或塑料等可粘合材料融化成需要的形状，然后层层叠加来构造对象。
3D打印机普及程度最高的当属汽车、飞机、机械等研发领域。如图3所示，是用3D打印技术生产的汽车车门，3D打印已经应用到了发动机和内饰相关等各类部件的开发。“通常需要2~3周的试制品开发可以缩短到1~3天是其优势所在。”
2013年2月，世界首款3D打印汽车Urbee 2面世，如图4所示，它是一款混合动力汽车，绝大多数零部件来自3D打印。 Urbee2依靠3D打印技术“打印”外壳和零部件，研究人员的主要工作包括组装和调试。3D打印机能“打印”出一体式的汽车车身，再将其他部件填充进去。
目前，3D打印技术在美国已经产业化，2011年3D打印市场规模17.1亿美元。国际模协秘书长罗百辉认为，由于3D技术可以大幅降低新产品推出的成本，减少工业模具开发的时间，因此对制造业类企业有强大的吸引力，美国有可能凭借这一技术重新吸引全球的企业家到美国投资，从而重夺制造大国的地位。
3D打印的革命意义不在于替代规模制造，而在于成就个性化的生产模式。和标准化的流水线制造相比，3D打印在一段时间内还不具备规模生产的经济性。但当这一技术将专业技术封闭的制造大门向普通个体打开时，你无法想象，它能激发出多少个性化的创意设计。而在网络交易平台和“云制造”的辅助下，这些创意转化为可以盈利的产品，或将以几何级数的速度增长。
结论
汽车塑料化是现代汽车科技的发展方向，可以减轻汽车重量，降低能耗，节能减排。
汽车内饰件主要采用聚酯/ABS塑料一次注射成型，生物塑料和天然纤维增强塑料正在替代传统材料，在内饰件中应用。汽车外饰件的理想材料是弹性体增韧聚酯/聚碳酸酯合金，国外汽车散热格栅采用ASA注塑成型，国内一般采用ABS或其合金注塑；欧盟要求汽车保险杠采用吸能材料，如聚丙烯泡沫塑料等，国内目前以聚丙烯改性专用料为主。汽车车身正在采用玻纤增强树脂或碳纤维增强树脂，实现以塑带钢，大幅降低汽车重量。功能和结构件也在全面实现塑料化，发动机组件主要采用玻纤或碳纤增强尼龙代替；玻璃采用表面硬化的PC代替；油箱要求几乎达到零渗透的高阻隔性，含有EVOH的多层共挤出中空吹塑油箱大量使用，纳米阻隔材料的新产品也在研发。
为了实现汽车件塑料化和适应新材料加工，新的成型技术如3D挤吹异型管、在线配混玻纤复合材料的挤注一体成型等不断出现。3D打印将改变传统的汽车塑料制品及其加工技术，加速新材料的研发设计进程、提高生产制造和相关模具制造的效率。杨有财 刘毅 沈伟华 王德禧 青岛中科昊泰新材料科技有限公司
贾伟杰 柳星来 长城汽车股份有限公司技术中心