塑料创新聚焦汽车业发展主趋势

涡轮增压发动机的广泛推广与应用，在实现汽车环保与节能的同时，带来的最大挑战是：更高的生热，更小的发动机空间，对发动机室内及周边材料更高的耐温要求。

在CHINAPLAS 2014上，英威达工程塑料特别介绍了其为满足汽车行业发动机内应用抗热老化性能不断增长的需求，对TORZEN Marathon技术的进一步演化。较之传统的尼龙6,6热稳定技术，TORZEN Marathon改性聚合物提升了热老化性能，同时延续了尼龙6,6的韧性、耐磨性，耐热性和抗化学腐蚀性。

经过认证的第三方实验室测试发现，TORZEN Marathon树脂在190℃的温度下连续使用长达3000小时后，仍具有50% 以上的拉伸性能。该树脂还能持续1000小时承受高达230℃的峰值温度。

汽车塑料应用并不只是在发动机周边才需要耐高温塑料。塞拉尼斯公司生产的高性能 Fortron聚苯硫醚塑料（PPS）正被用于大陆集团研发生产的协助安全驾驶的平视显示器。

汽车平视显示器包括一个产生图像的部件和一个将带有速度或导航信息的图像重新定向至驾驶员视平线位置的透明投影表面的视觉模块。塞拉尼斯交通运输业务部的应用开发工程师Monika Taut在描述 Fortron PPS的优势时表示， Fortron PPS 6165A6是制造这些组件的理想材料，因为它在整个温度范围内具有低翘曲的特性和优异的尺寸稳定性，从而确保数据能精确地呈现在投影表面上。

“该材质用65%的玻璃纤维和矿物纤维进行了强化，大大降低了部件的蠕变性并提高了强度和稳定性。”Taut解释说，“这种材料还具有极低吸湿性，出色的耐化学腐蚀性和固有的阻燃性，并可耐受高达 240 ℃的工作温度。”

高强度金属替代：连续纤维增强技术

连续纤维增强热塑性树脂代替传统的金属基材料，可以说是当前汽车轻量化巿场关注的最热技术。从K 2013年展会来看，不下10家公司展出针对这一技术的解决方案。

采用朗盛子公司Bond-Laminates 有限公司的TEPEX dynalite 102-RG600(2)/47%-1.0mm，由连续长玻璃纤维增强的热塑性复合材料制造的座椅壳体，首次应用于Opel Astra OPC车型，所用材料使这种座椅壳体具有极高的刚度和强度，在发生碰撞时可以吸收大量的能量，因而大幅提高了安全性。Bond-Laminates公司总经理Christian Obermann博士说：“新产品的重量要比以前的产品约轻800 g，而其性能可轻易胜出由钢板和长玻璃纤维增强塑料制造的同等结构的产品。”

朗盛公司预计采用TEPEX的复合材料产品的需求将会增长。Obermann说：“我们发现在其他要求具有优异负载能力的汽车结构部件中也具有巨大的应用潜力，如制动踏板，安全气囊壳体，前、后座椅结构，前端载架和车底部保护部件。因此我们现在正在扩大我们Brilon生产厂的TEPEX工业生产能力。”

全球领先的玻璃增强纤维以及复合工程材料制造商欧文斯科宁借2014中国国际橡塑展之际推出其即将向中国巿场引入的专为长纤维增强热塑性聚丙烯（ LFT PP ）设计的PerforMax系列SE4849 Type 30直接纱，适用于聚丙烯树脂长玻纤造粒，连续纤维熔融浸渍，在线长玻纤增强热塑性塑料及连续纤维增强热塑性塑料片材。SE4849实现了更快的复合生产线速度，提高效率和提高玻璃纤维荷载。

连续纤维增强不只在原料企业备受关注，设备制造企业同样对这一技术给予热切的关注。领先注射技术提供商Arburg、Engel、KraussMaffei，挤出技术厂商BREYER、Milacron挤出、Reifenhäuser，压力成型技术提供商Diffenbacher，检测技术供应商Isra Vision均在K 2013展出针对这一技术的解决方案。

毋庸置疑，连续纤维增强技术，包括其他长纤维增强技术已成为高性能轻量化的一个重要方向。

车内环境安全：低VOC材料

随着公众对健康关注度的高涨，不同国家陆续开始实施汽车室内环境控制的相关标准。作为塑料广泛应用的一个重点领域，控制汽车内饰零部件所包含的低分子挥发物，也是控制VOC排放的重要方向。因此，针对性的开发低VOC塑料也成为车用塑料供应商开发的重点方向。

“在国际法律的推动下，车内空气质量问题再次受到广泛关注。塞拉尼斯公司的Hostaform XAP 和 XAP2 POM帮助汽车业降低汽车内饰件的排放量，有助于设立针对低排放工程材料的全球标准。”塞拉尼斯全球整车厂经理Scott Klingler表示。

塞拉尼斯的这种工程材料已用于制造汽车内部的扬声器罩盖。Hostaform UV270Z XAP2可一次注塑成型，然后扣在支撑部件上或者超声波焊在支撑部件上。最近，汽车一组前后车门扬声器罩盖的生产颇具挑战性，因为这两个网罩的性能和形状需要完美结合，以确保传声效果良好且外形美观。

“这种网罩模型必须设计得小而薄且网孔小而密，因此对材料及其流动性要求极高。”塞拉尼斯应用开发工程师 Craig Dlugos表示，“由于这种薄部件的设计会伴随较高的剪切与成型方面的问题，所以釆用的工程材料需要具有高流动性。”

Styron汽车业务部门在今年的VDI会议上介绍，宝马、奔驰等客户已经选择PULSE GX系列产品以降低密度，减少低分子排放和UV稳定技术。

Styron介绍，PULSE GX解决方案已被用于宝马i3系列中控台，手套箱和行李箱饰件的开发， Mercedes Benz C 级车的前后门柱和门板也使用了这一解决方案。大量的成功应用主要基于两项工程突破：密度降低4%和专有的UV稳定技术，可以实现免喷涂应用。

PULSE GX50 可以实现更轻和更廉价的内饰件生产，同时可以满足高的安全和环境标志。例如用于宝马的三个零件可以实现减重4%，同时无需喷涂，易于回收。

高性能表面：免喷涂与电镀替代技术

塑料在汽车的应用在带来轻量化的同时，也为一些外观件上实现特殊的装饰效果提供支持。

捷豹路虎选用苯领的特制材料Luran HH120 SPF50来生产揽胜极光车型的A、B、C、D外立柱以打造更高效能的路虎形象。鉴于材料的高流动及低密度性，Luran材料具有更宽泛的加工窗口，可实现产品的轻量化并降低生产的报废率。同时还能够提供高光的钢琴黑效果，实现免喷涂。

在材料技术之外，开发新的表面处理技术代替传统的电镀技术也是实现塑料高性能表面值得关注的技术。

欧瑞康巴尔查斯带来了最新的ePD工艺涂层。ePD工艺涂层是一项全新的技术，用来取代传统的电镀技术。

ePD项目整合经理Martin Kaspar博士详细介绍了这项新技术：“ePD工艺涂层是一种表面处理技术，它不仅能实现金属的光泽表面-最为流行的镀铬色-同时又能满足常规涂层所需的高保护性能的要求。ePD工艺涂层由三层组成：一层底漆，一层超薄金属化装饰层，一层保护面漆。底漆主要给注塑工艺生产出的塑料部件一个均匀的表面。底漆之上，是PVD真空溅射工艺沉积的超薄金属化薄膜。”欧瑞康巴尔查斯的自身涂装专家张明国对这项技术进行一些补充：“ePD工艺是环境友好型的，它具有非常低的能耗，不会产生特殊浪费。ePD工艺涂层过的部件完全可以循环利用。”

更灵活的电子布线：新型LDS成型技术

LDS（Laser Direct Structuring）激光直接成型技术，即利用激光技术在塑料件上直接三维打印电路板的技术，不再需要传统的电路板，线路设计更灵活，同时零件的组装也更方便，并可能使得器件的体积显著缩小。这一技术目前在汽车领域已经有成功的应用案例。

TRW汽车系统公司在慕尼黑productronica 2009展览会获得“2009年MID工业奖”。这一来自阿沙芬堡的系统供应商的获奖作品为带有左右操作开关的方向盘模块，其采用朗盛的Pocan DP T 7140 LDS 。该方向盘用于宝马Z4 Roadster。

Pocan DP T 7140 LDS是朗盛专门针对LDS元件开发的聚酯产品，其可以适用LDS加工过程各个环节的要求，从注射和激光处理到金属化和相应的焊接都可以满足。该产品具有极高的热变形温度250℃，因而是无铅气相焊接的理想材料。例如，LEDs，电阻，电容和SMDs在安装到两个操作开关上时的气相焊接温度为235℃。

Kromberg& Schubert是德国Renningen的汽车供应商，该公司开发出用巴斯夫新型激光直刻尼龙制成的第一款三维模塑互连器件：导线直接连接到三维模塑互连器件（MID）的表面。此类新型的Ultramid T4381 LDS非常适合制造这种机电组件。10%玻璃纤维和25%矿物增强的半结晶，半芳香族高温聚酰胺6/6T，金属化时可以使用的工艺窗口更加广泛，同时也不会损害材料的机械性能。这种塑料的金属层粘附性和电镀速率得到了很大程度地改良，并优化了激光直刻的新方法（LPKF-LDS）。

“三维模塑互连器件采用无铅焊丝。在加工过程中，此组件需要耐受245℃的高温，所以需要采用耐热性很强的塑料”，Kromberg&Scubert的MID经理Erik Rega解释说。整个导线包埋在3D-MID中，这样就不需要进行布线。此方法效率很高，在汽车电子小型化方面具有广泛的应用潜力。

低碳环保：生物塑料与新能源汽车应用

采用生物基塑料以实现汽车更优异的环保性是各大汽车厂商关注的热点之一。近年来越来越多公司开始推出生物基材料应用于汽车工业。

Dytech动力流体技术公司确认选择帝斯曼的高性能EcoPaXX生物基聚酰胺410系列产品应用于其所生产的法拉利与玛莎拉蒂跑车专用油气分离器。这一应用领域对阻燃性与耐化学性的完美结合有着较高的要求。因此，这项以无卤阻燃EcoPaXX Q-KGS6为特色的解决方案将有助于提高车辆防火性能。

EcoPaXX对传统汽油（E10）以及环保性能更佳的的E85乙醇汽油均具有较高的耐汽油性与防渗透性。在SHED（密封外壳燃油蒸发排出物确定）测试中，EcoPaXX油气分离器表现了较低的E10渗透率--0.002克/天。厚度为0.7毫米的EcoPaXX Q-KGS6的阻燃性等级为UL 94 V-0。

除了自身独特的材料性能，EcoPaXX还具有另一显著优势—聚酰胺410材料70%的原材料来源于可再生资源。此外，在这款产品“从摇篮到坟墓”的整个生命周期中，温室气体排放量全部能够实现碳中和。

杜邦生物基热塑性弹性体Hytrel RS可提供传统 Hytrel产品的所有性能特点。与石油基质的产品相比，对环境的影响较小。Hytrel RS 热塑性弹性体含有 20-60% 可再生资源材料，当中的多元醇来自生物原料。Hytrel热塑性弹性体可以使用注塑、吹塑、压延、滚塑、挤塑和熔铸成型等传统的热塑性加工工艺，其应用范围广泛，包括汽车和工业用软管和管道、等速万向节防尘罩、安全气囊盖和消能阻尼器。

全电动与混合动力汽车的发展也是体现整个社会可持续发展的需要。杜邦最新开发的耐水解系列产品Crastin PBT可以实现高达600V的相对漏电起痕指数（CTI），从而提高组件的安全性，并增加了熔体稳定性以便更好地进行加工，这往往会有助于降低成本。该新系列产品—Crastin HR HFS因材料具有更好的流动性，也允许设计人员设计壁厚更薄和更复杂的元件。

Crastin HR HFS用于混合动力汽车和电动汽车的汽车电气和电子元件，有助于“小型化”的趋势。该产品在K 2013首次在电池组和逆变器的高电压屏蔽连接器中亮相。总部设在韩国仁川巿的韩国端子工业株式会社（KET）选择Crastin HR HFS 用于制造20A 3P和200A 2P高电压屏蔽连接器（HVSC）。20安培3针连接器用于连接汽车压缩机及电子控制单元的电源，而更大的200安培连接器用于连接汽车电池组和逆变器。

在材料应用技术高速发展的同时，不可忽视，加工技术发展对推动应用巿场发展的重要意义。