国内外同类研究对比分析报告

国内外同类研究对比分析报告随着汽车在安全及以及环保方面的发展，人们对汽车饰件在安全性及环保性方面的要求也越来越高，对汽车仪表板来说，一个好的仪表板不仅要有设计新颖美观的外形，舒适的手感，而且还需具有优良的高低温性能及与乘客的良好相容性（优良的散发特性）。鉴于这些要求，对仪表板表皮制造的材料及工艺就提出了更高的要求。例如，过去仪表板表皮较多是采用PVC/ABS真空成型工艺生产，但由于PVC/ABS表皮存在老化性能差，高温下增塑剂等助剂易挥发，造成起雾现象，并且使车内环境变差，造成气味、散发等指标不合格。正由于PVC/ABS表皮存在这些问题，目前使用PVC/ABS表皮的仪表板在市场中的占有率正不断下降。为了提高内饰材料的再生利用性和舒适性，内饰材料的发展总趋势是聚烯烃和聚酯纤维。传统的PVC表皮材料逐渐用TPO取代，因为TPO和PP能够相溶而且容易回收利用。TPO搪塑粉料在欧洲的几个车型上曾有过应用，如Inteva公司。但在应用过程中，TPO搪塑表皮存在以下缺点未解决：重要存在以下毛病待解决：表皮耐刮擦性差，脱模时易产生明显脱模痕而造成大批报废；耐油性差；脱模较艰苦，对仪表板外形设计局限性较大；成型温度范畴较窄。鉴于TPO搪塑表皮的以上缺点，目前在欧洲市场上TPO搪塑粉料的开发已经停止。TPO阴模真空成型，工艺流程与目前普通真空成型的工艺流程类似，先将片材加热到必定温度，而后在成型工位进行真空成型，但阴模成型工艺应用的是镍壳真空模，并且片材表面无皮纹，皮纹是在真空成型过程中成型在表皮上的。可以单独成型表皮，也可直接复合在骨架上。目前此工艺已经逐步成熟，在仪表板及门板上已经有较多利用。其重要长处为：皮纹均匀；精良的物理机械性能、耐久性；精良的气息、低散发特征，可循环回收。TPO阳模真空成型：近几年，Benecke公司开发了用于阳模真空成型的深拉伸TPO表皮，深拉伸TPO表皮在有大的拉伸结构下仍能具有良好的花纹保持性，因此阳模真空成型又有了很好的利用。捷达轿车的仪表板表皮正在进行TPO材料的试验工作。欧洲生产的欧宝VetraII型车上已装出TPO仪表板表皮50万套。PU表皮模塑成型工艺：PU模塑表皮是一种PVC材料的理想替代材料，但其加工工艺目前并不成熟。PU表皮模塑成型工艺流程为：先在表皮成型模上下模喷上脱模剂，而后在下模表面喷涂模内漆，可喷涂不同颜色的模内漆，随后合模并浇注双组份聚氨酯原料，熟化后起模，根据原料配方，熟化时间为40s至180s。目前正在开发的一种用模塑成型表皮的工艺为，直接在上模安放好骨架，随后将PUR原料从骨架处注入，使PUR模塑表皮直接粘附在骨架上，仪表板一步成型，从而省去了现在常用的聚氨酯泡沫层，而仪表板的手感外观均和发泡仪表板一致。但表皮表面的耐刮擦等性能还有待改善。PUR喷涂工艺（PURSpray）：PUR喷涂工艺使用的材料也分二种，一种为芳香族聚氨酯(AromaticPolyurethane)，为防止表皮变黄现象，因此需要喷涂模内（IMC），如BASF公司的体系，另一种为脂肪族聚氨酯(AliphaticPolyurethane)，如Recticel公司体系。GMT(GlassMat—ReinforceThermoplastics)材料属于热塑性复合材料，它以热塑性树脂作基体，用短切玻璃纤维毡或连续玻璃纤维毡作增强材料，最外层为基体树脂，中间为树脂层和增强材料层交替铺叠所形成的夹层结构。GMT材料有很多优势，即：生产周期短、生产率高；废料可再生利用；工作环境比较清洁；制品耐冲击、耐疲劳、防腐性能好；其密度低而强度高；成型温度低，成型加工周期短，能耗低；设计自由度大，易于实现复杂制件一次成型；被损坏制品易于修复；绝热性强；良好的电绝缘性能；良好的耐化学腐蚀性。目前BMW、奔驰的部分车型仪表板骨架选用GMT材料。我国TPO开发较晚，随着我国汽车工业快速发展，加之轿车的塑化与轻型化发展趋势，近年来国内对TPO需求量迅猛增加，应用研究进展迅速。大连理工大学开发的系列EPDM/PP产品用于生产汽车保险杠、内饰件、仪表板、风机罩、轮罩和箱包等，产品已经通过认证，目前在夏利、奥迪、捷达和奥拓等轿车中应用，品种达30余种。北京化工研究院承担国家“八五”攻关项目，进行研究EPDM/PP，产品主要是汽车保险杠和仪表板，用于上海桑塔纳、一汽解放轻型卡车和二汽重型卡车，替代进口材料。北京燕山石化公司树脂所将PP、EPDM和云母共混制得既有耐冲击性又具有较高弯曲模量的复合材料，可以用于注塑汽车仪表板和汽车塑料件等。多年来中国开发TPO的重点是机械掺混法生产工艺技术，已建了10多套千吨级装置。燕山石化公司还与日本三菱化学公司、丰田公司合资成立北京聚菱燕塑料有限公司，专门生产汽车专用料。目前，国产TPO专用料在质量上基本能满足中国汽车工业的需要，但随着中国汽车工业的高速发展，汽车配件用TPO的需求量日趋增加，对产品的要求也越来越高。国内未见有采用TPO用于仪表盘表皮，也未见采用TPO表皮、发泡PP，改性PP注射成型骨架三层复合工业化生产的报道。⑵国内外专利申请和授权情况①发明专利1申请日：2015.2.4申请号：CN201510057496.0专利权人：上海铱塑科技有限公司地址：201808上海市嘉定区福海路嘉福汇A座905室发明人：徐体寿,陈江专利名称：一种增强的TPO汽车仪表板表皮材料及其制造方法一种TPO汽车仪表板表皮材料及其制造方法，由TPO表面层和与TPO表面层粘贴在一起的EPP泡沫塑料组成，以重量份计，其特征在于：所述的TPO表面层由如下原料组成：乙烯类弹性体40-80份、苯烯类弹性体1-30份、聚丙烯5-40份、聚乙烯5-20份、交联剂0-1份、助交联剂0-1份、相容剂1-10份、光稳定剂0-1份、抗氧剂0-1份、增强剂5-30份、耐磨剂5-20份、阻燃剂5-20份、聚乙烯蜡润滑剂0.5-2、碳黑颜料：1-3份。本发明，具有高强度、耐磨性、耐刮擦性、消光性、耐候性、耐温性、环保无毒可回收，可广泛用于制作轿车及各种卡车的仪表板表皮材料。②发明专利2申请日：2011年2月10日申请号：CN201110035716.1专利权人：黑龙江鑫达企业集团有限公司地址：150060黑龙江省哈尔滨市开发区哈平路集中区大连北路9号设计人：贾宇冲,马俊杰,鲍红光,孙剑本发明所涉及的方法制备出的汽车仪表板聚乳酸专用料解决了以下难题：1、比传统汽车仪表板塑料制品总碳含量低，且易于回收降解，符合环保要求；2、通过添加的助剂(如偶联剂：硅烷偶联剂(KH550、KH560中的一种)、钛酸酯偶联剂(如NDZ101、NDZ102中的一种)、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或几种偶联剂的复配物；抗老化剂，如3114、DSTP、DLTP、168、1010中一种或几种抗老化剂的复配物)解决了汽车仪表板材料抗老化性、体系内各组分相容性差的难题；3、通过特殊的工艺，如控制核壳聚合物制备过程中温度、时间、体系乳化剂浓度等条件，制备出性能稳定、粒径均一、分散性好的核壳聚合物，最终使材料整体抗冲击性能提升。密切相关文献如下：①张志军，叶阳，刘启明，等．汽车内饰设计概论[M]．北京：人民交通出版社，2008②赵立军，刘艳峰，等．汽车仪表板材料的现状和发展．2003-中国汽车工程学会2003学术年会③王菲，姚卫国，管东波，等.PVC搪塑粉的热降解特征及其动力学研究[J].材料科工艺，2014，11(2):30④黄健.PP/EPDM/高岭土三元共混体系的脆韧转变[J].工程塑料应用2000，28(10):6⑤胡宝山,金滟,丁树岩,等.聚丙烯耐划伤性的研究进展[J].合成树脂及塑料,2006(1):67-69.⑥刘星,孙颜文.汽车用聚丙烯开发应用[J].合成树脂及塑料,2005(3):81-85.⑦张微微,刘莉,杨彬.聚丙烯在汽车部件上的应用[J].汽车工艺与材料,2003(8):36-37.⑧程丽珍，南剑凌，汤建新，等.富康汽车仪表板PP专用料的研究[J].塑料科技,2004,4(3):12.