中国汽车用聚氨酯发展方向

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1、中国汽车用聚氨酯发展方向黄茂松，贾润萍（上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海200235）一、汽车工业用材料的未来发展方向“十二五”期间，我国汽车工业超高速发展，产销量跃居世界第一。来自中国汽车工业协会统计显示，2010年我国生产汽车1826.7万辆，比2005年增长22%，销售汽车1806.9万辆，比2005年增长213.7%。按照汽车“十二五”规划，到2015年将形成2500万辆产能。从目前各企业已透露出的产能规模到2015年，我国汽车实际产能将达到5300万辆。我国汽车工业未来发展将由追求产能产量和规模，将逐渐转变为更加注重质量和水平。轻量化、绿色环保

2、、舒适安全，将成为我国汽车用材料未来发展的三大主题。据有关资料统计，目前我国一辆轿车，PU平均用量为15~20kg。2010年我国汽车工业PU消费量30万t左右。PU材料在轿车上应用，是衡量轿车质量一个重要标志之一。欧美高档轿车，PU用量25~30kg。2009年我国PU产品消费量达550万t，2010年消费量达640万t。2009年消费MDI100万t，TDI143万t，聚醚多元醇135万t，我国PU产业快速发展。为我国汽车工业高速发展创造了必要条件。汽车工业用的PU材料制品，主要包括软质、硬质、半硬质、泡沫塑料、PU弹性体（含CPU、TPU微孔弹性体）、胶粘

3、剂、密封剂和涂料等（见表1）。二、PU是实现汽车材料轻量化的关键材料PU泡沫在汽车内饰件上的应用：2010年我国汽车内饰件PU软泡用量为15.2万t，PU硬泡用量为6.7万t。主要用于汽车仪表盘、座垫、靠背、头枕、车门、扶手、方向盘总成、汽车顶棚、门内板和密封件等部位。降低PU泡沫密度是实现汽车内饰件轻量化的一条重要技术途径。目前国内主要采取的技术途径：采用高固含量、低粘度POP（接枝聚醚）和高官能度、高活性聚醚等技术途径。RIM（反应注射成型）、RRIM（增强反应注射成型）和SRIM（结构型反应注射成型）PU制品在汽车实现轻量化上的应用：RIM、RRIM和SR

4、IM在欧美9表1汽车聚氨酯制品一览表品种汽车零部件主要性能及使用状况高回弹冷模塑软泡座垫、靠背、头枕、装饰条优异的回弹性、低滞后损失、高压缩负荷比、手感好、透气性好、自熄性好、生产时能耗较低，现比较流行热模塑加填料软泡座垫、靠背、头枕、足垫原材料价格较低可加入无机填料，以改善制品性能和降低成本，可采用结构简单造价较低的模具半硬泡仪表盘填充剂、门柱包皮、控制箱、喇叭座垫、扶手、头枕、遮阳板具有较高的密度和压缩强度，优异的能量吸收功能，可减震和抗冲击，现用的比较多自结皮泡沫扶手、方向盘、空气扰流板、头枕、门柱、控制箱具有光洁平滑且密度很高的自结皮表层、芯部为密度较低

5、富有弹性的泡沫体，现用的比较多微孔弹性体方向盘、滤清器密封垫、密封条、防震垫和橡胶相比密度较柔软、尺寸稳定性佳、耐磨、耐挠曲性能优异、抗老化性能好硬泡门板内衬、顶蓬衬里、小冰箱、仿木饰条、消音垫、遮阳板重量轻、强度高、汽车稳定性能佳、绝缘性能优异(是最佳的有机绝热材料)、抗老化性能好，现用的比较多浇注型弹性体（CPU）防尘密封、轴承套、转向节衬套、门齿块、钢板弹簧吊耳衬套、汽车轮胎承载能力大、抗撕裂强度高、耐磨、耐油、硬度可调节范围大热塑性弹性体减震垫块、钢板弹簧隔垫、弹簧线圈护套、齿轮传动装置单、顶蓬和车身部件高模量、高强度、高伸长率和高弹性、优良的耐磨、耐油

6、、耐低温、耐老化性能。可用一般的塑料加工方法（注塑机）生产各种制品、废料可回收利用，有扩大的趋势汽车工业上已得到广泛应用，主要用于保险杠、方向盘、车身壁板、发动机罩、行李箱盖、散热器格栅、档泥板、扰流板等。RRIM制品的重量只有钢的一半，是实现汽车轻量化的一个重要途径。目前国内汽车工业RIM等技术，与欧美相比在用量和质量上尚存在一定差距，有待进一步加强开发。PU9材料是汽车实现塑料化的最有发展前途的重要材料。目前世界汽车（主要是轿车和新能源汽车）的发展方向是轻量化。轻量化是提高燃油燃烧效率和降低汽车尾气排放，也是实现汽车节能减排的重要技术措施。而汽车材料的塑料化

7、，以塑代钢，是汽车轻量化的发展必然趋势和重要技术途径。不同材料的汽车零部件，耗能不同。以生产重量相同（450克）的零部件为例，采用塑料件所耗能源折合汽油3.9~4.5kg，若采用铝或钢，所耗能源折合汽油5.3~6.8kg。统计显示，汽车自重每减轻10%，燃油消耗可降低6%~8%。目前技术发达国家轿车平均塑料用量120kg/辆，德国轿车平均塑料用量300kg。我国轿车平均塑料用量80~100kg/辆，奥迪A2型汽车用量为220kg。到2020年，技术发达国家轿车平均塑料用量将达到500kg/辆以上。BASF制造了全PU车身跑车，其最高时速可达270km。采用了RR

8、IM技术，该PU车身是一