新环保塑料材料用于新能源汽车内饰的探讨

康继超 李旭 崔许刚 陈绪强

摘 要：近些年来，汽车在全世界范围保有量的不断飞速增长，是人类面临全球变暖，石油资源短缺，空气污染和水质污染等很多问题变得越来越严重，而基于这些问题的出现，各大车企相继开发出各种类型的电动新能源汽车，电动新能源汽车成为解决这些问题的最佳方案。而汽车随着消费者需求的变化，汽车内饰面料不仅要满足实用性、经济性、耐久性的要求，还应该向着人性化、舒适化、美观化、环保化等方向发展。针对这些新的功能需求，文章从新环保材料等方面进行了汽车内饰面料的设计与开发。

关键词：汽车内饰面料;新环保材料;新能源汽车

中图分类号：U465  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）09-11-03

Discussion on the Application of New Environmental Protection Plastic Materialto the Interior of New Energy Automobile

Kang Jichao， Li Xu， Cui Xugang， Chen Xuqiang

（ Kaliver （Shandong） Automotive Technology Co.， Ltd.， Shandong Rizhao 276800 ）

Abstract： In recent years， the constant rapid growth of car ownership around the world， is the human face of global warming， shortage of oil resources， many problems such as air pollution and water pollution is becoming more and more serious， which is based on the occurrence of these problems， various auto enterprises have developed various types of electric new energy vehicles， electric new energy vehicles become the best solution to solve these problems.And as the change of consumer demand， car upholstery fabrics not only to meet the requirements of practicality， economy， durability， should also be to human nature， comfortable， MeiGuanHua， environmental protection， etc.According to these new functional requirements， this article from the new environmental protection material， etc of automobile interior fabrics design and development.

Keywords： Automotive interior fabrics; A new environmental protection material; New energy vehicles

CLC NO.： U465  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）09-11-03

前言

新能源汽车是科技发展的产物，新能源汽车的研发与制造充分结合了汽车的动力控制系统与先进的驱动技术，相关科技人员对汽车的结构、技术原理、动力控制等多个方面进行了技术的改良与革新，从而保障了新能源汽车的高性能。新能源汽车在运行过程中主要是采用非常规的汽车燃料作为动力进行车辆的驱动，符合了现代社会绿色环保的理念。随着社会发展速度的日益加快，消费者对于汽车的要求不仅仅局限于运输，人们的保障行驶需求的同时，对座椅、方向盘、踏板等部件的要求日益提高，对汽车的要求逐渐细节化、全面化。信息化时代到来，技术人员在对汽车控制系统进行研发时，积极依托智能化、系统化的信息集成设备，使得汽车的功效性更强，满足现代人对于汽车驾驶的需求。

1 汽车内饰材料的发展趋势

现如今，汽车行业在飞速发展，汽车的市场在日益进步，汽车内饰材料也在逐步提升，汽车内饰已经迈向数字化、安全化、科技化和环保化这四个方面发展。而新環保塑料材料应用于新能源汽车内饰已经慢慢的在推广开来，其自身优势在良好的抗冲击能力，并且轻量化这块比之前传统材料有很大优势，内饰材料的发展趋势，在车用皮料以及木质材料等方面，复合革材料也在代替真皮材料。总得来说，我国汽车内饰的发展方向逐步绿色化、环保化，相关制造公司也逐步趋向于新环保塑料材质的应用。

2 新材料在汽车内饰面料中的应用

目前常用于新能源汽车内饰的新型环保塑料材料有：免喷涂塑料、SKYTRA共聚酯、生物塑料材料、聚氨酯材料、有机-无机纳米复合材料。此类材料应用于新能源汽车内饰的优点如下：

2.1 免喷涂塑料 

免喷涂塑料主要特点为一次注塑品即为最终产品，其具有作为新能源汽车内饰有较好的应用前景，因为一般的塑料材料都需经过干燥、除尘、喷漆、预处理等处理环节，而免喷涂塑料则可以有效避免这些处理环节，这既可以体现新环保材料的低消耗和无污染，也能降低新能源汽车内饰的成本。在免喷涂塑料的原材料选择中，应尽量选择耐腐蚀、耐摩擦、光泽度高、环保性能好的材料。相关的操作人员将聚丙烯、聚碳酸酯等材质进行整合，应用于免喷涂塑料的制作过程。但是，在实际的操作过程中，相关的操作人员必须严格控制相应的注塑温度、干燥度以及操作速度，并对相应的磨具温度进行准确控制。这样免喷涂塑料才能够很好的应用于新能源汽车内饰。

2.2 SKYTRA共聚酯

SKYTRA共聚酯作为化工部门重点研发的一种具有较强实用性的绿色环保型塑料复合材质，其中添加了从玉米种提取的原料，具备一定的生物属性。此种材质具备较强的抗腐蚀性以及抗冲性，并且透明度相对较高，属于一种高性能的透明塑料材质，所以其有望成为新能源汽车内饰中新型环保材料的应用潜力，这不仅是由于SKYTRA共聚酯材料的环保特性与新能源汽车匹配，而且与新一代新能源汽车的概念更搭配。

2.3 生物塑料材料

生物塑料具有可再生性，因此十分环保。生物塑料的原材料为原生态植物，比如玉米、小麦等粮食作物都可以作为生物材料的生产原料，如PLA（聚乳酸）和PHA（聚羟基链烷酸酯）是可生物降解的生物塑料领域增长的主要驱动力。PHA是一种典型的生物塑料，研究开发已经数十年，现在最终以商业规模进入市场，预计在未来五年的产能将翻两番。这类聚酯100%可生物降解，原材料都是可再生的，并具有多种良好的物理和机械性能，具体取决于其化学成分。由于采用的原材料为原生态植物，生物塑料材料基本杜绝了未完全反应的小分子有害物质，因此其应用于新能源汽车内饰的前景十分大，应用生物塑料材料为内饰的车内VOC挥发量会大幅度减少，且生物塑料材料能够分解并回收再利用，因此，生物塑料材料的环保性能要远远高于免喷涂塑料，随着科学技术的发展进步，部分国外企业开始将研究的方向转向生物塑料材质的应用，利用相应的生物塑料的材质替代传统的汽车内饰应用材质，例如，应用用糖发酵的生物材质进行汽车内饰的制造，随着妈咪技术的应用水平不断提升，新能源汽车的制造逐渐环保化、低碳化。

2.4 聚氨酯材料 

此种材质是一种高分析材料，其全称为聚氨基甲酸酯，是一种新型的有机高分子材料，有“第五大塑料”的称号，越来越多的制造商意识到聚氨酯材料的高性能，进行广泛试验与应用。就现今的应用水平而言，此种材质已经在电子、医疗、纺织、航空航天等多方面进行了应用。

新能源汽车对内饰存在舒适性、安全性、轻量化和绿色环保等方面的要求，聚氨酯材料应用于新能源汽车内饰中，这几个方面的要求都可以得到很好的满足。聚氨酯材料也存在这不足之处，就是在绝对的环保性能这方面有些缺陷，不过近年来随着行业的转型，它的环保性能已经在慢慢的提高，聚氨酯材料产品形态包括：PU软泡、PU硬泡、PU半硬泡、热模塑加填料软泡等，这些产品形态在一定程度上满足了现代新能源汽车对于内饰材料的总体需求，目前而言甚至以后很长一段的时间，聚氨酯材料都将会是新能源汽车内饰的主力军。

2.5 有机-无机纳米复合材料

有机一无机纳米复合材料是由无机纳米粉体和有机聚合物基体通过共混、溶胶、凝胶等方法进行混合复合而成的一种新环保塑料材料。在新能源汽车中应用有机一无机纳米复合材料制备汽车内饰件。纳米复合材质利用强界面组合以及大笔表面结和尺寸效应进行整合分离，可以表现出诸多性能，相关技术人员利用其耐热、阻燃、质量轻、强度高等优势进行应用处理，进而将相应的纳米复合材质应用到新能源汽车的制造上。此外，由于纳米粒子的波长相对较小，因而纳米塑料具有光泽度高、透明度好等优点，可以用于车体外板、保险杠、散热器的制造。同时，有机-无机纳米复合材料的化学稳定性较强，且无毒无害，应用于新能源汽车的内部装饰方面可以做到绿色环保。

3 新技术在汽车内饰面料中的应用

3.1 一体成型工艺——后窗台装饰板

相关汽车制造工厂在对后窗台装饰板进行制造时，往往是采用一體成型技术进行总体制作。传统的热压复合成型技术，是操作人员进行板材的统一升温加热，目的为利用高温熔化掉其中的PP材料，使板材具备一定的可塑性，操作人员利用模具将板材进行固型。现代的汽车后窗装饰板采用一体成型技术，首先将表皮与基材进行复合，使其成为一个整体，随后操作人员利用增温加压的方式将相应的零部件进行固型，使其具备一定的硬度与刚性。其主要的加工步骤为5步：

（1）操作人员在基材与材料表面均匀涂抹粘结剂;

（2）操作人员随后将涂满粘结剂的表皮进行增温加热处理，将温度控制在160～220℃，加热时间控制在30s;

（3）操作人员将复合材质加压处理，放置在模具中进行加压处理，加压的时间控制在25s;

（4）操作人员为了提高零件的稳定性以及刚性，在进行一体成型技术处理之后，对相应的板材进行冷却处理，使其在温度30℃，湿度70%的环境中进行放至，搁置24小时后进行相应的加工处理;

（5）随后相关操作人员进行相应的加工处理，运用超声波切割、摩擦焊接、热熔焊接等处理方式进行加工定型，最终保障相应零部件的成型。

3.2 纳米仿生技术 

豪华车制造商迈凯伦汽车公司的研发团队通过将纳米仿生技术与汽车制造工艺的结合，推出了纳米仿生汽车。此车主要是将纳米专利纺织涂层技术应用到汽车内饰中，将该技术应用于汽车内饰板以及座椅表面，该项技术通过远红外线发射原理，将人体的热量进行红外线转换，当人体表面吸收了远红外线之后，可以促进血液的流动循环，可以在一定程

度上提高乘坐者的睡眠质量，长期以来，可以提高人体的能量以及耐久力，有利于人体健康。此外，纳米技术的应用还可以应用于改善座椅的舒适度、调节车辆内部环境等方面，进而提高使用者的驾驶与乘坐的综合体验感。

此外，纳米技术的应用范围十分广泛。相关技术人员在自然界中合成了机构完整、性能良好的多种有机、无机材料。技术人员将这些材料进行分离、结合，进行多种形式的实验，进而探索不同材质相互结合的特殊功效。研究人员通过对多次试验的研究结果进行对比分析，发现多种物质的特殊属性都与纳米技术有关联。纳米技术的发展使人类走进了一个新的技术世界，科技人员通过对纳米技术的不断深入探索与研究，将基本物质单元进行有序组装或者分立，不断在仿生发展道路上进行摸索，进而研究出类似于生物体的材料，应用到人们的生产与生活中。

4 结语

总而言之，新能源内饰中应用新环保塑料材料是有非常大的前期以及发展空间，基于此，本文概述了免喷涂塑料、SKYTRA共聚酯、生物塑料材料、聚氨酯材料、有机-无机纳米复合材料以及相关的新技术在新能源汽车内饰的具体应用。为了能够更好的将新环保材料应用在新能源汽车内饰上，除开国家政策支持，各大车企开发制造水平的提升，还需重点关注人民环保意识的增强。

参考文献

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