汽车工业中高分子化工材料的现状与研究

马宝中 范岩

作者简介：马宝中（1985.09-），男，辽宁海城人，回族，大学本科，研究方向：化工。

摘 要： 随着社会的发展，人民经济水平的提高，越来越多的人选择汽车作为代步工具，汽车工业随之迎来新的高峰。同时，人们在追求汽车的速度时，对汽车的质量，性能也提出了更高的要求。在此背景下，高分子化工材料在汽车产业中找到了机遇。本文从高分子材料的优 缺点，在汽车工业中的应用及未来的发展趋势方面，阐述了高分子化工材料在汽车工业中的现状。

关键词： 汽车工业;高分子化工材料;发展趋势

【中图分类号】 TB324      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0195-01

0 引言

随着科技的进步，高分子化工材料的应用领域越来越广泛，逐渐成为国民经济活动的中心。在我国，自改革开放以来，汽车产业蓬勃发展，高分子材料以其特有的优点与汽车产业相融合，具有巨大的潜在需求和发展空间。我国对于高分子化工材料不断投入科研力量和资金支持，为高分子材料的应用和发展提供了巨大的推力。

1 高分子化工材料的特点

1.1 高分子化工材料的优点

（1） 重量轻。高分子化工材料具有质量轻，强度高的特点。塑料的平均比重只有普通钢材的15-20%，同时也比木材质地轻。利用这一特点，可以充分降低汽车的自重，更加合理的优化其动力分配。在驾驶体验方面，汽车重量降低后加速性能提升，控制稳定性、噪音和振动方面也有很大改善。从安全性考虑，碰撞时惯性力降低，制动距离缩小，更加安全可靠。[1]

（2） 加工性能和可塑性高。高分子化工材料具有良好的加工性能和可塑性。高分子汽车材料和与其它制作材料结合，借助现代化的加工技术，通过一系列汽车制造工艺加工出不同形状、性能、颜色、功能的高分子汽车部件。

（3） 装饰效果美观。高分子汽车材料可以加工成具有造型复杂、色彩亮丽、特色鲜明的零件和装饰品，有时还印刷、贴膜、着色加工成非常逼真的花纹和图案，满足现代人各具特色的需求。

（4） 绿色环保。由于高分子汽车材料能替代大量的天然木材和其他材料，因此，使用高分子材料可以节约自然资源，维护生态环境，具有绿色节能的社会意义。同时，由于高分子材料汽车重量轻，油耗低，因此也节约了石油资源，进一步体现了高分子汽车材料的经济性和相应的环境利益。最后，由于塑料工艺简单，加工方便，制造高分子汽车需要的人力资源远远小于加工同等功能的天然材料，可节约大量人工和能源。

1.2 高分子化工材料的缺点

（1） 刚度低。高分子汽车材料具有良好的可塑性，但它的刚度低，因此不能将它用做主要受力结构件，否则会因刚度不足引起承载力破坏。

（2） 耐热性差。大部分高分子汽车材料的工作环境要求温度低于80摄氏度，当工作环境高于80摄氏度时，会改变塑料性态，发生热变形，汽车性能降低。

（3） 抗冻性能差。塑料具有冷脆性，当工作环境温度降低，受到冲击力时会产生冲击破坏，在低温环境下高分子汽车材料的应用受到了限制。

（5） 耐老化性能差。当高分子材料长期暴露于自然环境下，受到光、热、氧、水等自然因素的作用，性能下降，使用寿命缩短。

2 高分子化工材料在汽车工业中的应用

2.1 高分子化工材料在汽车制造上的应用

为了提高汽车的防腐性，汽车制造过程中会在金属空腔注入不老化蜡。在车身上有一些金属空腔型构件，过去不会填注任何材料，因此在汽车的行驶中往往会引起腔内空气的共鸣而产生噪音。为消除这一现象，如今采用一种聚氨脂泡麦片材料，注入空腔部件而排除空气，这些泡沫材料分为高密度和低密度两种，低密度的聚氨脂泡沫可注填构件中凹凸不平的地方，当泡沫注入后其液体混合物会迅速膨胀起来，膨胀体积可达初始体积的40倍，最后形成固化的泡沫层。高密度的聚氨脂泡用于比较受力的保险杠等重要构件，其缓速膨胀特性能使泡沫填满空腔的每个部位，它的膨胀体积有初始体积的10倍左右，经过完全固化后起到增强构件的作用。

2.2 高分子化工材料在汽车零部件上的应用

高分子化工材料制造的汽车机能件种类很多，其中常见的零部件有：空气滤清器壳（聚丙烯）、仪表板（聚丙烯）、行里箱盖（聚丙烯）、曲轴箱盖（尼龙6）、正时齿轮（30%玻璃纤维增强聚甲醛）、正时齿轮链盒（聚丙烯）、挡泥板（尼龙R -RIM ）等。[2]聚氨酯材料在汽车内饰和吸收振动的部位上应用较多。其主要制品有：仪表板、保险杠、仪表板防振垫、转向盘、控制箱、前后支柱装饰、中间支柱装饰、前顶衬里、窗框架、顶棚与侧顶架装饰、门衬板、遮阳板、后顶架装饰等。

3 汽车工业中高分子化工材料的应用趋势

3.1 增强自主创新能力，研發新型高分子化工材料

首先要强化政府的指引作用，新型高分子化工材料在绿色环保和能源利用上有较大优势，应当在这些方面对汽车材料的使用出台更为科学的政策，促进新型材料产业化发展;其次，增强企业自主创新能力，能够自主创新产品满足市场的需求和考验;最后，关键技术要与新型材料的研发步调一致，技术手段要和新型材料的使用保持同步，支撑新材料的问世及市场化。

3.2 走绿色环保路线，维护生态可持续发展

高分子化工材料的一大特点是绿色环保，在以可持续发展为主题的今天，经济发展是无限的，但自然资源是有限的。利用高分子化工材料发展汽车制造业，可充分减少不可再生资源的使用量，减少木材、石料等自然资源的使用依赖，充分落实可持续发展理念，坚持绿色环保。

3.3 智能化高分子材料的应用

21世纪智能化产业迅速发展，高分子材料是智能材料组成中重要环节和组成部分，将材料与智能化结合，不仅能更好地服务产品本身，也更符合产业发展趋势，实现汽车产业智能化。

4 结语

当前汽车产业迅猛发展，同时也迎来了改革和创新的关键时期。高分子化工材料的优点为汽车产业的发展做出不小的贡献，提升高分子材料在汽车工业中的应用范围，改善高分子材料的缺陷是未来发展的趋势。

参考文献

[1] 韩崇瑞，韩振宁，董超.试论汽车工业中塑料材料应用的现状及发展前景[J].化工设计通讯，2016，42（07）：47-48.

[2] 牟宁博.关于汽车新材料的应用现状及发展探讨[J].化工管理，2016（11）：89.