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生物基尼龍610工程塑料在汽車上的全面大概況
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:15:45
生物基尼龍610工程塑料在汽車上的全面大概況
生物基塑料具有可降解、生產(chǎn)加工過程、環(huán)保原材料來源廣泛、氣味小、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量低等特性，在汽車行業(yè)應(yīng)用潛力巨大，但由于可降解塑料存在成本高、耐熱性差、降解性不可控等缺陷限制了其在汽車行業(yè)的應(yīng)用，因此必須進(jìn)行改性。
生物基塑料具有可降解、生產(chǎn)加工過程、環(huán)保原材料來源廣泛、氣味小、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量低等特性，在汽車行業(yè)應(yīng)用潛力巨大，但由于可降解塑料存在成本高、耐熱性差、降解性不可控等缺陷限制了其在汽車行業(yè)的應(yīng)用，因此必須進(jìn)行改性。
近年來，根據(jù)汽車市場(chǎng)的需求，全球大型汽車生產(chǎn)廠以及材料供應(yīng)商紛紛加大對(duì)生物基可降解塑料的研發(fā)投入，開發(fā)具有可降解特性的汽車零部件。奔馳、奧迪、豐田、寶馬等汽車生產(chǎn)企業(yè)均有采用生物基可降解塑料制備汽車零部件的車型發(fā)布。采用填充生物基可降解材料、低密度材料和復(fù)合材料等手段開展了汽車輕量化及可持續(xù)發(fā)展先進(jìn)技術(shù)的研究，使汽車輕量化水平得到明顯提升，在汽車報(bào)廢后，塑料零部件可完全降解。目前汽車行業(yè)應(yīng)用較多的生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸類高分子(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等，這些材料在國內(nèi)外開發(fā)程度較高，有些已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。
由于PLA材料一般呈非晶態(tài)，力學(xué)性能和耐熱性能較差，使PLA在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用受限，需要經(jīng)過高分子材料改性才能得以利用，多用于非結(jié)構(gòu)性內(nèi)外飾零件。PLA在汽車上的應(yīng)用，國外起步早，技術(shù)相對(duì)成熟，改性PLA在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)領(lǐng)先，而隨著國內(nèi)環(huán)保意識(shí)的提高，開始加大對(duì)車用改性PLA的研究開發(fā)與應(yīng)用工作，目前主要應(yīng)用于汽車裝飾件中，隨著塑料改性技術(shù)的發(fā)展，PLA在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。
PHAs不僅具有傳統(tǒng)高分子材料的力學(xué)性能，還兼具優(yōu)異的可降解性和生物相容性，常用的有聚3-羥基丁酸酯(PHB)、聚3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯共聚物(PHBV)、聚3-羥基丁酸酯和3-羥基己酸酯共聚物(PHBH)等。隨著PHAs合成及改性方法的不斷開發(fā)和優(yōu)化，PHAs的售價(jià)會(huì)逐步降低，對(duì)汽車行業(yè)有巨大的吸引力。目前關(guān)于PHAs在汽車行業(yè)的應(yīng)用報(bào)道較少，主要是以紡織品形式使用，如用作汽車腳墊。根據(jù)其應(yīng)用形式，未來將在低VOC、低氣味、抗靜電、阻燃、表面改性及力學(xué)性能提升等方面進(jìn)行改性，進(jìn)一步推廣PHAs在汽車行業(yè)的應(yīng)用。
PBS主要采用丁二酸和丁二醇聚合而成。目前PBS主要應(yīng)用于包裝材料、農(nóng)膜產(chǎn)品、紡織品、醫(yī)用制品等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球約 有10%的PBS將應(yīng)用于汽車行業(yè)，是一個(gè)值得關(guān)注的市場(chǎng)。PBS具有優(yōu)異的可降解性、良好的加工性、染色性，但也存在熔體強(qiáng)度低、力學(xué)性能和耐熱性能差等問題。通過共聚、共混、與納米材料復(fù)合等方法改性，可以大幅提升PBS的綜合性能，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，甚至可以替代聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯。目前PBS在汽車上的應(yīng)用還比較少，但改性研究很多，納米材料改性、阻燃改性等將進(jìn)一步拓展其在汽車行業(yè)的應(yīng)用。
生物基可降解塑料未來在汽車行業(yè)的發(fā)展方向，一是開發(fā)低成本、高性能的生物基材料;二是開發(fā)達(dá)到汽車行業(yè)應(yīng)用性能要求生物基復(fù)合材料，推廣應(yīng)用并擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模;三是采用生物基纖維或無機(jī)長纖維對(duì)生物基可降解塑料進(jìn)行改性，進(jìn)一步改善生物基塑料的綜合性能，推動(dòng)其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
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