汽车用内饰塑料的发展趋势

铜驼暮雨

汽车用内饰塑料的发展趋势

随着汽车向小型化、轻量化方向的发展，塑料在汽车上的用量日益增加，特别汽车内饰件对材料提出了更高的要求。从世界各国对汽车内饰材料的研究情况来看，主要下面几个发展趋势：

开发复合型材料

汽车上使用复合材料的零件主要是仪表板、门护板、顶盖内护板、地毯、座椅及包裹架护板，它们基本上是由表皮（塑料、织物、地毯），隔音减振部分（泡沫或纤维）和骨架部分组成，这种形式的零件除满足一定的使用功能外，又使人感到舒适美观，而且由于该种材料生产工艺简单，成本低廉、适用性强而发展得比较迅速，它将是今后汽车内饰材料的主要发展方向。

以聚丙烯塑料为主

据英国应用信息（AMI）报告，到 2000 年为止，轿车零部件消耗的热塑性塑料仍然以年均超过 6％的速度递增，而由于 PP 价格低廉且性能优越，所以汽车内外饰件的发展将以 PP 为主，现在市场上使用的 PP 零件占市场份额的 42％，且可望以每年 8％的速度增长，特别集中的汽车内饰方面。

向安全性方面发展

在现今交通事故不断、乘客安全受到威胁的情况下，部分内饰零件的安全性检验已纳入议事日程。比如，仪表板上表面的头部冲击试验；其下边缘的膝盖撞击试验；座椅靠背的身体冲击试验等，均要求被检验的内饰塑料不能碎裂，更不能碎片四溅或出现棱角伤人。因此，汽车内饰零件不仅要求舒适美观，更要求能保护乘客安全。

材料通用性

为了有效合理利用能源及原材料、降低汽车成本，不同类型轿车内饰件使用的材料可以归结到统一使用的几咱材料上，这样事必会扩大这几种原料的生产规模，无论是在材料质量方面还是在成本方面都是最经济的。

废旧塑料的再生利用

随着人们环境保护意识的增强以及所面临的全球性能源和原材料危机，如何处理与利用好这些废旧塑料将是摆在世人面前的一大难题。无论是从充分利用地球资源角度，还是从环境保护的立场来看，都必须积极开展汽车废旧塑料的回收利用技术工作的研究。材料回收利用技术工作还应当配合环保法规的制定和废旧材料回收体系的建立，因此也是一项系统工程。

随着社会经济水平的不断提高以及消费者健康、安全意识的增强，人们在追求汽车外形和动力的同时，也越来越关注汽车内饰的功能和美感，关注乘坐的舒适性，以及更加关注内饰材料的气味、环保和健康危害问题，功能化、绿色的汽车内饰革产品也因此将成为汽车内饰革厂家竞相开发的重点。

汽车内饰革的研发设计，主要基于以下几个方面的需求：(1) 对内饰材料整体美感、舒适感的需求，包括内饰材料手感柔软、触感舒适，光泽、花纹与整车设计相协调；(2) 对功能化、低成本化的需求，包括内饰材料具有高强度、耐老化、耐磨、耐汗、透气、阻燃、抗光热、耐菌、耐化学品等物性，同时有利于汽车零部件降低成本；(3) 二次加工的工艺适应性需求；(4) 对环保的需求，使得废弃后的汽车内饰材料不成为环境负担，能够回收循环利用。

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PVC 汽车内饰革的应用发展

由于天然真皮资源有限，价格高，加工过程中对环保的要求高，海内外企业积极研发人造复合材料应用于汽车内饰方面。目前，汽车门板、座垫、仪表板、车厢内壁等部位，主要采用 PVC(聚氯乙稀) 革进行复合。国内汽车配件厂用 PVC 针织布革加工座垫，应用于普通的客车及有关车型。

PVC 人造革是对常规纤维织物进行涂层，汽车内饰普遍使用的 PVC 革主要采用离型纸和压延工艺生产。德国、意大利、美国等国的高档 PVC 革占据着世界汽车内饰革材料的主流地位，我国现有产品的性能质量与国外同类产品相比，还有很大差距。意大利 Vulcaflex 公司、德国贝尼克公司、美国世腾等公司为世界高档 PVC 汽车革的主要制造商，目前研发的重点主要集中在提高 PVC 革的物性，使之具备优异的加工性能和物理机械性能，如强化实地沙漠耐热、耐光氧化及耐水解的测试。

因 PVC 人造革存在手感硬、皮感差、舒适性差、耐老化性能差、气味重、增塑剂易迁移晰出等缺陷，故汽车内饰中的普通 PVC 人造革被 PU 合成革取代，将逐渐成为趋势。

PU 汽车内饰革的应用发展

随着 PU(聚氨酯) 合成革技术的迅速发展以及欧盟即将限制使用 PVC 汽车革的用量，PU 合成革已逐步在汽车配件上有所应用，目前国际品牌的一些新车型已开始逐步使用 PU 合成革，且趋向于高物性的 PU 合成革。国内合成革企业在 PVC 革技术的起步和发展远落后于欧洲，但在 PU 合成革研究和应用方面紧跟国际技术潮流，起步早、起点高，发展速度迅猛，已成为世界 PU 合成革的中心。在汽车工业被列入我国支柱产业的大背景下，汽车工业的发展给我国汽车内饰件行业及合成革等相关产业带来繁荣，随着汽车国产化率提高以及对汽车内饰功能、环保等要求，替代进口产品、提高汽车内饰革的档次和质量、加速 PU 合成革在汽车内饰中的研发应用，成为国内合成革生产企业发展的重要机遇。

1、干法 PU 汽车内饰革

干法 PU 合成革的加工就是在织物表面上涂上一层 PU 树脂溶液，目前应用的织物主要是加密弹力针织布，在加工过程中通过分段加温干燥使浆料中的溶剂挥发，PU 树脂则被固化与织物层紧密结合，从而形成致密层。为提高与基布的粘合强度，可使用双组分粘接层树脂；同时在加工过程中，也可通过预发泡或者添加表面活性剂等方法，在织物表面形成微孔的聚合物层，从而具备与湿法工艺相似的透气微孔。因其价格低、手感和物性较好，较广泛应用于汽车靠手和座垫上。

2、高耐磨、高耐久性 PU 革

目前，国内实力雄厚的 PU 合成革生产企业积极开发应用新型功能性的 PU 树脂浆料，这种 PU 树脂包括耐久性好的软链段和特殊的异氢酸酯组成的硬链段，这种 PU 树脂不与有机溶剂反应，因而可以在用 PU 浸渍后将纤维的一种组分分离出来，从而可以得到良好的手感，且这种 PU 耐水、耐热、耐水解、耐霉菌的能力也相当强，结合优选手感及物性优良的基布，经过特殊的加工和后整理，开发出的新型汽车内饰用的湿法 PU 合成革。这种新型材料与传统材料相比，具有更为优良的力学性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性及耐磨性，已广泛应用于汽车档位扶手、座椅、门护板等方面；特别是所研发的高耐磨、高耐久性聚氨酯合成革具有真皮感强、手感柔软、弹性好、外观豪华、光泽自然等特点，其物性也非常优异：(1) 耐水解性优异 (高温高湿检测 1 周相当于 1 年的水解测试表明，10 周测试未出现任何异常)；(2) 耐旋光性、耐摩擦性能都为 5 级；(3) 撕裂强度高；(4) 阻燃性能达到 5 级；(5) 挥发性有机化合物 (VOC) 含量较低。该材料还具有突出的性价比，目前，已逐步为汽车生产厂商所认同并深受欢迎，发展前途非常广阔。

3、环保型 PU 汽车内饰革

由于国内外 PU 合成革生产工艺中普遍采用 DMF(二甲基甲酰胺) 为溶剂，其湿法工艺通过水萃取湿法浆料中的溶剂使聚氨酯树脂凝固在织物上，其中可挥发溶剂含量达 30%～40%，不利于健康和环保。

环保型的 PU 合成革，目前主要是由水性树脂、高固含量树脂以及 TPU(热塑性聚氨酯) 所生产的，水性树脂及 TPU 不含溶剂，高固含量树脂含微量溶剂，生产过程中对环境影响小、能耗低，所生产的合成革残留溶剂及 VOC 含量低，无违禁物，可循环利用。水性树脂生产的 PU 合成革因比溶剂型的 PU 合成革在强度、耐刮、耐磨等方面略有欠缺，且价格昂贵，而 TPU 的合成革在加工使用过程中较为困难，故环保型的汽车聚氨酯合成革开发应用方向主要是高固含量的树脂开发生产的 PU 合成革。国内外实力雄厚的 PU 合成革公司在高固含量树脂的应用方面积极探索，如以德国拜耳的高固含量树脂为原料，其中树脂含量可达 98%，少量的溶剂为 1- 甲氧丙酸乙酯 -2，加入匹配的架桥剂和促进剂，通过多刀涂敷，并在一定温度下固化，形成面层、可发泡的中间层、粘接层，可达到真皮的手感和强度，并能大幅度地减少溶剂的使用。但目前由于高固含量树脂生产的合成革成本很高，此种合成革在国内外汽车内饰方面的应用还没有重大突破。

4、超细纤维 PU 合成革

随着超细纤维技术的发展，国内已有很多厂家能够生产超细纤维 PU 合成革，它是采用与天然皮革中束状胶原纤维结构与性能相似的超细纤维，制成具有三维网络结构的高密度无纺布，再填充性能优异且具有开式微孔结构的 PU 树脂加工处理而成。这种 PU 合成革在外观、机械强度、弹性、耐化学物质稳定性方面都与天然皮革十分相似，手感非常轻薄。

目前日本的东丽、韩国大元化成、中国的烟台万华、上海华峰等超纤企业已有这方面的研发，正积极向汽车领域推广其优良的产品，从而极大拓展了超细纤维 PU 合成革在汽车内饰革领域的应用。

铜驼暮雨

汽饰革的循环经济发展

随着科技的进步，社会对清洁生产、节约生产提出越来越高的要求，发展循环经济成为企业追求的目标。在报废车辆处理方面，欧盟法律要求：汽车制造商到 2006 年要负责处置所有报废汽车，至少汽车总重量 85% 的材料都必须回收利用，其它 15% 材料采用垃圾掩埋法处理；到 2015 年这两个比例将分别为 95% 和 5%。金属材料部分已经能够充分回收利用，而非金属材料包括座椅和内饰材料，由于回收成本较高且回收工艺复杂，国内在回收 PU 和 PVC 汽车革方面尚没有成熟的技术，可持续生产的回收几乎为零。

据了解，国外大的汽车革制造商，已研发投产了回收软 PVC 树脂装置，采用 VinyLoop 批量工艺，可从 1 万吨 / 年废塑料 (大多由 PVC 组成) 再生出 8500 吨 / 年 PVC。该技术采用丁酮混合物在 100℃～140℃和加压下溶解 PVC 及其添加剂，然后利用离心沉淀生成均相的软 PVC，其中丁酮混合溶剂可循环使用。该装置回收 PVC 树脂的纯度高，可连续生产 PVC 人造革，从而实现了 PVC 人造革的循环经济发展。

近几年来，中国无论是 PVC 人造革工业还是 PU 合成革工业，无论是产量还是质量方面，都有了显着的进步，特别是 PU 合成革更是居世界领先，但国内目前 PU 合成革的应用还主要集中在箱包、鞋、靴、文具等低技术含量、低附加值的产品上。随着汽车内饰对 PU 合成革需求的不断增长，国内 PU 合成革厂商必须抓住汽车零部件对 PU 合成革需求增长的机遇，重视技术研究，强化自主创新能力，掌握核心知识产权，积极探索 PU 合成革在汽车内饰产品中的应用，不断开发新材料、新工艺，树立国内 PU 合成革在汽车内饰应用领域具有核心竞争能力的自主品牌。

非织造材料在汽车内饰中的应用

汽车工业是纤维材料潜力巨大的市场 , 北美和欧洲汽车内饰材料市场将从 2003 年的 170 亿美元增加到 2008 年的 220 亿美元 , 主要内饰材料包括座椅、门内饰板、车厢地毯、车顶、仪表板、行李舱盖板以及吸音、隔热、隔振材料。

如今在汽车中应用的基于非织造材料的零件已超过 40 种 , 从空气和油的过滤介质到内饰材料等 , 内饰非织造材料包括声、热绝缘材料、结构件以及装饰件。模压成型的非织造内饰件包括门内饰、行李舱盖板、车顶、车厢衬垫、座椅靠背等。1997 年时生产一辆轿车仅需 1m2 非织造材料 , 今天则已需 20m2 非织造材料 (折合重量为 15～20kg), 而且用量还在继续增加。汽车中不同应用部位占用非织造材料的比例 (按面积计) 分别为: 吸音、隔音、隔振衬垫材料 17%, 地毯 43%, 车厢衬垫 13%, 发动机罩衬垫 10%, 座椅 6%, 车顶内饰 6%, 后舱盖板 3%, 车门内饰 1%, 其他 1%。

汽车用非织造材料可分为模压内饰件 (车顶、后舱盖板、车门内饰及头枕、模压地毯), 吸音和绝热材料 (声、热绝缘材料 , 蓬松的纤维基衬垫可模压成型) 以及复合和叠层材料 (高性能纤维、天然纤维非织造片材 , 玻璃纤维非织造片材及其他)。汽车用非织造材料所用的纤维包括聚酯纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维和天然纤维（如亚麻、大麻、黄麻和剑麻纤维等）。

针刺非织造材料：针刺地毯 , 可与基底材料复合、模压成型制成车顶、衣帽架、门内饰等部件、轮罩衬里、行李舱衬垫等。声、热及振动绝缘材料：用密度为 50～100kg/m3、面密度为 500-1800g/m2 的纤网加工成表面带压敏胶的自粘性片材或模压件 , 可用于车顶衬垫、车门衬垫、地毯下汽车地板用吸音、隔音、隔热、隔振材料。密度为 100～250kg/m3 且表面复合装饰面料的具有隔音性能和自支承的模压件 , 可用于发动机罩 , 汽车舱室前端、仪表板的绝缘材料以及地板、行李箱、车顶衬垫。

上述两种低密度、中密度非织造绝缘材料过去多用废纤维加酚醛树脂粉末经成网热固化制成 , 因环保要求 , 趋向于限制使用酚醛树脂 , 现已开发出采用废纤维中加入热塑性纤维 , 经混合、成网、热熔粘合而成 , 并可进一步模压的工艺。

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