绿色成为车用聚氨酯必选属性-绿色成为车用聚氨酯必选属性

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绿色成为车用聚氨酯必选属性

发布日期: 2019-01-16

  根据研究机构君迪今年发布的质量研究报告,中国消费者对于车内异味更加敏感,这对于聚氨酯等车用非金属材料的性能提出了更高的要求。如何在保证汽车轻量化、安全性、舒适性的同时实现环保,成为车用聚氨酯材料面临的重要任务,也是12月4日中国聚氨酯工业协会在上海举办的第二届聚氨酯材料汽车应用大会的主要议题。

  聚氨酯需求攀升

  车内污染引关注

  中国聚氨酯工业协会副理事长沈坚表示,汽车是聚氨酯材料应用的重要领域,随着我国汽车工业的迅速发展,特别是汽车轻量化的要求日益提高,我国车用聚氨酯材料的需求量持续提升,预计今年车用聚氨酯材料消费量将超过50万吨。

  “随着油耗法规的日益严格,需要从多个领域入手实现节能减排,汽车轻量化已经成为行业的发展方向。”中国汽车工业协会秘书长助理陈士华表示。

  中国汽车工业协会汽车相关工业分会专家王东川表示,美国提出2020年要在2013年基础降重20%,2025年降重30%;中国提出2020年油耗达到5升/百公里,必须实现整车降重15%~20%的轻量化目标。这为车用聚氨酯材料提供了很大的发展空间。

  但是,伴随汽车轻量化发展,车用聚氨酯等非金属材料带来的环境问题不容忽视。

  国家室内车内环境及环保产品质量监督检验中心主任宋广生表示,我国汽车产品的主要问题之一就是车内空气质量问题。随着汽车轻量化发展,车内空气污染问题日益引发关注。

  据宋广生介绍,汽车轻量化趋势下,非金属内饰件存在释放有害气体和异味问题。造成车内污染的主要非金属材料有塑料、橡胶、胶黏剂、皮革、纺织品、发泡材料、吸音材料。其中,泡沫材料对车内VOCs的贡献率超过50%,其次是减震垫和仪表盘材料。

  同时,消费者对车内气味的关注度也与日俱增,君迪发布的中国新车质量研究报告显示,车主针对车内异味投诉量长期占据各类投诉总量的前三位。

  异味释放来源多

  环保性能难兼顾

  在汽车轻量化的前提下,环保成为车用聚氨酯材料不可回避的课题。奥斯佳材料科技(上海)有限公司工程师郭毅介绍说,聚氨酯材料作为提供舒适性和轻量化的材料,是最早进入汽车应用中的高分子材料之一。据统计,在每辆汽车中,聚氨酯材料主要应用于汽车座椅,头枕,仪表盘,地垫,车顶棚和各种内饰件,总重量大约在19。6千克,其中大部分为聚氨酯发泡材料。

  “不同聚氨酯发泡材料生产上会引入各种添加剂和不同的配方,这也将导致挥发性有机物的增加,如聚醚多元醇中含有一些低活性的小分子多元醇,聚合物多元醇中含有一定的抗氧剂,促进发泡反应的叔胺类催化剂以及凝胶反应催化剂辛酸亚锡等,都会成为VOCs的来源。”郭毅说。

  黎明化工研究设计院有限责任公司于剑昆也认为,聚氨酯材料是汽车内饰件中应用最广泛的材料之一,也是产生VOCs的主要来源之一。其VOCs释放来源主要包括:小分子醛类、酮类及芳烃,挥发性胺类催化剂、阻燃剂和硅酮泡沫稳定剂,挥发性异氰酸酯、发泡剂和脱模剂,聚醚多元醇中残留的抗氧剂和热稳定剂以及聚合物多元醇(POPs)中残留的乙烯基单体、链转移剂及自由基引发剂残基偶合物等。

  淄博德信联邦化学工业有限公司耿佃勇表示,为了适应市场和人们的健康及环境要求,聚氨酯行业作了不懈的努力,相继有低散发性聚反应型催化剂、低雾化硅油等创新性产品出现。但仍有许多问题亟待解决,例如,反应型催化剂可能与聚合物的链段进行作用导致链端终止反应,引起聚合材料的物性变差;同时导致泡绵过分的开孔破坏发泡过程中的稳定性;而低VOCs催化剂挥发量降低,却很难除去自带的刺激性气味:原料生产中引进更好的真空抽滤装置将易挥发小分子有机物(如醛类)除去,但却很难控制在反应过程中产生的小分子等。

  耿佃勇认为,车用聚氨酯方面,中国跟世界先进的汽车及汽车配件国家还有相当的差距,应从三方面加大投入,一是应加强自主创新,提高产品质量,增强汽配产品的核心竞争力;二是坚持节能降耗、降低成本的发展方向;三是加强塑料废弃物的回收利用,走循环经济和可持续发展之路。

  技术创新是方向

  三低原料受青睐

  专家表示,未来我国汽车工业仍将呈现稳中向好的发展趋势,而汽车用聚氨酯材料的市场需求也将保持旺盛增长态势。“聚氨酯行业必须积极了解汽车产业的新变化及新要求,明确聚氨酯的技术创新方向,为下游应用提供高性能的解决方案,提高聚氨酯材料在汽车应用领域的专业化、高端化水平。”沈坚说。

  低VOCs显然是车用聚氨酯材料创新的重点方向。于剑昆表示,要使用新型低气味、低VOCs、低雾化的原料代替传统原料生产的PU制品。如使用新型的低气味、低VOCs的聚醚多元醇和聚合物多元醇;使用低挥发性胺催化剂或反应型胺催化剂;使用低挥发性的硅油表面活性剂;使用低挥发性的异氰酸酯;使用低挥发性阻燃剂或反应型阻燃剂;使用环保型发泡剂和脱模剂;减少挥发性溶剂用量等。

  “聚醚多元醇和聚合物多元醇是PU泡沫中用量最大的组分,是PU泡沫主要的VOCs排放源之一。应选择新型催化剂体系,改进聚合工艺,改进聚醚多元醇后处理工艺,在聚醚多元醇中添加低挥发性稳定剂等。”于剑昆说。

  耿佃勇认为,我国应大力开发低有机挥发物含量、低雾化的聚氨酯泡沫汽车内饰材料、生物降解聚氨酯材料、植物油基聚醚多元醇聚氨酯材料、绿色聚氨酯汽车轮胎、水性聚氨酯胶黏剂和涂料等关键材料。


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