現(xiàn)代汽車工業(yè)除了追求速度與操控外,也越來越注重油耗與綠色環(huán)保問題。一個眾所周知的道理是,汽車越輕,往往也越省油,同時速度與操控體驗也越佳。
因此,汽車廠商開始尋求密度遠小于鋼鐵同時又有很好的強度的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵。其中一個選擇是采用合金,而這其中又經(jīng)過了從鋁合金到鎂合金的演進;另外一個選擇是采用高強度的有機材料,如碳纖維樹脂。但可惜的是,這些材料價格要高于之前的傳統(tǒng)材料,例如鎂合金板材的成本大概是鋁合金的三到四倍,換句話說,汽車的重量下來了,成本卻上去了,所以這些材料只能在比較高端的車型上使用,兼具了提升性能與提高檔次雙重功效。
而在中低端汽車的生產(chǎn)中,聚丙烯無疑成為了首要的選擇。
首先,這種材料是密度較低的高分子材料之一,它的重量只有相同大小的鐵的九分之一,但這卻沒有妨礙其擁有比較好的強度和硬度。聚丙烯的強度和硬度得益于其高結(jié)晶度以及規(guī)整的結(jié)構(gòu),打個比方來說明,其他的軟質(zhì)塑料內(nèi)部分子排列就如同散亂的游客,而聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)則像購票大廳隊列整齊的旅客,其強度更高。
但其實,普通的聚丙烯強度還達不到作為承力結(jié)構(gòu)的標準,于是材料學家通過進一步提高其分子規(guī)整性以達到更好的機械強度。比如日本豐田公司推出的新一代具有高取向結(jié)晶性的聚丙烯HEHCPP產(chǎn)品,其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)排列十分整齊,可以看做是紀律嚴謹?shù)能婈?,強度很高,可以作為汽車儀表板、保險杠。同時,高強度也可以通過增強改性來實現(xiàn),如采用玻璃纖維進行改性的聚丙烯。它就像是夾心餅干,中間是一層透明的高強度的玻璃纖維編織物,外面是聚丙烯樹脂。這樣的材料強度可以超過一般的工程塑料。
其次,聚丙烯價格十分低廉,來源充足,是五大通用塑料之一。制備聚丙烯的原料是丙烯,這種小分子烯烴是石油化工產(chǎn)業(yè)中的產(chǎn)品之一,產(chǎn)量相當大,近兩年甚至供過于求,價格不斷下滑。使用這種價格低廉的材料,可以使汽車的成本下降一大截。
最后,與其它通用塑料相比,聚丙烯價低而質(zhì)不低。除了高機械強度外,聚丙烯沒有毒性,易于加工成型,耐油污而且清洗方便。同時,聚丙烯材料質(zhì)感比較細膩,體感比較舒適,用來做汽車內(nèi)飾件還能起到減震、隔音和隔熱的作用,不僅能提高汽車的舒適性,還能在車輛發(fā)生碰撞時為乘員提供充分的保護,綜合來說,不論質(zhì)感、舒適性還是安全性,聚丙烯都比其他的工程塑料要強上一個檔次。
因此,越來越多的廠商選擇聚丙烯材料來做汽車的內(nèi)飾以及防護材料,它正在取代傳統(tǒng)材料在汽車上的應(yīng)用。
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