根據(jù)研究機構(gòu)君迪今年發(fā)布的質(zhì)量研究報告，中國消費者對于車內(nèi)異味更加敏感，這對于聚氨酯等車用非金屬材料的性能提出了更高的要求。如何在保證汽車輕量化、安全性、舒適性的同時實現(xiàn)環(huán)保，成為車用聚氨酯材料面臨的重要任務(wù)，也是12月4日中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會在上海舉辦的第二屆聚氨酯材料汽車應(yīng)用大會的主要議題。
聚氨酯需求攀升
車內(nèi)污染引關(guān)注
中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會副理事長沈堅表示，汽車是聚氨酯材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域，隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是汽車輕量化的要求日益提高，我國車用聚氨酯材料的需求量持續(xù)提升，預(yù)計今年車用聚氨酯材料消費量將超過50萬噸。
“隨著油耗法規(guī)的日益嚴格，需要從多個領(lǐng)域入手實現(xiàn)節(jié)能減排，汽車輕量化已經(jīng)成為行業(yè)的發(fā)展方向。”中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理陳士華表示。
中國汽車工業(yè)協(xié)會汽車相關(guān)工業(yè)分會專家王東川表示，美國提出2020年要在2013年基礎(chǔ)降重20%，2025年降重30%;中國提出2020年油耗達到5升/百公里，必須實現(xiàn)整車降重15%~20%的輕量化目標。這為車用聚氨酯材料提供了很大的發(fā)展空間。
但是，伴隨汽車輕量化發(fā)展，車用聚氨酯等非金屬材料帶來的環(huán)境問題不容忽視。
國家室內(nèi)車內(nèi)環(huán)境及環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心主任宋廣生表示，我國汽車產(chǎn)品的主要問題之一就是車內(nèi)空氣質(zhì)量問題。隨著汽車輕量化發(fā)展，車內(nèi)空氣污染問題日益引發(fā)關(guān)注。
據(jù)宋廣生介紹，汽車輕量化趨勢下，非金屬內(nèi)飾件存在釋放有害氣體和異味問題。造成車內(nèi)污染的主要非金屬材料有塑料、橡膠、膠黏劑、皮革、紡織品、發(fā)泡材料、吸音材料。其中，泡沫材料對車內(nèi)VOCs的貢獻率超過50%，其次是減震墊和儀表盤材料。
同時，消費者對車內(nèi)氣味的關(guān)注度也與日俱增，君迪發(fā)布的中國新車質(zhì)量研究報告顯示，車主針對車內(nèi)異味投訴量長期占據(jù)各類投訴總量的前三位。
異味釋放來源多
環(huán)保性能難兼顧
在汽車輕量化的前提下，環(huán)保成為車用聚氨酯材料不可回避的課題。奧斯佳材料科技(上海)有限公司工程師郭毅介紹說，聚氨酯材料作為提供舒適性和輕量化的材料，是最早進入汽車應(yīng)用中的高分子材料之一。據(jù)統(tǒng)計，在每輛汽車中，聚氨酯材料主要應(yīng)用于汽車座椅，頭枕，儀表盤，地墊，車頂棚和各種內(nèi)飾件，總重量大約在19.6千克，其中大部分為聚氨酯發(fā)泡材料。
“不同聚氨酯發(fā)泡材料生產(chǎn)上會引入各種添加劑和不同的配方，這也將導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機物的增加，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劑，促進發(fā)泡反應(yīng)的叔胺類催化劑以及凝膠反應(yīng)催化劑辛酸亞錫等，都會成為VOCs的來源。”郭毅說。
黎明化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司于劍昆也認為，聚氨酯材料是汽車內(nèi)飾件中應(yīng)用最廣泛的材料之一，也是產(chǎn)生VOCs的主要來源之一。其VOCs釋放來源主要包括：小分子醛類、酮類及芳烴，揮發(fā)性胺類催化劑、阻燃劑和硅酮泡沫穩(wěn)定劑，揮發(fā)性異氰酸酯、發(fā)泡劑和脫模劑，聚醚多元醇中殘留的抗氧劑和熱穩(wěn)定劑以及聚合物多元醇(POPs)中殘留的乙烯基單體、鏈轉(zhuǎn)移劑及自由基引發(fā)劑殘基偶合物等。
淄博德信聯(lián)邦化學(xué)工業(yè)有限公司耿佃勇表示，為了適應(yīng)市場和人們的健康及環(huán)境要求，聚氨酯行業(yè)作了不懈的努力，相繼有低散發(fā)性聚反應(yīng)型催化劑、低霧化硅油等創(chuàng)新性產(chǎn)品出現(xiàn)。但仍有許多問題亟待解決，例如，反應(yīng)型催化劑可能與聚合物的鏈段進行作用導(dǎo)致鏈端終止反應(yīng)，引起聚合材料的物性變差;同時導(dǎo)致泡綿過分的開孔破壞發(fā)泡過程中的穩(wěn)定性;而低VOCs催化劑揮發(fā)量降低，卻很難除去自帶的刺激性氣味：原料生產(chǎn)中引進更好的真空抽濾裝置將易揮發(fā)小分子有機物(如醛類)除去，但卻很難控制在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的小分子等。
耿佃勇認為，車用聚氨酯方面，中國跟世界先進的汽車及汽車配件國家還有相當?shù)牟罹?，?yīng)從三方面加大投入，一是應(yīng)加強自主創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強汽配產(chǎn)品的核心競爭力;二是堅持節(jié)能降耗、降低成本的發(fā)展方向;三是加強塑料廢棄物的回收利用，走循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展之路。
技術(shù)創(chuàng)新是方向
三低原料受青睞
專家表示，未來我國汽車工業(yè)仍將呈現(xiàn)穩(wěn)中向好的發(fā)展趨勢，而汽車用聚氨酯材料的市場需求也將保持旺盛增長態(tài)勢?！熬郯滨バ袠I(yè)必須積極了解汽車產(chǎn)業(yè)的新變化及新要求，明確聚氨酯的技術(shù)創(chuàng)新方向，為下游應(yīng)用提供高性能的解決方案，提高聚氨酯材料在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)化、高端化水平?！鄙驁哉f。
低VOCs顯然是車用聚氨酯材料創(chuàng)新的重點方向。于劍昆表示，要使用新型低氣味、低VOCs、低霧化的原料代替?zhèn)鹘y(tǒng)原料生產(chǎn)的PU制品。如使用新型的低氣味、低VOCs的聚醚多元醇和聚合物多元醇;使用低揮發(fā)性胺催化劑或反應(yīng)型胺催化劑;使用低揮發(fā)性的硅油表面活性劑;使用低揮發(fā)性的異氰酸酯;使用低揮發(fā)性阻燃劑或反應(yīng)型阻燃劑;使用環(huán)保型發(fā)泡劑和脫模劑;減少揮發(fā)性溶劑用量等。
“聚醚多元醇和聚合物多元醇是PU泡沫中用量最大的組分，是PU泡沫主要的VOCs排放源之一。應(yīng)選擇新型催化劑體系，改進聚合工藝，改進聚醚多元醇后處理工藝，在聚醚多元醇中添加低揮發(fā)性穩(wěn)定劑等?！庇趧フf。
耿佃勇認為，我國應(yīng)大力開發(fā)低有機揮發(fā)物含量、低霧化的聚氨酯泡沫汽車內(nèi)飾材料、生物降解聚氨酯材料、植物油基聚醚多元醇聚氨酯材料、綠色聚氨酯汽車輪胎、水性聚氨酯膠黏劑和涂料等關(guān)鍵材料。
