18.05.2013 汽车上的生物基材料 5090209303王瑛韫 2.0研究进展 2.1常用的生物基材料 生物基材料应用于汽车零部件有几种方法。除了传统用途，比如木饰，棉纺织品，皮革座椅， 还有两个使用生物基材料的主要方法：其一是作为增强填料，其二是制成聚合物。生物基材 料可以用来加强或填充结构，包括植物纤维（如麻，洋麻，亚麻，从干、黄麻），以及以各 种木材作为来源或作物残余物的纤维或叶纤维，如剑麻，蕉麻，香蕉纤维。 生物基聚合物来源包括各种大豆、蓖麻子、玉米和甘蔗。这些原料通常是发酵并通过一系列 转换来变成可以用在塑料复合材料的聚合物。就像他们所取代的传统材料，这些生物基聚合 物可以经历挤出、吹塑、模压、注塑、成型、发泡、热成型等加工工艺。 天然纤维填料与增强物是被应用增长最快的聚合物添加剂。在过去的15年中，天然纤维复 合材料已在欧洲汽车业被应用：而在最近几年，这些材料已经获得也在美国得到发展，像蓖 麻和大豆基多元醇在室内泡沫中的使用也己经变得更加普遍。 生物基材料已在一些汽车零部件种得到测试和采用。比如：亚麻、剑麻、大麻用于车门内饰、 座椅靠背的衬里、包货架和地板面板。椰子纤维和生物基泡沫材料已被用于使座椅底部、回 靠垫、头枕。棉等其他天然纤维已被证明可以提供优越的隔音性能并被应用于内饰件。天然 乳胶通过使表面更柔软来提高内饰部件的安全性。蕉麻纤维则被用来制作地板下的车身面板 2.2汽车部件上的应用 采用生物基材料零部件己被用于世界各地的很多汽车制造商，包括奥迪、宝马、克莱斯勒、 菲亚特、福特、通用、本田、马自达奔、驰、欧宝、标致、雷诺、丰田、大众、沃尔沃。 最常见的已采用生物基材料的部件包括门板、座椅靠背、包盘、仪表板、顶棚、后备箱内衬 及其他内饰零件。另外还有一些外部使用生物基的应用。比如丰田已经使用天然纤维在其外 部轮胎罩和发动机罩下散热器末端水箱。另一生物基材料的外部应用的例子是在汽车的磁盘 刹车上使用亚麻纤维代替石棉纤维。此外，Rieder汽车在为奔驰车制造底板中，采用蕉麻纤 维以取代玻璃纤维起到增强作用。 近年来，汽车厂商也开始尝试将天然纤维复合材料应用在汽车结构部件中，而此前一直是使 用合成玻璃纤维，如储备芳纶来作为结构材料的。一些研究者感兴趣的天然纤维与纳米材料 相结合的开发有可能被用在汽车的结构部件。尽管在外观、下罩和结构的应用相对有限且仍 在不断研发中，但是他们作为一种优质技术和高附加值生物基材料的应用方向将会成为重要 的市场。 -5-18.05.2013 汽车上的生物基材料 5090209303 王瑛韫 - 5 - 2.0 研究进展 2.1 常用的生物基材料 生物基材料应用于汽车零部件有几种方法。除了传统用途，比如木饰，棉纺织品，皮革座椅， 还有两个使用生物基材料的主要方法：其一是作为增强填料，其二是制成聚合物。生物基材 料可以用来加强或填充结构，包括植物纤维（如麻，洋麻，亚麻，从干、黄麻），以及以各 种木材作为来源或作物残余物的纤维或叶纤维，如剑麻，蕉麻，香蕉纤维。 生物基聚合物来源包括各种大豆、蓖麻子、玉米和甘蔗。这些原料通常是发酵并通过一系列 转换来变成可以用在塑料复合材料的聚合物。就像他们所取代的传统材料，这些生物基聚合 物可以经历挤出、吹塑、模压、注塑、成型、发泡、热成型等加工工艺。 天然纤维填料与增强物是被应用增长最快的聚合物添加剂。在过去的 15 年中，天然纤维复 合材料已在欧洲汽车业被应用；而在最近几年，这些材料已经获得也在美国得到发展，像蓖 麻和大豆基多元醇在室内泡沫中的使用也已经变得更加普遍。 生物基材料已在一些汽车零部件种得到测试和采用。比如：亚麻、剑麻、大麻用于车门内饰、 座椅靠背的衬里、包货架和地板面板。椰子纤维和生物基泡沫材料已被用于使座椅底部、回 靠垫、头枕。棉等其他天然纤维已被证明可以提供优越的隔音性能并被应用于内饰件。天然 乳胶通过使表面更柔软来提高内饰部件的安全性。蕉麻纤维则被用来制作地板下的车身面板 2.2 汽车部件上的应用 采用生物基材料零部件已被用于世界各地的很多汽车制造商，包括奥迪、宝马、克莱斯勒、 菲亚特、福特、通用、本田、马自达奔、驰、欧宝、标致、雷诺、丰田、大众、沃尔沃。 最常见的已采用生物基材料的部件包括门板、座椅靠背、包盘、仪表板、顶棚、后备箱内衬 及其他内饰零件。另外还有一些外部使用生物基的应用。比如丰田已经使用天然纤维在其外 部轮胎罩和发动机罩下散热器末端水箱。另一生物基材料的外部应用的例子是在汽车的磁盘 刹车上使用亚麻纤维代替石棉纤维。此外，Rieder 汽车在为奔驰车制造底板中，采用蕉麻纤 维以取代玻璃纤维起到增强作用。 近年来，汽车厂商也开始尝试将天然纤维复合材料应用在汽车结构部件中，而此前一直是使 用合成玻璃纤维，如储备芳纶来作为结构材料的。一些研究者感兴趣的天然纤维与纳米材料 相结合的开发有可能被用在汽车的结构部件。尽管在外观、下罩和结构的应用相对有限且仍 在不断研发中，但是他们作为一种优质技术和高附加值生物基材料的应用方向将会成为重要 的市场