非織造材料在汽車上的應(yīng)用

———非織造材料在汽車上的應(yīng)用車用非織造材料市場大

汽車工業(yè)是纖維材料的一個具有巨大潛力的市場，盡管在汽車所用的原材料中按重量計纖維材料僅占3%。如今在汽車中應(yīng)用的基于非織造材料的零件已超過40種，從空氣和油的過濾介質(zhì)到內(nèi)飾材料等，內(nèi)飾非織造材料包括聲、熱絕緣材料，結(jié)構(gòu)件以及裝飾件。模壓成型的非織造內(nèi)飾件包括門內(nèi)飾、行李艙蓋板、車頂、車廂襯墊、座椅靠背等。

1997年，生產(chǎn)一輛轎車平均僅需1平方米非織造材料，今天則需20平方米非織造材料（重15~20公斤），而且用量還在繼續(xù)增加。汽車中不同應(yīng)用部位占用非織造材料的比例（按面積計）分別為：吸音、隔音、隔震襯墊材料17%，地毯43%，車廂襯墊13%，發(fā)動機罩襯墊10%，座椅6%，車頂內(nèi)飾6%，后艙蓋板3%，車門內(nèi)飾1%，其他1%。

據(jù)大眾汽車公司統(tǒng)計，僅高爾夫車型每天使用的汽車用紡織內(nèi)飾材料就達10萬~15萬平方米（日產(chǎn)高爾夫汽車5000輛，每輛車用20~30平方米），其中多數(shù)為非織造材料，尚不包括如纖維增強塑料板基材、吸音材料等內(nèi)含的非織造材料。在**系列汽車中用非織造材料做車頂表面的裝飾已非常普通，**國內(nèi)達到70%，在歐洲達到50%，在北美由于非織造材料優(yōu)異的可成型性受到了廣泛的，預(yù)測其市場亦將進一步擴大。

2主要車用非織造材料

汽車用非織造材料所用的纖維包括聚酯纖維、聚丙烯纖維、玻璃纖維、碳纖維和天然纖維（如再生棉纖維、亞麻、大麻、黃麻和劍麻纖維等）。

2.1聚酯纖維

2.1.1PEN

由于新型聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）纖維具有極其優(yōu)異的物理機械性能和廣泛的用途，引起了眾多化纖制造廠商的濃厚興趣，紛紛建設(shè)PEN纖維制造廠，并進行新產(chǎn)品的開發(fā)，如杜邦、帝人、東麗、東洋紡、伊斯曼、ICI（帝化）、赫司特等公司均處于領(lǐng)先地位。

PEN纖維比PET纖維具有更多的優(yōu)異性能，模量高，尺寸穩(wěn)定性好，不變形，彈性足，剛性好，在產(chǎn)業(yè)用紡織品方面前景十分看好，目前主要用于：⑴汽車防沖撞充氣安全袋。這種安全袋折疊后體積小、重量輕、強度高、阻燃性能好，由PEN纖維制織的織物可滿足此要求；⑵輪胎的骨架材料。由于PEN纖維具有較大的回彈性和剛性，能夠滿足對橡膠骨架材料的耐高溫性、抗疲勞性、抗沖擊性、粘結(jié)性和抗蠕變性的要求，因而將成為替代鋼絲、PA66、PET等的理想材料；

**的東洋紡與帝人公司合作，采用復(fù)合紡絲工藝和技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)出PEN/PET皮芯型復(fù)合纖維，它具有性能優(yōu)異、成本低的特點，用于骨架材料輪胎簾子線時，與橡膠的粘結(jié)性非常好，也可用于制織汽車椅罩、安全保護帶等。

2.1.2乙烯基酯樹脂

乙烯基酯樹脂是采用環(huán)氧樹脂與不飽和酸反應(yīng)制成的，使其具有類似于環(huán)氧樹脂的力學(xué)特性的同時，更具有不飽和樹脂的工藝特性。由于環(huán)氧乙烯基酯樹脂以其具有的足夠的機械強度和剛度、耐熱循環(huán)、耐腐蝕的獨特性能，更好地滿足了高品質(zhì)FRP產(chǎn)品的要求。

**福特四輪驅(qū)動Aerostar橫梁是采用FRP部件設(shè)計制造的。多功能車的前橫梁/橫向彈簧，這一體化構(gòu)件雖小但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且可承受高載荷，只需用螺栓將其固定在車上。由于結(jié)構(gòu)強度、剛度、耐久性和懸掛等性能要求，所以采用的材料主要是玻璃纖維增強材料和乙烯基酯樹脂，制造工藝為RTM。在六個裝附件處和緩沖塊安裝處，由鋼嵌入件增強以承受很高的壓縮載荷。結(jié)構(gòu)本身由聚氨酯泡沫芯材和變厚度的復(fù)合材料蒙皮組成。其他裝附件處如低位懸臂梁處則采用玻璃纖維織物增強。除了轉(zhuǎn)向架，減震器、低位控制臂和緩沖塊外，橫梁還在兩個裝附件處支撐橫向片簧，此設(shè)計是基于路面坑洼沖擊（3g）、急轉(zhuǎn)彎（1g）、最大前輪加速和制動1g的組合作用。剛度和耐久性要求的依據(jù)是原有鋼結(jié)構(gòu)件。該構(gòu)件重27kg，而同樣的鋼構(gòu)件重33kg。

目前，國內(nèi)幾家主要的汽車FRP部件生產(chǎn)商將我們的模具乙烯基酯樹脂應(yīng)用到FRP汽車部件的模具制作和制品上，有手糊模具、RTM模具、真空吸塑模具、聚氨酯發(fā)泡模具，他們的產(chǎn)品主要應(yīng)用于亞奔、大眾、依維柯、大宇、凱斯鮑爾等車型上。

2.1.3芳綸

芳綸是一種高科技特種纖維，它具有優(yōu)良的力學(xué)性能，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和理想的機械性質(zhì)。它的全稱為“芳香族聚酰胺纖維”。芳綸在汽車上的應(yīng)用量年增長率接近10%。摩擦材料是全球最大的芳綸市場，大多用在汽車的制動系統(tǒng)上。2023年摩擦材料消耗了芳綸總銷售3.1萬t中接近35%的份額。工業(yè)化國家中摩擦材料中使用芳綸的量占有很大的比率，而發(fā)展中國家在摩擦密封材料領(lǐng)域里應(yīng)用芳綸還剛剛起步，但這些國家的汽車市場