郭杰

摘 要：隨著我國工業(yè)化的推進(jìn)與發(fā)展，我國生產(chǎn)的汽車總量在世界汽車產(chǎn)量的排行中居于前列?；诖吮尘?，升級汽車用材、改進(jìn)汽車生產(chǎn)技術(shù)從而占領(lǐng)更多的市場份額成為汽車行業(yè)進(jìn)步的重中之重。聚氨酯材料（PU）全稱為聚氨基甲酸酯，這種有機(jī)高分子材料在上世紀(jì)30年代被德國科學(xué)家發(fā)明后，開始興起并被廣泛應(yīng)用于輕工、化工、裝修等行業(yè)，被譽(yù)為"第五大塑料"。汽車行業(yè)發(fā)現(xiàn)這個(gè)絕佳適用材料之后，開始了汽車用聚氨酯材料的創(chuàng)新與革命。

關(guān)鍵詞：汽車 聚氨酯 泡沫 彈性體

1 PU泡沫塑料

PU泡沫塑料目前工藝已經(jīng)非常領(lǐng)先，被各大廠家廣泛使用。它學(xué)名叫做“聚氨酯泡沫塑料”，也叫“PU泡沫”，英文中稱為“polyurethane foam”或“cellula polyurethane”。在各種類型的泡沫塑料市場占有率中，PU泡沫約占50%以上。PU泡沫塑料在性能上具有許多其他泡沫材料無法比擬的特色。除密度低外，還具有無臭、透氣、高絕熱性、泡孔均勻、耐老化、耐有機(jī)溶劑侵蝕等特性，對金屬、木材、玻璃、磚石、纖維等各種材料有很強(qiáng)的黏附性，這樣優(yōu)秀的產(chǎn)品特質(zhì)在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中都受到極大的歡迎。尤其是在保溫材料的生產(chǎn)方面，聚氨酯泡沫塑料已經(jīng)占領(lǐng)了相當(dāng)可觀的市場份額。

2 PU彈性體

PU彈性體學(xué)名為聚氨酯彈性體或聚氨基甲酸酯彈性體，是一種主鏈上含有較多的氨基甲酸酯基團(tuán)的高分子合成材料，一般由聚酯、聚醚和聚烯烴等低聚物多元醇與多異氰酸酯及二醇或二胺類擴(kuò)鏈劑逐步加成聚合而成。它是一種兼顧橡膠和塑料優(yōu)點(diǎn)的彈性材料。也就是說，PU彈性體具有著橡膠材料的高彈性，同時(shí)又擁有著塑料材料的高強(qiáng)度。當(dāng)下，由于它較高的強(qiáng)度和彈性、耐磨性優(yōu)異、耐候性好、良好的生物相容性以及良好的耐油性，被普遍應(yīng)用于汽車內(nèi)飾[1]。

PU彈性體的透明性也是其一個(gè)非常重要的優(yōu)異特質(zhì)，汽車生產(chǎn)廠家為了充分利用PU彈性體的透明性，對此進(jìn)行了廣泛深入的研究，對影響其透明性的各項(xiàng)因素進(jìn)行規(guī)避，最后根據(jù)聚氨酯材料的力學(xué)特性，最終制造出了讓人滿意的、可以廣泛應(yīng)用的高透明PU彈性體配方。之后，高透明PU彈性體在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用日漸趨于成熟。如隱形車衣的應(yīng)用，近期已逐漸成為眾多車型的出廠標(biāo)配。汽車配置后可以避免車漆和空氣進(jìn)行接觸，可以有效防止空氣氧化造成車漆受損。同時(shí)，隱形車衣也可以有效隔絕酸雨，在一定程度上也可以抵擋輕度劃傷，更加持久的保障車漆面的持久使用。目前，高端的隱形車衣已進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，采用新型聚氨酯材質(zhì)（TPU），其透明性非常好，不僅不影響原車本色，還薄而柔韌，對車身的保護(hù)性非常好，同時(shí)因新型材質(zhì)的熱塑性本性，這種隱形車衣在遇到輕微劃傷時(shí)可以通過高溫?zé)崃窟M(jìn)行自我修復(fù)。TPU的高拉伸性，具有惰性回彈特點(diǎn)，很方便施工和穩(wěn)定持久不形變。同時(shí)TPU不僅耐污性好，而且抗黃變性強(qiáng)，這都賦予其優(yōu)異的實(shí)用性能。

3 PU膠黏劑

3.1 單組分濕固化 PU 密封膠

密封膠是一種具有粘黏性的密封材料，它不像液體材料一樣到處流淌，可以很好的貼合密封面，對材料與材料之間的間隙進(jìn)行充分填充以起到密封作用。同時(shí)，密封膠的防漏性強(qiáng)，并且在防振動、隔絕噪音和隔絕熱量等方面能起到較好作用。

單組分濕固化PU密封膠是一種無溶劑單組分濕固化聚氨酯密封膠，有抗下垂性，嵌填垂直接縫和頂峰，固化后膠層為橡膠狀，有彈性。如果我們將它應(yīng)用于汽車工業(yè)，可以使用它清理干凈接縫內(nèi)的銹蝕物、灰塵、涂料等。比如我們在縫口兩邊粘上防污膠條（玻璃膠紙或牛皮紙膠帶），用發(fā)泡聚乙烯條填塞接縫，調(diào)節(jié)接縫深度并三面黏結(jié);用擠膠槍或刮刀填入膠料，用竹片或小抹子抹平并修整。撕去防污膠紙條，等固化后觸摸，可以有效防止臟物沾污。給汽車內(nèi)部一個(gè)干凈的空間。除了清潔作用外，在一些汽車維修市場，工人們還用它對汽車的玻璃進(jìn)行粘結(jié)。使用在冷藏車廂、玻璃幕墻的焊接接縫處，也能進(jìn)行有效密封。

3.2 PU結(jié)構(gòu)膠

結(jié)構(gòu)膠其相比其他材料強(qiáng)度較高，因此它的承載負(fù)荷能力較大，且“三耐性”（耐老化、耐疲勞、耐腐蝕）較高，在其使用周期內(nèi)呈現(xiàn)出性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，是一種適用于承受強(qiáng)力的結(jié)構(gòu)件粘接的膠粘劑。除了強(qiáng)度高的特性外，結(jié)構(gòu)膠還具有抗剝離、耐沖擊、施工工藝簡便等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛用于同類或不同類型的材料之間的粘合，甚至在一定程度上可以代替一些傳統(tǒng)的連接工藝。

PU結(jié)構(gòu)膠即聚氨酯結(jié)構(gòu)膠，它的載荷能力較強(qiáng)，且使用的生命周期長，常常應(yīng)用于受力結(jié)構(gòu)件之間的膠接。用直白的方式解釋就是，它可以代替螺栓、鉚釘或焊接等形式去鏈接合金屬、塑料、玻璃、木材等的結(jié)構(gòu)部件，屬于長時(shí)間經(jīng)受大載荷、而性能仍可信賴的膠粘劑[2]。比如生產(chǎn)汽車時(shí)，許多精密的零件需要鏈接時(shí)，PU結(jié)構(gòu)膠可以起到至關(guān)重要的作用。

3.3 PU內(nèi)飾膠

PU內(nèi)飾膠顧名思義就是用來粘合汽車內(nèi)飾的工具。它的內(nèi)部成分中同時(shí)存在極性基團(tuán)和活性反應(yīng)基團(tuán)，大大增加了其性能的調(diào)節(jié)廣度，在多種材料之間的粘黏上效果極佳。大強(qiáng)度的粘接性，加上較好的耐環(huán)境交變性使其表現(xiàn)出極其優(yōu)秀的性能，輔以簡單易操作的工藝，在汽車內(nèi)飾材料的粘接成型操作中被廣泛應(yīng)用。聚氨酯內(nèi)飾膠比起其他種類的膠，不僅穩(wěn)固作用更加牢靠，而且無痕。當(dāng)汽車更換內(nèi)飾時(shí)，可以很輕松取下原先的裝飾物并且非常容易清洗。其另外一大特點(diǎn)是無異味，可以滿足有鼻炎癥狀駕駛?cè)说男枨螅覍胗變悍浅Ｓ押谩?/p>

對于汽車置物箱來說，使用植絨膠效果會更好。比如，傳統(tǒng)的溶劑型膠在當(dāng)今正在慢慢被淘汰，取而代之的是環(huán)保效果、耐摩擦屬性和牢固度都比較好的水性聚氨酯膠正逐漸興起。工人在進(jìn)行汽車中央扶手的包覆工藝時(shí)，大多采用手工操作的形式進(jìn)行。工人希望，對聚氨酯膠的操作開放時(shí)間越長越好，這樣可以達(dá)到初粘力好、省力的目的。所以，水性聚氨酯膠或熱熔膠正在逐漸成為汽車工業(yè)中的“新寵”。

4 涂料

常言說：人靠衣裝，佛靠金裝。同樣的道理，汽車也需要依賴于涂裝。汽車涂料不僅從其外觀和造型上通過直接的視覺來傳達(dá)出一位車主的獨(dú)特個(gè)性感受和情懷，在適應(yīng)各種復(fù)雜多變的環(huán)境、氣候、道路狀況時(shí)也可以對車子有著最大的保護(hù)作用。汽車制品被當(dāng)時(shí)的人們形象化地稱為一種流動的技術(shù)和工藝產(chǎn)品，其中汽車涂裝的質(zhì)量更加重要。

PU涂料又稱PU漆，在涂料市場上具有不可忽視的地位。它的良好性能包括：涂膜耐磨、耐腐蝕、耐化學(xué)品性強(qiáng)，再加上大硬度、高彈性特點(diǎn)突出。因此，在工藝品、建筑業(yè)、航空等多個(gè)領(lǐng)域都可以看到它的“身影”。當(dāng)然在汽車涂料領(lǐng)域也頗受“寵愛”。

按照使用部位不同劃分，汽車工業(yè)中常用的涂料有這樣幾類：第一類為零部件涂料，主要用于零部件和內(nèi)外飾件的噴涂;第二類是我們通常所說的“汽車漆”，主要是噴涂在車身表面;第三類是汽車的修補(bǔ)漆。而在所有這幾類汽車涂料中，聚氨酯（PU）涂料均被廣泛使用。

聚氨酯涂料發(fā)展和汽車工業(yè)發(fā)展呈正向相輔相成的成長態(tài)勢。聚氨酯涂料的良好性能逐漸被挖掘，在汽車制造產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也日益增多。而汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要一環(huán)，它的快速發(fā)展也帶動著車用聚氨酯涂料科研的不斷進(jìn)步。在我們看來，對環(huán)境影響較低的水性、高固體、粉末化聚氨酯涂料，都將成為聚氨酯涂料下一階段的發(fā)展趨勢。

5 PU革及皮革涂飾劑

皮革涂飾劑是在皮革表層進(jìn)行噴涂，用來對皮革表面進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也達(dá)到美化皮革表層效果的一種皮革助劑。它的組成部分中，最重要的是成膜物質(zhì)，再和著色材料、溶劑及助劑一起，這些物質(zhì)按照一定的配比制成了皮革涂飾劑。皮革涂飾劑皮革制品的制造工藝中發(fā)揮的作用是不可小覷的，它不僅可以美化皮革外貌，還可以提升皮革壽命，使皮革產(chǎn)品整體產(chǎn)生質(zhì)量上的飛躍，檔次上的提升也隨之拉動了商品交易價(jià)格的提升。

近年來，隨著人們對于環(huán)境保護(hù)的意識和防治措施的增強(qiáng)，水性聚氨酯皮革涂飾劑的科學(xué)技術(shù)研究和生產(chǎn)工藝開發(fā)也被高度重視，陽離子水性聚氨酯基底涂飾劑，具有一定的回收填充性能，封底，可以進(jìn)一步改善皮革的質(zhì)量。

6 結(jié)語

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車已經(jīng)不再僅僅只是一個(gè)代步工具而出現(xiàn)在大眾視野中，人們在要求其性能優(yōu)異的同時(shí)，對駕乘舒適性的需求也日益提升。車內(nèi)裝修水平的好壞也成了影響人們購買的一項(xiàng)重要的感官因素。因此，如何提升車內(nèi)裝修水平，也成了眾多汽車生產(chǎn)廠家愈發(fā)重視的研究方向之一。這個(gè)時(shí)候，聚氨酯材料以其優(yōu)異的特性和適宜的經(jīng)濟(jì)性，被愈發(fā)受到青睞，也被逐漸的普及到汽車制造中來。

我國汽車市場經(jīng)過粗放的爆發(fā)式增長，已經(jīng)成長為世界上數(shù)一數(shù)二的制造和消費(fèi)大國，但在關(guān)鍵技術(shù)和汽車制造質(zhì)量上，還達(dá)不到強(qiáng)國的水準(zhǔn)。我國未來汽車工業(yè)的發(fā)展藍(lán)圖中，在保證產(chǎn)能、產(chǎn)量和規(guī)模的基礎(chǔ)上，制造重心也將漸轉(zhuǎn)向重質(zhì)量和水平傾斜。其中，汽車輕量化、環(huán)境友好型和舒適安全，將成為我國汽車工業(yè)用材料是否合格的重要指標(biāo)。

在這樣的大背景驅(qū)使下，聚氨酯材料的機(jī)遇隨之而來。因?yàn)?，在輕量化方面業(yè)內(nèi)已普遍達(dá)成共識，聚氨酯材料是汽車邁向輕量化道路的關(guān)鍵材料之一;在環(huán)保方面，聚氨酯膠黏劑、聚氨酯涂料和聚氨酯合成革、聚氨酯輪胎作為綠色材料，已經(jīng)展現(xiàn)出了強(qiáng)大的市場活力;在舒適性方面，聚氨酯材料制成的內(nèi)飾件、聚氨酯降噪技術(shù)、聚氨酯阻燃材料的應(yīng)用也是被實(shí)踐證明了的重要的技術(shù)。

我國PU材料行業(yè)的快速發(fā)展，可以助推我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速轉(zhuǎn)型升級。反之，我國汽車工業(yè)的更新?lián)Q代也將極大拉動我國PU的產(chǎn)業(yè)需求。因此本文認(rèn)為未來的汽車行業(yè)用材發(fā)展將更加精細(xì)，著眼于微小的方向進(jìn)行改革，從聚氨酯材料的變革與創(chuàng)新來看，我們必須把準(zhǔn)這個(gè)重要關(guān)口，是我國的汽車工業(yè)搶先于世界前列。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昭君.聚氨酯（PU）泡沫塑料的受熱過程》.

[2]李敏.汽車內(nèi)飾件的測量.