高分子材料在汽车座椅上的应用

高分子材料在汽车座椅上的应用

关键词:汽车座椅结构高分子材料

目前,汽车座椅朝着更加安全、多功能、舒适的方向不断变化发展,这就要求汽车座椅企业要满足法规的同时,做到节省材料、节约成本,使其最优化的状态。高分子材料与其他金属材料相比较的话,其具有更低的密度,有多样的颜色样式,同时所需成本较低,在一定的生产环境下,可以将金属材料进行有效的替换,高分子材料在汽车零部件上得到了广泛的推广与使用。

一、汽车座椅概述

根据不同的市场需求与产品的定位,汽车座椅有多种形式,排驾驶侧座椅有座椅骨架、座椅头枕、座椅泡沫等,有些汽车座椅为了满足其他功能,从更加舒适的角度出发,有按摩、加热、通风等功能,从安全的角度出发,有安全带、乘客质量传感器等,从储蓄功能出发,有小桌板、抽屉、地图袋等。

二、高分子材料在汽车座椅上的应用现状

2.1聚丙烯

聚丙烯在汽车座椅高分子材料中使发展最快、用量最多的品种之一。聚丙烯的密度较小,性价比高,耐热程度较好,容易成型,同时具有一定的回收价值,其这些特点在汽车座椅上得到了广泛的应用与推广。聚丙烯的低温性能和抗冲击性较差,尺寸稳定性差,所以在使用过程中要对其进行改善。增韧性聚乙烯材料,通过弹性体对韧性进行有效的增加,具有一定冲击能力和低温韧性,主要在汽车保险杠上使用。汽车座椅中使用聚乙烯塑料件是外侧护盖和内侧护盖等,在实验过程中可以看出,聚丙烯材料具有较高的强度和较好的韧性。

2.2聚对苯二甲酸乙二酯

聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的分子结构与性能具有一定的相似性。聚对苯二甲酸乙二酯在汽车座椅上,主要是在纺织面套上使用。根据不同的加工方法可将其分为低碳丝、牵伸丝、空气变形丝等。在低档轿车中使用聚对苯二甲酸乙二酯长丝绒类织物,因为这种的手感觉好,可以在乘坐时提供一定的摩擦,同时热量传递的速度较慢。汽车座椅安全带也会使用聚对苯二甲酸乙二酯纤维,其长形纤维形变较小,具有一定的约束能力,这种纤维可以在主驾驶和副驾驶的安全带上使用,后排的人员当遇到突发情况的时候,有一个缓冲的过程,要使用高伸长型纤维制造的安全带。

2.3聚酰胺

聚酰胺的冲击性能和拉伸性能较好,同时具有一定的耐摩擦性,耐油性、稳定性较好的特点,其综合性能良好。聚酰胺材料被广泛应用在汽车、机械等领域中。汽车座椅中适用聚酰胺主要是在高冲压、高疲劳、高摩擦的部分,如腰托、安全气囊等。聚酰胺在低温情况下冲击强度较差,同时吸水率大,对缺口的冲压强度较小,所以要对聚酰胺进行优化,使其得到完善,更好的应用在汽车座椅中。

三、高分子材料在汽车座椅上的应用趋势

3.1聚甲醛

聚甲醛分子结构较为整齐,其结晶度高,聚甲醛广泛应用在汽车座椅中,物理力学性能较好,其具有金属塑料的称号。聚甲醛耐蠕变性和耐疲劳性最为突出,同时其耐反复冲击性较好。汽车座椅调节手和调节电机的塑料齿轮在使用环境下具有一定的复杂性,这就要求材料要具有一定的力学强度和优质的耐疲劳性和耐蠕变性,其润滑性和耐摩擦性也要较好。聚甲醛自身的性能可以应用到汽车座椅中,为汽车座椅提供更多的服务。

3.2聚碳甲酸及其合金

聚碳甲酸的分子链重复结构单元是碳酸酯的聚合物,其力学强度较好,具有耐热、耐紫外线、耐冲击性的特点,在使用过程中尺度具有一定的稳定性。在汽车座椅上经常在安装侧气囊和腰托使用聚碳甲酸来保证其安全性与舒适性。在材料的选择方面,要选择具有抗冲击性能的材料,聚碳甲酸满足相关要求。聚碳甲酸在低温和室温下,其耐冲击性较好,同时缺口的敏感性较小。尺寸具有一定的稳定性,并且加工的范围较为广泛,在汽车行业得到了广泛地应用。

3.3甲烯酸-丙乙烯-丙烯腈塑料

甲烯酸-丙乙烯-丙烯腈塑料简称ASA,其是丙烯酸酯类橡胶体和丙烯腈和苯乙烯的接枝共聚物,其没有双键的丙烯酸酯,其结构是耐候性得到了有效的改善,其在室外的力度相对得到了提高,使日光照射严重导致颜色变黄的问题得到了解决。由于ASA的耐紫外线较好,通过长时间的日照也不会出现灰色现象,被广泛应用到汽车行业中。汽车座椅的各种电机调节按钮也会使用ASA材料。

3.4可发泡聚丙烯

可发泡聚丙烯有较好的热稳定性,其使用温度可高达130摄氏度。在制作的时候,尺寸具有一定的稳定性,同时其具有较高的韧性,冲击强度较好。目前在儿童安全座椅上使用可发泡聚丙烯,其可以保障安全座椅的安全可靠性。

3.5PUR合成革

PVR人造格的手感较差,皮感较差,同时舒适度较差,气味重,其中含有有毒的添加剂会对人们的身体健康造成一定的危害,在对其进行回收处理时候,也存在着一定的问题。目前,汽车座椅PVR人造革部分由PUR合成革代替,PUR合成革有干法、湿法和环保型这三种。其中干法被广泛使用大汽车扶手和坐垫上,价格较为便宜,手感感较好。

超细纤维合成革使用天然皮革中树状胶原纤维结构,其合成个在外观、弹性等方面与天然皮革具有一定的相似性,并且手感较好,较为轻薄。由于PUR合成革具有很多优势,其得到了国内外的广泛使用与推广,目前正在向汽车领域推广优质产品。

四、结束语目前汽车工业的发展朝着节能环保的方向不断的发展,随着人们的经济水平不断提高,购买汽车的用户不断的增多,这就对汽车座椅舒适程度和安全性有了更高的要求。汽车塑料制品的用量不断的增加,要使汽车的自身重量得到降低,同时做到节约能源,保护环境,获得更多的经济效益。在汽车座椅上使用高分子材料,可以提高设计的能力和制造的工艺水平。高分子材料为我国汽车行业贡献了很大的力量,推动了我国汽车行业的发展。

【参考文献】

[1]李彬,黄江玲,郭文博,韩冰,沈鹏.耐磨PVC革在汽车座椅上的应用[J].汽车工艺与材料,2019(02):58-61.

[2]王斌.高分子材料在汽车座椅上的应用[J].工程塑料应用,2013,41(01):114-118.

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