除了造車、造電池,特斯拉還要造塑料?

中國化工信息週刊 發佈 2024-03-27T18:19:16.357281+00:00

近期,有媒體從Plastics News獲悉,特斯拉將投資塑料製造,但沒有披露具體細節。2022年末,特斯拉向美國德克薩斯州的州政府機構提交了一份公告,提及在奧斯汀建設一個價值5800萬美元、占地174979平方英尺的項目。該項目與一個「塑料」設施有關。

近期,有媒體從Plastics News獲悉,特斯拉將投資塑料製造,但沒有披露具體細節。

2022年末,特斯拉向美國德克薩斯州的州政府機構提交了一份公告,提及在奧斯汀建設一個價值5800萬美元、占地174979平方英尺的項目。該項目與一個「塑料」設施有關。但除了將「完成Giga超級工廠的內部裝修」外,沒有透露其他細節。

此外,在過去的兩三周時間,特斯拉在「領英」上發布多個和塑料製造相關的崗位招聘信息,如「塑料製造工程師」、「塑料生產工程副經理」、「塑料工具和模具主管,Giga超級工廠」,等等。另一個職位提到了注塑成型。


車用塑料有哪些


如今汽車行業,塑料代替昂貴的金屬材料已經成為發展的必然趨勢,高強度的工程塑料不但降低零部件加工、裝配及維修費用,還使汽車更輕量化、節能和環保。

根據數據顯示,塑料及其複合材料是最重要的汽車輕質材料。它不僅可減輕零部件約40%的質量,而且還可以使採購成本降低40%左右,因此近年來在汽車中的用量也迅速上升,成為汽車製造的「新寵兒」。汽車常用的塑料有:

一、聚乙烯材料(PE)

通過對高密度PE和低密度PE樹脂的接枝改性和填充增韌改性,得到了具有良好的柔韌性、耐候性和塗裝性能的系列改性PE合金材料。

PE主要採用吹塑方法生產燃油箱、通風管、導流板和各類儲罐等。

近幾年PE在汽車上的用量基本沒增加,值得注意的是汽車輕量化的發展趨勢促進了燃油箱的塑料化。歐洲汽車上正式採用塑料燃油箱,其主要材料為高分子量高密度聚乙烯。

二、聚丙烯(PP)

PP可以用作多種汽車零部件,現在典型的乘用車中,PP塑料部件占60多個。PP汽車零部件主要品種有:保險槓、儀錶板、門內飾板、空調器零部件、蓄電池外殼、冷卻風扇、方向盤,其中前五種占全車PP用量的一半以上。

總結來看,車用塑料從單一的輕量化目標逐步拓寬並豐富了發展思路,未來,高性能塑料、生物基可降解塑料將逐漸成為行業熱點。

三、尼龍材料(PA)

尼龍主要用於汽車發動機和發動機周邊零部件,主要品種有GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6等產品。除了發動機零件,增強尼龍還可用於汽車的其他機械零件,如機油濾清器、雨刮器、散熱器格柵等。

四、聚酯材料(PBT)

在汽車製造領域,PBT廣泛用於生產汽車零部件,如保險槓、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、燃油供給系統零件、儀錶板、汽車點火器、加速器和離合器踏板等。PBT與增強PA、PC、POM在汽車製造業的競爭非常激烈。PA易吸水,PC的耐熱性和耐藥性不如PBT。在汽車應用接管方面,由於PBT的耐吸水性優於PA,將逐漸取代PA。

五、聚甲醛材料(POM)

汽車工業是聚甲醛材料最大的潛在市場。POM具有重量輕、硬度高、耐磨、抗蠕變、耐化學腐蝕等優點。非常適合製造汽車泵、化油器零件、輸油管道、動力閥、萬向節軸承、電機齒輪、曲柄、手柄、儀錶板、車窗升降裝置、電氣開關、安全帶扣等。尤其是滑塊等耐磨件是改性POM的強項。這些零件幾乎沒有金屬磨損,減少了潤滑油的用量。

六、聚碳酸酯材料(PC)

由於其優異的耐熱性、抗衝擊性、剛性和良好的加工流動性,改性PC主要用於汽車零部件如外飾件、內飾件、儀錶板周圍零件、防凍板、門把手、負流板、支架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統零件、車燈零件等。

七、聚烯烴類熱塑性彈性體


烯烴類熱塑性彈性體根據製備方式不同可分為POE、TPO、TPV三種,熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)是由軟鏈段(大於20%)的橡膠和硬鏈段的聚烯烴構成的共混物。通常橡膠組分為三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、丁基橡膠(IIR)及天然橡膠(NR);聚烯烴組分主要為聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。


TPO硫化後的硫化彈性體稱為TPV,是與TPO不可分割的、相輔相成的熱塑性聚烯烴彈性體,是今後TPO主要的發展趨勢。POE是採取茂金屬催化劑的乙烯和辛烯實現原位聚合的熱塑性彈性體。


01性能


聚烯烴熱塑性彈性體是一種高性能聚烯烴產品,在常溫下成橡膠彈性,具有密度小、彎曲大、低溫抗衝擊性能高、易加工、可重複使用等特點。


02應用


聚烯烴熱塑性彈性體的最大應用領域是汽車工業。主要用於製作墊板、方向盤、軟管。在汽車外裝件中,主要用於保險槓、散熱器、底盤、車身外板、車輪護罩、活動車頂及其他保護膠條、擋風膠條等。在內飾件中,主要用於儀錶板和內飾板蒙皮、安全氣囊外皮層材料等。



POE彈性體


POE以茂金屬為催化劑、由乙烯和辛烯單體聚合而成的熱塑性彈性體。其特點是既有優異的韌性,又有良好的加工性,摩爾質量分布窄,與聚烯烴相容性好,流動好,沒有不飽和雙鍵,耐候性優於其它彈性體,有較強的剪切敏感性和熔體強度,可實現高速擠出。


以往的汽車保險槓專用料,多採用EPDM作為增韌劑,但隨著POE的出現,在汽車保險槓專用料中一有取代EPDM之勢。



以汽車前保險槓為例,真正的汽車保險槓主要由塑料殼體(也稱保險槓蒙皮,前保險槓上面通常嵌裝有格柵)、吸能緩衝塊(主要為泡沫)和防撞梁(也稱橫樑)等三部分組成。

在POE分子結構中,結晶的乙烯鏈節作為物理交聯點承受載荷,非晶的乙烯和辛烯長鏈貢獻彈性,與EPR、EPDM、SBS相比,POE對PP的增韌效果更為顯著,並在汽車保險槓、擋板等部件上得到了廣泛應用。



TPO彈性體


TPO,即為烯烴類熱塑性彈性體。GB/T22027-2008標準定義,TPO是由聚烯烴和通用橡膠混合物組成,混合物中橡膠互不交聯或少量交聯。TPO片材與TPO,EPP複合片材及吸塑成型新材料、新技術,在現代汽車的內飾件上得到廣泛的應用。


01特性


外觀:本色、透明、黑色顆粒;硬度:ShoreA50~64D;

(1)具有耐紫外線和臭氧,耐溫性-60℃到135℃;

(2)TPO材料手感細膩,優異的耐老化性,耐酸、鹼、醇類溶劑化學品;

(3)低密度,表面啞光表現優異,一般TPE/TPR材料很難達到這種效果;

(4)環保型材料,高耐撕裂性能,低壓縮變形性。


02應用領域


(1)電纜、輕紡、建築防水、家電領域;

(2)汽車部件:玻璃封邊、引擎蓋密封、軟管、車燈罩、防塵罩、防塵座、安全氣囊等;

(3)機械工具:手柄、握把、膠輥、接管接頭、玻璃密封等。




TPV彈性體


TPV屬於烯烴類共混型熱塑性彈性體,它以熱塑性塑料(PP、PE、PS等)為連續相,以硫化橡膠相(EPDM、NBR、ACM、SEBS等)為分散相共混組成的可注塑硫化橡膠。

TPV 性能優異,下游應用廣泛。由於交聯橡膠的粒子效應,導致彈性體的 耐壓縮、耐老化性、 耐油性都得到明顯改善,和氯丁橡膠相比毫不遜色。TPV 與同系的 TPO 相比,性能優勢也非常明顯。因其出色的生產、性能和環保優勢,TPV的下游應用越來越廣泛。TPV 目前主要應用領域為汽車零部件。

TPV材料在汽車密封系統的應用有擋風玻璃密封條、側邊反射鏡的密封、遮陽篷的密封材料、油箱密封等。採用TPV材料擠出生產的密封條密封性、防水性、防塵性、減振性及降噪性等功能均可以達到EPDM效果,並且這種擠出級密封條加工容易、可回收利用,且製品外觀細膩、手感好,有很好的耐老化性能和耐紫外性能,在很寬的使用溫度範圍內具有優良的壓縮性能和壓縮應力鬆弛,是汽車密封條的首選材料。



TPV材料製成的汽車內飾件,例如手剎護套、汽車安全氣囊蓋、TPV汽車點火線外皮等等製件。

在汽車發動機系統應用包括空氣通風管、軟管、防護罩、防震座墊、軸套等。TPV材料可進行不同程度的吹塑成型,而且TPV材料具有良好的彈性、耐疲勞性及耐油性能,用 TPV材料生產的防塵罩及排氣管外觀細膩、手感好,深受汽車製造廠商的好評。


來源:聚烯烴人、UTPE彈性體門戶、榮格塑料工業、中國化工報

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