瞄準(zhǔn)汽車內(nèi)飾,含回收成分的TPE或?qū)⒋笥锌蔀椋?/h1>
近年來,工業(yè)和消費(fèi)者越來越關(guān)注材料對環(huán)境的影響。這一現(xiàn)象在汽車行業(yè)尤為明顯,因?yàn)樵S多OEM制造商都針對回收料的利用設(shè)定了宏偉的目標(biāo)。例如,沃爾沃的目標(biāo)是,自2025年起,每輛新車使用的材料中回收料至少占比25%。雷諾已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在歐洲生產(chǎn)的汽車中使用33%回收料的目標(biāo)。寶馬和梅賽德斯也制定了類似的回收料配額目標(biāo),到2030年,其所有車型使用二次原料的平均比例將達(dá)到40%。
但是,高回收料配額對材料提出了眾多新的挑戰(zhàn),因?yàn)椴考兊酶訌?fù)雜。可見內(nèi)飾件和密封件就是兩個(gè)典型的例子,它們到目前為止還不能用回收料生產(chǎn)。不過,利用新型熱塑性彈性體(TPE)將能夠滿足這些部件嚴(yán)格的要求、增加回收料配額并減少二氧化碳排放量。
目前市場上的回收料一般有兩類:消費(fèi)前/工業(yè)后回收料(PIR)和消費(fèi)后回收料(PCR)。兩者通常根據(jù)ISO 14021標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分,其定義如下:工業(yè)后回收料是指在制造過程中從廢物流中轉(zhuǎn)移出來的材料。它不包括材料的再利用,如返工、再研磨以及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生并且能夠在同一生產(chǎn)過程中被重新使用的廢料。注塑澆口和擠出邊條都可能成為PIR,而高價(jià)值產(chǎn)品加工過程中的PIR最好了,比如食品、衛(wèi)生和醫(yī)療等行業(yè)的塑料制品。
相較之下,消費(fèi)后回收料來自于最終消費(fèi)者用后產(chǎn)生的廢物。報(bào)廢車輛回收是PCR的來源之一。從這些定義中可以看出,工業(yè)后回收料通常更易于獲得純凈的品質(zhì)和鮮艷的顏色,而消費(fèi)后回收料的品質(zhì)通常較低。
01
選擇合適的回收料
工業(yè)和家庭收集的廢料一般會(huì)通過機(jī)器切碎、分離,然后加工成再生粒。它們會(huì)被用作TPE化合物的原材料,然后通過注塑或擠出工藝加工成最終部件。由于廢料的質(zhì)量參差不齊,因此根據(jù)細(xì)分市場和來源選擇合適的回收料極為重要。
除了機(jī)械回收料之外,他們還在努力嘗試通過化學(xué)方法(例如:熱解和解聚)來產(chǎn)生回收料。但是,這一研究仍處于試驗(yàn)階段,無法廣泛用于商業(yè)用途。
02
在汽車中使用回收材料
汽車行業(yè)歷來是回收料的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,盡管它們對材料的技術(shù)要求通常很高。
例如,車型的整個(gè)生命周期內(nèi)需要大量的材料,因此回收來源必須足夠廣泛并且可靠。如果是某個(gè)部件專用的材料,其質(zhì)量必須在整個(gè)運(yùn)行期間保持穩(wěn)定。每個(gè)部件都必須經(jīng)過評估來確定回收料成分是否可行。盡管有這些要求,汽車行業(yè)還是為回收料的利用設(shè)定了極高的目標(biāo)?;厥樟蠎?yīng)用最常見的案例是對溫度、紫外線穩(wěn)定性和可見性有要求的外飾件,例如:輪拱內(nèi)襯、防踢板、側(cè)踏板和擋泥板。根據(jù)部件的硬度水平,高回收含量(>50%)是可行的,并且還可以使用消費(fèi)后回收料。PCR材料通常氣味較重,但在這些應(yīng)用中無關(guān)緊要。然而,若要提高汽車中的回收含量,僅靠肖氏硬度D型的低要求部件是不夠的。這也是為什么較軟的部件更多地轉(zhuǎn)向了含有可回收成分的TPE。
03
適用于密封件的材料
此類應(yīng)用包括用于空氣和水分離的各種部件和閥瓣密封件,設(shè)計(jì)硬度范圍通常為60-90 Shore A。除了較低的硬度,此類材料還必須提供足夠的恢復(fù)性能和密封性來滿足部件的功能要求(低壓縮形變)。此外,此類部件通常具有較長的流動(dòng)路徑和相對復(fù)雜的幾何形狀,因此需要使用高流動(dòng)性材料。型材密封件則需要使用壓縮形變低于40%(70°C/22h)的穩(wěn)定可擠壓材料。
含回收成分的TPE也可用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的部件,但必須考慮它們接觸的介質(zhì)以及所暴露的溫度。為了滿足如此高的要求,可能需要改用硫化TPE(TPV),其中也可以使用回收材料,但比例更有限。
但是,對含回收成分的TPE而言,更具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車內(nèi)飾,因?yàn)樵S多要求對于機(jī)械回收料來說可能是個(gè)問題。
04
用于內(nèi)飾件的含回收成分TPE
內(nèi)飾件所用的材料必須沒有異味。這一點(diǎn)極其重要,因?yàn)橛捎谲噧?nèi)空間有限以及陽光照射導(dǎo)致溫度升高,氣味會(huì)放大很多倍。因此,汽車行業(yè)的氣味測試是在高溫條件(例如:80°C)下進(jìn)行的。
除此之外,用于內(nèi)飾件的TPE必須易于加工,才能形成看起來完美無瑕的表面。典型應(yīng)用包括腳墊、HVAC部件(供暖、通風(fēng)和空調(diào))以及用于降噪減振的軟元件(例如:中央控制臺(tái)中的部件)。當(dāng)然,含回收成分的材料也必須滿足其他OEM要求,例如:排放限值、機(jī)械性能、耐熱性和耐光性。從長遠(yuǎn)來看,回收材料必須同時(shí)滿足這些要求以及法規(guī)無害化原則(例如:符合GADSL和Reach規(guī)范)。
如上所述,氣味和排放量一直是個(gè)問題,因此直到現(xiàn)在才首次將含回收成分的TPE用于內(nèi)飾件。下表所示為一些適用于內(nèi)飾件的含PIR回收成分的Dryflex Circular TPE的排放值。該值遠(yuǎn)低于OEM制造商常用的限值。根據(jù)部件的硬度和要求不同,內(nèi)飾件中的回收含量有望達(dá)到約20-50%。
05
回收料的二氧化碳足跡
使用回收材料還能夠減少TPE化合物的二氧化碳排放量。減少的量取決于所用的原材料及其回收方式。此外,計(jì)算方法和系統(tǒng)邊界也起著重要作用。針對中間產(chǎn)品,通常使用符合ISO 14040、ISO 14044和ISO 14067標(biāo)準(zhǔn)要求的“從搖籃到大門”的方法。
影響TPE化合物二氧化碳足跡的主要因素包括所用的原材料、原材料的運(yùn)輸、復(fù)配工藝和包裝材料。其中影響最大的是所用的原材料(>85%),因?yàn)閱误w合成及其聚合需要大量的(通常是化石)能源輸入。相較之下,加工回收材料的能源輸入量及相關(guān)的二氧化碳排放量通常較低。
根據(jù)此次計(jì)算,如果改用含30%工業(yè)后回收料的材料,則硬度為85 Shore A的材料的全球變暖潛能值可降低23%。在硬度為40 Shore D的TPE中使用40%消費(fèi)后回收料也取得了類似的結(jié)果,其全球變暖潛能值降低了26%。
06
其他可持續(xù)原材料
除了含回收成分的材料,含生物基成分的TPE也有望用于汽車領(lǐng)域。例如,基于植物、甘蔗或纖維的聚合物、增塑劑和填料均可被用作原料。舉例來說,目前已有一種生物基腳墊(圖4)能夠滿足汽車內(nèi)飾件的常見要求(例如:耐光性和低VOC和氣味排放值)。此外,還可用天然軟木等生物填料來引入低密度、生態(tài)設(shè)計(jì)等優(yōu)勢并減少二氧化碳足跡。
07
結(jié)語
總而言之,只要選擇正確的原材料,就可以在Shore A和D的硬度范圍內(nèi)使用回收材料進(jìn)行汽車部件的應(yīng)用。根據(jù)部件的不同,回收含量最高可達(dá)50%,有助于供應(yīng)商和OEM制造商實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。通過利用更柔軟的新型回收料,未來還有望進(jìn)一步增加回收份額而不影響材料性能。
OEM制造商、供應(yīng)商、化合物制造商、回收商和(生物)原材料生產(chǎn)商之間的密切合作有助于推動(dòng)車輛制造轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的材料。除了與不同的OEM制造商合作,Hexpol TPE還是Polestar 0項(xiàng)目開發(fā)氣候中性汽車的合作伙伴。與almaak international GmbH(技術(shù)熱塑性塑料回收制造商)的合作使TPE能夠通過與含回收成分的技術(shù)熱塑性塑料相結(jié)合來用于雙組分注塑成型。
PS:
深圳久爍塑膠科技有限公司,(中國TPE/TPR材料制造商)成立于2002年,是一家率先研發(fā)生產(chǎn)超軟膠TPE、仿硅膠TPE、虛擬肌膚TPE、仿生TPE材料的TPE企業(yè),以成人用品市場類用原材料為主行業(yè),產(chǎn)品從1個(gè)0到10個(gè)0硬度的親膚TPE材料研發(fā)生產(chǎn),截至目前已有著20多年的超軟TPE材料生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
旗下生產(chǎn)基地(廣東炫麗新材料科技有限公司)坐落于江門恩平,占地45畝30000平,自建花園式工業(yè)園廠房,年產(chǎn)能30000噸,擁有12條現(xiàn)代化雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線。我們致力于研究和開發(fā)新型高分子材料,是一家專門從事研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售以客戶為導(dǎo)向的橡塑材料創(chuàng)新型企業(yè)。
我們的核心技術(shù)來自德國,我們已經(jīng)建立了超過40名工程師的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。我們通過了IS09001:201認(rèn)證,已經(jīng)注冊了自己的品牌,按國內(nèi)和國外市場銷售的劃分,分別命名為久爍科技和Gainshine。在2023年,我們申請并獲得了93項(xiàng)國家專利;4項(xiàng)發(fā)明專利,通過了知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證,成為一家名副其實(shí)的創(chuàng)新型企業(yè)。
業(yè)務(wù)覆蓋全球范圍,尤其是東南亞和美洲的銷售渠道成熟。為全球市場提供高質(zhì)量、優(yōu)異的性價(jià)比和住價(jià)值的TPE材料。如有對此材料有興趣的請咨詢:13798223311,謝小姐
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近年來,工業(yè)和消費(fèi)者越來越關(guān)注材料對環(huán)境的影響。這一現(xiàn)象在汽車行業(yè)尤為明顯,因?yàn)樵S多OEM制造商都針對回收料的利用設(shè)定了宏偉的目標(biāo)。例如,沃爾沃的目標(biāo)是,自2025年起,每輛新車使用的材料中回收料至少占比25%。雷諾已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在歐洲生產(chǎn)的汽車中使用33%回收料的目標(biāo)。寶馬和梅賽德斯也制定了類似的回收料配額目標(biāo),到2030年,其所有車型使用二次原料的平均比例將達(dá)到40%。 但是,高回收料配額對材料提出了眾多新的挑戰(zhàn),因?yàn)椴考兊酶訌?fù)雜。可見內(nèi)飾件和密封件就是兩個(gè)典型的例子,它們到目前為止還不能用回收料生產(chǎn)。不過,利用新型熱塑性彈性體(TPE)將能夠滿足這些部件嚴(yán)格的要求、增加回收料配額并減少二氧化碳排放量。 目前市場上的回收料一般有兩類:消費(fèi)前/工業(yè)后回收料(PIR)和消費(fèi)后回收料(PCR)。兩者通常根據(jù)ISO 14021標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分,其定義如下:工業(yè)后回收料是指在制造過程中從廢物流中轉(zhuǎn)移出來的材料。它不包括材料的再利用,如返工、再研磨以及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生并且能夠在同一生產(chǎn)過程中被重新使用的廢料。注塑澆口和擠出邊條都可能成為PIR,而高價(jià)值產(chǎn)品加工過程中的PIR最好了,比如食品、衛(wèi)生和醫(yī)療等行業(yè)的塑料制品。 相較之下,消費(fèi)后回收料來自于最終消費(fèi)者用后產(chǎn)生的廢物。報(bào)廢車輛回收是PCR的來源之一。從這些定義中可以看出,工業(yè)后回收料通常更易于獲得純凈的品質(zhì)和鮮艷的顏色,而消費(fèi)后回收料的品質(zhì)通常較低。 01 選擇合適的回收料 工業(yè)和家庭收集的廢料一般會(huì)通過機(jī)器切碎、分離,然后加工成再生粒。它們會(huì)被用作TPE化合物的原材料,然后通過注塑或擠出工藝加工成最終部件。由于廢料的質(zhì)量參差不齊,因此根據(jù)細(xì)分市場和來源選擇合適的回收料極為重要。 除了機(jī)械回收料之外,他們還在努力嘗試通過化學(xué)方法(例如:熱解和解聚)來產(chǎn)生回收料。但是,這一研究仍處于試驗(yàn)階段,無法廣泛用于商業(yè)用途。 02 在汽車中使用回收材料 汽車行業(yè)歷來是回收料的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,盡管它們對材料的技術(shù)要求通常很高。 例如,車型的整個(gè)生命周期內(nèi)需要大量的材料,因此回收來源必須足夠廣泛并且可靠。如果是某個(gè)部件專用的材料,其質(zhì)量必須在整個(gè)運(yùn)行期間保持穩(wěn)定。每個(gè)部件都必須經(jīng)過評估來確定回收料成分是否可行。盡管有這些要求,汽車行業(yè)還是為回收料的利用設(shè)定了極高的目標(biāo)?;厥樟蠎?yīng)用最常見的案例是對溫度、紫外線穩(wěn)定性和可見性有要求的外飾件,例如:輪拱內(nèi)襯、防踢板、側(cè)踏板和擋泥板。根據(jù)部件的硬度水平,高回收含量(>50%)是可行的,并且還可以使用消費(fèi)后回收料。PCR材料通常氣味較重,但在這些應(yīng)用中無關(guān)緊要。然而,若要提高汽車中的回收含量,僅靠肖氏硬度D型的低要求部件是不夠的。這也是為什么較軟的部件更多地轉(zhuǎn)向了含有可回收成分的TPE。 03 適用于密封件的材料 此類應(yīng)用包括用于空氣和水分離的各種部件和閥瓣密封件,設(shè)計(jì)硬度范圍通常為60-90 Shore A。除了較低的硬度,此類材料還必須提供足夠的恢復(fù)性能和密封性來滿足部件的功能要求(低壓縮形變)。此外,此類部件通常具有較長的流動(dòng)路徑和相對復(fù)雜的幾何形狀,因此需要使用高流動(dòng)性材料。型材密封件則需要使用壓縮形變低于40%(70°C/22h)的穩(wěn)定可擠壓材料。 含回收成分的TPE也可用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的部件,但必須考慮它們接觸的介質(zhì)以及所暴露的溫度。為了滿足如此高的要求,可能需要改用硫化TPE(TPV),其中也可以使用回收材料,但比例更有限。 但是,對含回收成分的TPE而言,更具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車內(nèi)飾,因?yàn)樵S多要求對于機(jī)械回收料來說可能是個(gè)問題。 04 用于內(nèi)飾件的含回收成分TPE 內(nèi)飾件所用的材料必須沒有異味。這一點(diǎn)極其重要,因?yàn)橛捎谲噧?nèi)空間有限以及陽光照射導(dǎo)致溫度升高,氣味會(huì)放大很多倍。因此,汽車行業(yè)的氣味測試是在高溫條件(例如:80°C)下進(jìn)行的。 除此之外,用于內(nèi)飾件的TPE必須易于加工,才能形成看起來完美無瑕的表面。典型應(yīng)用包括腳墊、HVAC部件(供暖、通風(fēng)和空調(diào))以及用于降噪減振的軟元件(例如:中央控制臺(tái)中的部件)。當(dāng)然,含回收成分的材料也必須滿足其他OEM要求,例如:排放限值、機(jī)械性能、耐熱性和耐光性。從長遠(yuǎn)來看,回收材料必須同時(shí)滿足這些要求以及法規(guī)無害化原則(例如:符合GADSL和Reach規(guī)范)。 如上所述,氣味和排放量一直是個(gè)問題,因此直到現(xiàn)在才首次將含回收成分的TPE用于內(nèi)飾件。下表所示為一些適用于內(nèi)飾件的含PIR回收成分的Dryflex Circular TPE的排放值。該值遠(yuǎn)低于OEM制造商常用的限值。根據(jù)部件的硬度和要求不同,內(nèi)飾件中的回收含量有望達(dá)到約20-50%。 05 回收料的二氧化碳足跡 使用回收材料還能夠減少TPE化合物的二氧化碳排放量。減少的量取決于所用的原材料及其回收方式。此外,計(jì)算方法和系統(tǒng)邊界也起著重要作用。針對中間產(chǎn)品,通常使用符合ISO 14040、ISO 14044和ISO 14067標(biāo)準(zhǔn)要求的“從搖籃到大門”的方法。 影響TPE化合物二氧化碳足跡的主要因素包括所用的原材料、原材料的運(yùn)輸、復(fù)配工藝和包裝材料。其中影響最大的是所用的原材料(>85%),因?yàn)閱误w合成及其聚合需要大量的(通常是化石)能源輸入。相較之下,加工回收材料的能源輸入量及相關(guān)的二氧化碳排放量通常較低。 根據(jù)此次計(jì)算,如果改用含30%工業(yè)后回收料的材料,則硬度為85 Shore A的材料的全球變暖潛能值可降低23%。在硬度為40 Shore D的TPE中使用40%消費(fèi)后回收料也取得了類似的結(jié)果,其全球變暖潛能值降低了26%。 06 其他可持續(xù)原材料 除了含回收成分的材料,含生物基成分的TPE也有望用于汽車領(lǐng)域。例如,基于植物、甘蔗或纖維的聚合物、增塑劑和填料均可被用作原料。舉例來說,目前已有一種生物基腳墊(圖4)能夠滿足汽車內(nèi)飾件的常見要求(例如:耐光性和低VOC和氣味排放值)。此外,還可用天然軟木等生物填料來引入低密度、生態(tài)設(shè)計(jì)等優(yōu)勢并減少二氧化碳足跡。 07 結(jié)語 總而言之,只要選擇正確的原材料,就可以在Shore A和D的硬度范圍內(nèi)使用回收材料進(jìn)行汽車部件的應(yīng)用。根據(jù)部件的不同,回收含量最高可達(dá)50%,有助于供應(yīng)商和OEM制造商實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。通過利用更柔軟的新型回收料,未來還有望進(jìn)一步增加回收份額而不影響材料性能。 OEM制造商、供應(yīng)商、化合物制造商、回收商和(生物)原材料生產(chǎn)商之間的密切合作有助于推動(dòng)車輛制造轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的材料。除了與不同的OEM制造商合作,Hexpol TPE還是Polestar 0項(xiàng)目開發(fā)氣候中性汽車的合作伙伴。與almaak international GmbH(技術(shù)熱塑性塑料回收制造商)的合作使TPE能夠通過與含回收成分的技術(shù)熱塑性塑料相結(jié)合來用于雙組分注塑成型。 PS:
深圳久爍塑膠科技有限公司,(中國TPE/TPR材料制造商)成立于2002年,是一家率先研發(fā)生產(chǎn)超軟膠TPE、仿硅膠TPE、虛擬肌膚TPE、仿生TPE材料的TPE企業(yè),以成人用品市場類用原材料為主行業(yè),產(chǎn)品從1個(gè)0到10個(gè)0硬度的親膚TPE材料研發(fā)生產(chǎn),截至目前已有著20多年的超軟TPE材料生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
旗下生產(chǎn)基地(廣東炫麗新材料科技有限公司)坐落于江門恩平,占地45畝30000平,自建花園式工業(yè)園廠房,年產(chǎn)能30000噸,擁有12條現(xiàn)代化雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線。我們致力于研究和開發(fā)新型高分子材料,是一家專門從事研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售以客戶為導(dǎo)向的橡塑材料創(chuàng)新型企業(yè)。
我們的核心技術(shù)來自德國,我們已經(jīng)建立了超過40名工程師的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。我們通過了IS09001:201認(rèn)證,已經(jīng)注冊了自己的品牌,按國內(nèi)和國外市場銷售的劃分,分別命名為久爍科技和Gainshine。在2023年,我們申請并獲得了93項(xiàng)國家專利;4項(xiàng)發(fā)明專利,通過了知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證,成為一家名副其實(shí)的創(chuàng)新型企業(yè)。
業(yè)務(wù)覆蓋全球范圍,尤其是東南亞和美洲的銷售渠道成熟。為全球市場提供高質(zhì)量、優(yōu)異的性價(jià)比和住價(jià)值的TPE材料。如有對此材料有興趣的請咨詢:13798223311,謝小姐
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