蓋世汽車訊 據外媒報導，熱塑性塑料（thermoplastics）材質的創新型汽車應用不斷湧現，除車輛內飾、發動機罩及外飾外，該材料還被用於動力總成、底盤等部件。如今，眾多材料供應商都在大力研發汽車應用材料，其中最為引人注目的無疑是對熱塑性材料的研發。
汽車業為提升車輛的燃油經濟性，紛紛聚焦汽車輕量化，但在進行具體的材料研發時，各大供應商勢必還要考慮其他因素，如：材料耐熱性、耐磨損、耐日光性、對燃油及化學物的耐腐性。小編為各位整理了全球各大材料的研發方向及進展，並將其劃分為以下五大應用類別：
內飾與環境照明（Ambient Lighting）
據盛禧奧（Trinseo）新業務開發經理Jerry Majur透露，內飾與環境照明領域的個產品能否滿足高檔汽車內飾的整體要求。他指出，隨著LED技術的面世與成熟，照明產品呈現出多樣性。由於LEDs大幅提高了設計的靈活性，塑料件的應用使得製造商從上述技術中獲益。
據盛禧奧汽車團隊預計，消費者對內飾與環境照明設備的產品需求將會提高。他表示：「事實上，公司擁有一支專業的照明設計團隊，為公司高性能塑料/消費品等重要市場業務提供支持，該團隊與各大照明原始設備製造商有過合作，積累了豐富的專業知識與技術經驗。」
美國舒曼公司（A. Schulman）的Frank Roederer點評道：「目前的產品趨勢正朝著反射鏡的前照明技術（forward-lighting technology）發展，LED技術的重要性較為明顯。在過去，技術驅動源自於對車頭燈反射鏡（headlight reflectors）所用耐熱材料的需求，然而，如今的需求都集中在尺寸穩定性（dimensional stabilities）上，因為這類反射鏡的尺寸越來越小。多年來，舒曼一直提供鍍ABS及耐熱型ASA車燈外殼。」
Roederer表示：「公司主要供應車尾組合燈（rear combination lamp，RCL）、中置高位制動燈（center high mount stop lamp，CHMSL）、車牌卡片燈（pocket light ）的外殼。」他還提到了新款散射光耐候性聚合物材料（light diffuse weatherable polymer）——Transparent Weatherable Polymer ASA TWP502，該材料可被用於LED照明設備，可被用於電鍍、噴漆及焊接等二次加工。
據執行長Patrick Muezers透露，在透照鏡研發方面，公司正在研發新款混合物，其由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、20%+的Xiran SMA共聚物（copolymer）組成，可被用於製作耐熱性較好的PMMA車用LED燈應用，如：後燈片（rear-light lenses）及內飾導光板（interior light guides）。此類混合物能夠很好地滿足上述應用的需求，其優點包括：成本較低、提升了PMMA的流量，提升光效性能，設計自由度更高。
輕量化
據朗盛公司（LANXESS Corporation）的技術負責人Jose Chirino透露：「Tepex連續纖維複合層板（continuous fiber composite laminates）是一款創新型產品，其將連續纖維與熱塑性塑料相結合，使材料的強度及剛度極高，可同時將零部件的重量降低極低的水平。目前，本田Clarity的後保險槓及車門模組託架（door-module carriers）就採用了該材料。」
據沙特基礎工業公司（SABIC）汽車事業部全球負責人Scott Fallon透露，混合材料方案的應用正呈現上升趨勢。展望未來，預計該行業將產生各類基於混合材料方案的應用，亦或是採用熱塑性塑料及金屬等多種材料。在量產型車輛中，Jeep Renegade車型汽車底板的檻板加強件（floor rocker reinforcement）就採用多種材料，用其替代多個鋼製衝壓件，該加強件能滿足車輛側面碰撞的材料規格及安全性要求。此外，相較於全鋼結構的零部件，該加強件可實現減重50%。
改款Noryl GTX PPE採用了熱塑性蜂窩設計，配有金屬法蘭，該零件可執行E塗層操作，且易於裝配。而A/B/C柱及車底板橫杆（floor cross-bars）等其他白車身（body-in-white，BIW）部件可實現減重5-8千克（11-18磅），且無需犧牲部件的結構防撞性（structural crashworthiness）。
PlastiComp公司位於美國明尼蘇達州威諾納（Winona, Minn.），該公司正定位結構件，其材料選用長絲碳纖維（long-carbon-fiber，LCF）熱塑化合物、公司採用其獨有的混合型顆粒物，其原材料分別為長玻璃纖維（LGF）及長絲碳纖維。公司的業務開發經理Steve Ouendag表示：「該混合顆粒物目前被用於尼龍66、聚丙烯（PP）及熱塑性聚氨酯（TPU）。公司已與多家全球供應商合作，旨在採用LCF-PP與尼龍材料，用其替代發動機艙及動力總成裝配件內的金屬件。在更換鋁質或金屬鑄件後，可實現最大減重50%。」
據塞拉尼斯工程材料公司（Celanese Engineered Materials）全球汽車OEM企業客戶總監Jeffrey Helms透露，由於電池技術的技術改進已達到停滯狀態，各大電動車製造商正大力尋找新技術方案，旨在為車輛減重，攻克電動車的續航裡程受限這一技術難題，避免用戶因上述難題而對電動車持憂慮的態度。
為實現電動車部件的超薄壁設計（ultra-thin-wall designs），選擇正確的材料及模具能力（mold capability），其中就涉及到蓄電池蓋及蓄電池託架等部件，最終實現車輛的減重。塞拉尼斯採用了高流量長纖維熱塑技術（high-flow long-fiber thermoplastic technology），欲藉助薄壁設計來降低原材料成本。除實現減重20-30%外，該設計使生產周期縮短了12%以上，該技術可持續增強模塑件玻璃纖維的長度，進而提升材料的強度及耐衝擊性（impact resistance）。
巴斯夫分散體與樹脂部（dispersions & resins division）新業務開發兼創意管理部（new business development and idea management）經理Henning Karbstein提出了熱塑性塑料版的Acrodur丙烯酸粘合劑系統（acrylic binder systems）。該款粘合劑呈水溶液及乳膠離散劑的形式。他表示，該款產品對浸漬中纖維（impregnating fibers）的粘性較低，在室溫狀態下可實現預浸料坯（prepregs）的製作。這類半成品在固化前可展現其熱塑性塑料的特性，在高溫下，其受熱後變形，然後固化為熱固性複合材料（thermoset composites）。在整個過程中，唯一的副產品是水。
Karbstein指出，輕量化、高性能成為汽車行業對材料的兩大需求趨勢。部分注塑件（Injection molded）已被壓塑非織造複合物（compression molded nonwoven composites）所替代，該工藝變動主要適用於呈扁平面的大型零部件，如：車門內面板或門架。Acrodur樹脂的複合物纖維含量達到75%或更高。對於複雜零部件設計而言，相較於擠塑件，注塑件仍是其選擇。
他表示：「公司採用二次成型技術（overmolding），完美結合了可持續天然纖維複合物的輕量化特性及注塑工藝的設計自由度兩大優點。在執行該複合工藝時，將非織造複合物嵌入到大型扁平面內的注塑凹槽內，該操作步驟與傳統的注塑的操作一致。隨後，再注入熱塑性塑料顆粒，通過削減零部件扁平區域的厚度，並將其替換為天然纖維複合物，進而實現了輕量化的效果，並為傳統注塑設計提供了一定的自由度。」
他補充道，壓塑及注塑聚丙烯材料的混用在業內並非什麼秘密，因為該技術的應用已經有段時間了。然而，相較於聚丙烯， Ultramid尼龍可提升材料的機械性能，不僅能實現輕量化目標，還能改變應用的溫度範圍。此外，Acrodur還可被用作為纖維複合材料及非織造物嵌入件的粘合劑。
電氣化
據蘇威特種塑料公司（Solvay Specialty Polymers）全球汽車業務開發經理Brian Balen透露，對汽車業而言，Amodel苯丙醇胺（PPA）及Ryton聚苯硫醚（PPS）等高性能聚合物的需求在不斷提升，該類產品被用於牽引電機、逆變器及48V技術的電子件。目前還採用上述兩類樹脂產品研發連接器、旋轉變壓器（resolvers）、匯流母線（bus-bars）、傳感器及螺線管（solenoids）。
Amodell PPA產品系列中的AE-1XXX、AE-4XXX及AE-8XXX均採用了玻璃纖維增強件，其性能提升幅度從30%-60%。Amodel PPA則替換了傳統的尼龍，根據新的材料規格要求，在高溫下，要求提升電壓並保留介電性能（dielectric properties）。
通常，當對材料的溫度、尺寸穩定性、阻燃性（flame retardance）等諸多因素均有要求時，企業會選用Ryton PPS材料。目前，公司正採用該材料，用其替換這類電氣元器件內的熱固性材料及金屬材料。蘇威可提供各類PPS材料，其含有玻璃纖維或礦物填料（mineral filler）與玻璃纖維的混合物，具體的材料選用因視操作環境而定。
聚碳酸酯車用玻璃/車窗
沙特基礎工業公司的Fallon表示，玻璃製作、塗層及製造技術上的進步不斷，使得基於聚碳酸酯的車窗的製作成為可能，別克GL車型的後窗（rear-quarter window）就採用了該類車窗，這是一項顯著的技術發展。
內飾——儀錶盤託架（Instrument Panel Carriers）
荷蘭公司Polyscope的執行長Patrick Muezers表示，公司正在研發混合材料，將以Xiloy品牌的名義對外出售，產品價格相對較低。該公司提出了一種創新方法，可兼容Xiran SMA及聚丙烯產品。目前，該公司內部正採用該材塑料生產零部件，旨在對產品及其性能進行優化。該公司定位儀錶盤託架產品，相較於聚丙烯，SMA材料的溫度範圍較大，從-35℃-120℃（約合-31℉-248℉）。Muezers指出，該市場對該領域的側重較大。他指出，相較於熱穩定性能更強的非晶材料（amorphous material），聚丙烯的性能就存在不足，例如：低溫下的性能不如前者優異，尤其是將其用於安全氣囊時，表現尤為明顯。