随着人们对环境保护、资源重复利用、碳减排等问题的关注,再生塑料的应用近些年来愈发受到重视。根据欧盟有相关规定,到2025年,塑料产品必须含25%以上的再生材料才可以销售。所以,越来越多的终端OEM已经在筹备或实施再生塑料项目。

再生塑料按照原材料来源可分为两种,一种为PCR(Post Consumer Recycled ),即消费后塑料回收;一种为PIR(Post Industrial Recycled ),即工业后塑料回收。

PCR是收集日常生活中消费使用后的塑料包括矿泉水瓶、光碟、电器外壳等废弃塑料,进行回收造粒,再次利用。PCR一般处理流程为:预处理(拆解、分拣、清洗),粉碎,熔融 ,拉丝造粒。

       再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?图片:使用后的矿泉水瓶(PCR)

PIR 的来源一般是工厂注塑产品时产生的水口,副牌,残次品等,因工业生产工艺或流程中的产生的材料,俗称水口料,废料,从工厂直接回收,加工后再次利用。

       再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?图片:工厂制备塑料产品中产生的废料 (PIR)

PCR对比PIR来说,在减少废弃物、保护环境、减碳等方面有着更大的贡献。

目前在家用电器、办公设备、电子电器等领域,已经有大量的再生塑料得到了应用,如再生PP、再生ABS、再生PA等,再生PC等。但是,在汽车领域,再生塑料的应用存在一定程度的疑虑和障碍。这是为什么呢?

这是因为,一方面汽车是一个高速移动的工具,而且要应对高温、潮湿、撞击等情况,对安全性能的要求很高;另一方面,汽车内部是驾乘人员长时间停留的空间,内饰材料除了需要具有耐温、耐候、耐湿热及机械强度要求,还要求更低的气味和更低的有机挥发物散发量(VOC)。

我们以汽车内饰常用的PC/ABS合金材料为例,它需要满足的要求主要有以下方面:

● 强度及韧性:拉伸、弯曲、冲击(低温冲击)等数据达到一定数值;耐螺丝孔开裂等性能良好;

● 耐热性:HDT达到85-105℃,满足汽车内饰不同零部件的温度要求;

● 耐湿热性:在高湿度、高温度条件下保持一定性能,如双85试验;

● 气味及VOC:一般气味需要满足≤3.5级,VOC及TVOC满足主机厂要求;

● 耐光照性能:600KJ/m2甚至更高能量照射,表面、色差和灰度等级满足要求;

● 耐化学品性:需满足乙醇、醋酸乙烯酯等的耐环境应力开裂试验;

 

● 加工性及密度:需具有较好的加工成型性能、密度不能超标。

但是再生塑料由于经过各种使用环境,其上述性能都可能出现下降。原塑料在第一次加工过程中以及它的第一个使用期限内,在高分子链中就发生了不可逆的分解过程。

以再生PC来说也很难达到一般都认为以上这些苛刻的要求,因为PC在加工使用过程中,特别是在热、剪切、氧气、水等作用后,往往都有一定程度的降解,会造成性能的劣化,包括颜色发黄、耐热下降、湿热稳定性变差、冲击下降等等。而且, 在PC自然老化降解的过程中,也会受到多种因素的影响,可能会发生光氧降解、热氧降解甚至是水解。这三种降解的方式均会对PC的力学性能造成不良的影响。

除颜色变化外,PC的降解和分子链重排会造成分子量的下降,而分子量的下降会造成PC冲击强度的下降,进而造成制件螺丝孔开裂等不良。
       再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?图片:PC缺口冲击与分子量的关系及注塑和热停留对分子量的影响 (图源:佳易容)

如图所示,当PC分子量Mw在20000以下时,其缺口冲击强度会急剧下降。那么用再生PC制造的PC/ABS用于汽车领域时就会面临强度下降、韧性下降、黄变、湿热老化性能下降、气味和VOC超标等诸多问题。

以上这些因素都使巿场怀疑再生塑料无法满足汽车材料标准。因此, 很多人都会有一个疑问,再生PC制作的PC/ABS真的可以应用于汽车内饰吗?答案是肯定的!

盛禧奥车规级再生PC/ABS合金材料

盛禧奥经过多年研究和应用验证,已经推出了可用于汽车内饰的高性能再生PC/ABS合金材料。该材料由再生PC结合ABS,而当中的再生PC就是来自于PCR消费后回收塑料回收。

2020年上半年盛禧奥先于欧洲推出了这款高性能环保再生PC/ABS树脂, 名为PULSE™ ECO系列。该系列产品由盛禧奥享誉已久的MAGNUM™ ABS,结合PCR回收聚碳酸酯,再利用盛禧奥独特的PULSE™ GX技术开发,含回收再生PCR原料高达50%,是极具环保效益的汽车塑料。各方面性能可媲美全新纯料PC/ABS树脂,是汽车内饰应用的首选环保材料。(详细数据见以下图表)

再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

图表:盛禧奥再生PC/ABS与全新树脂PC/ABS性能对比(仅供参考,具体以实测为准)

该系列产品除了含回收再生PCR原料高达50%的PULSE™GX70 ECO, 目前盛禧奥团队正进一步开展含PCR比例 >70% 的PC/ABS ECO 规格。

       再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?图源:盛禧奥

盛禧奥在PCR领域是巿场的先躯者有着丰富的经验,早在10年前已经将含PCR 的PC/ABS应用于高端消费电子领域。多年的实际研发应用经验,让他们的再生PC/ABS产品和技术可满足汽车内饰应用要求:

 1.  

中耐热再生PC/ABS PULSE GX70ECO,与新料性能基本一致。

 2.

1000小时老化、湿热循环、耐候等性能与新料基本一致,可满足汽车需求,可完全替代。

  3. 

气味与新料相比基本一样,室温/40℃气味测试可达3.0级别,80℃满足3.5级别。

盛禧奥的再生PC/ABSGX ECO 系列可满足汽车标准并应用于汽车,主要源于以下优势:

   1.

采用稳定可靠的PCR聚碳酸酯和原始的 MAGNUM™ ABS ,性能更优异和稳定;

   2.

具备可靠的回收PC原料的分析,测试和质量管控流程,对最终材料性能了解更彻底,不仅仅从物性指标上看,还要了解耐水解性能、螺丝孔开裂等问题,这需要长时间的积累;

   3.

保证可靠、稳定的再生原材料来源;一般汽车项目周期很长,产量较大,比如某车量产100万辆,可能用到几千吨原材料,如何在数年时间里保证稳定材料来源就是个重要课题。

 

目前,盛禧奥再生PC/ABS树脂──PULSE™ ECO已经成功应用于奥迪车型,经受住了材料标准和市场的考验。

参考资料:聚碳酸酯的高温剪切降解及其稳定化研究;废旧PC/ABS合金降解机理以及高值化再利用研究;盛禧奥PCR技术数据等。

欢迎加入艾邦再生塑料微信群:

 

再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

9月28日(周三)15:00--16:00,盛禧奥汽车塑料高级技术服务及研发专家 潘景云先生 将在艾邦高分子直播间在线分享--《应用于汽车内饰的环保再生PC/ABS材料》,详细情况 , 我们一起来听听专家的解说!
 

#

分享嘉宾

再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

#

直播预约方式
再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

扫描二维码

提前预约免费观看

再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

👇 阅读原文,即可进入直播间

The original article was posted on the WeChat official account "Smart Car Club."再生PC/ABS合金材料难以用于汽车内饰?

Smart surfaces are interior surfaces that combine decorative and functional properties. In the future, every surface in the car can be a smart surface, including door trims, instrument panels, steering wheels, sunroof modules, lighting systems, etc. These surfaces have now evolved from decorative functions to mechatronic user interfaces. Smart surface technology is now in the market introduction and growth stage, with huge development potential. How to make smart surface technology better requires the joint efforts of OEMs, solution designers, parts suppliers, material companies, etc. Now Aibang has Automobile intelligent surface WeChat group, Geely, BYD, Great Wall, Changan, Dongfeng, Yanfeng, Yilan Auto Parts, Ningbo Huade, Wenzhou Jincheng, Covestro, Kurz, SCHOTT and other companies have joined. Welcome upstream and downstream of the industry chain friends join the group to discuss and seek common progress.
汽车智能饰件发展趋势及要求

By 808, ab

en_USEnglish