汽車火焰復(fù)合綿專用聚醚在汽車NVH(噪聲、振動(dòng)、聲振粗糙度)材料中的應(yīng)用價(jià)值
汽車火焰復(fù)合綿專用聚醚在汽車NVH材料中的應(yīng)用價(jià)值
各位朋友,今天咱們來(lái)聊聊一個(gè)聽起來(lái)有點(diǎn)“高大上”的東西——汽車火焰復(fù)合綿專用聚醚。別看名字長(zhǎng)得嚇人,其實(shí)它在汽車工業(yè)中扮演的角色可不小,尤其是在我們開車時(shí)怕的那幾樣?xùn)|西:噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(也就是大家常說(shuō)的NVH)。這玩意兒說(shuō)白了就是讓你坐車的時(shí)候更安靜、更平穩(wěn)、更舒服的秘密武器。
一、什么是NVH?為什么這么重要?
NVH這三個(gè)字母,其實(shí)是Noise(噪聲)、Vibration(振動(dòng))和Harshness(聲振粗糙度)的縮寫。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),就是在你開車或者坐車的時(shí)候,有沒有遇到過(guò)以下這些情況:
- 車子一開起來(lái),耳邊嗡嗡作響,像是進(jìn)了蜂窩;
- 方向盤抖得跟跳舞似的,腳底下的地板也在跟著晃;
- 聽音樂(lè)吧,噪音蓋過(guò)了歌聲;不聽音樂(lè)吧,又覺得整個(gè)車廂像在打鼓。
這些,統(tǒng)統(tǒng)都屬于NVH問(wèn)題。而解決這些問(wèn)題,不僅是對(duì)駕駛舒適性的追求,更是現(xiàn)代汽車工業(yè)中高端化、智能化的重要體現(xiàn)。
二、火焰復(fù)合綿是什么?它為啥離不開聚醚?
說(shuō)到“火焰復(fù)合綿”,可能很多人第一反應(yīng)是:“這玩意兒是不是會(huì)著火?”其實(shí)不然?;鹧鎻?fù)合是一種工藝,主要是將兩種或多種不同材質(zhì)的泡沫材料通過(guò)火焰加熱的方式粘合在一起,形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾,比如座椅、門板、頂棚等部位。
那么問(wèn)題來(lái)了,既然只是粘合,為什么要用專用聚醚呢?
這就得從聚醚本身的特性說(shuō)起。聚醚是一類以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等為主要原料合成的聚合物,具有良好的柔韌性、耐老化性、吸音性和環(huán)保性能。特別是針對(duì)汽車火焰復(fù)合綿的應(yīng)用場(chǎng)景,專門開發(fā)出的專用聚醚,在以下幾個(gè)方面表現(xiàn)出色:
特性 | 描述 |
---|---|
柔韌性 | 讓復(fù)合材料不易斷裂,適應(yīng)復(fù)雜曲面 |
耐高溫 | 在火焰處理過(guò)程中不變形、不分解 |
粘接強(qiáng)度 | 確保多層材料牢固結(jié)合,不脫層 |
吸音降噪 | 有效吸收車內(nèi)低頻噪音 |
環(huán)保無(wú)毒 | 符合國(guó)際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),對(duì)人體友好 |
所以,你可以把火焰復(fù)合綿比作一塊三明治,而聚醚就是那中間的醬料——少了它,不僅沒味道,還容易散架。
三、聚醚如何提升NVH性能?
接下來(lái)我們重點(diǎn)聊一聊,聚醚到底是怎么幫助汽車“靜音減震”的。
1. 降低低頻噪聲
車內(nèi)噪聲主要分為兩類:空氣傳播的噪聲(如風(fēng)噪、胎噪)和結(jié)構(gòu)傳播的噪聲(如發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)傳遞到車身)。而聚醚由于其分子鏈較長(zhǎng)、彈性好,能夠有效吸收結(jié)構(gòu)傳播的低頻噪聲,讓車內(nèi)環(huán)境更加安靜。
2. 減少共振現(xiàn)象
當(dāng)你在高速公路上開著車,突然聽到某個(gè)頻率的聲音特別刺耳,這就是共振。聚醚可以通過(guò)調(diào)節(jié)材料的阻尼系數(shù),改變共振頻率,從而避免某些特定頻率的聲音被放大。
3. 提高材料整體穩(wěn)定性
復(fù)合材料在長(zhǎng)期使用中容易出現(xiàn)老化、脫層等問(wèn)題。聚醚可以增強(qiáng)材料之間的粘接力,延長(zhǎng)使用壽命,減少因材料疲勞引起的異響。
4. 環(huán)保安全
現(xiàn)在國(guó)家對(duì)汽車內(nèi)飾材料的環(huán)保要求越來(lái)越高,聚醚不含揮發(fā)性有機(jī)物(VOC),也不會(huì)釋放有害氣體,符合歐盟REACH、美國(guó)SAE J1357等多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
四、產(chǎn)品參數(shù)一覽表
為了讓大家更直觀地了解這款“幕后英雄”的實(shí)力,下面我整理了一份常見的汽車火焰復(fù)合綿專用聚醚的產(chǎn)品參數(shù)表:
參數(shù)名稱 | 單位 | 典型值 | 測(cè)試方法 |
---|---|---|---|
羥值 | mgKOH/g | 28–32 | GB/T 12008.3 |
粘度(25℃) | mPa·s | 1200–1600 | GB/T 12008.7 |
官能度 | —— | 2.0–2.5 | 廠家數(shù)據(jù) |
密度 | g/cm3 | 1.02–1.06 | GB/T 4472 |
酸值 | mgKOH/g | ≤0.5 | GB/T 12008.5 |
VOC含量 | μg/g | ≤50 | ISO 12219-2 |
熱失重(200℃/30min) | % | ≤2.0 | ASTM D2963 |
抗拉強(qiáng)度 | MPa | ≥0.8 | GB/T 528 |
斷裂伸長(zhǎng)率 | % | ≥250 | GB/T 528 |
這份表格雖然看起來(lái)有點(diǎn)專業(yè),但其實(shí)只要記住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就足夠了:粘度適中、羥值穩(wěn)定、VOC低、熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能強(qiáng)。這些指標(biāo)決定了它能不能在火焰復(fù)合過(guò)程中表現(xiàn)良好,能不能在車上待得住、不出毛病。
參數(shù)名稱 | 單位 | 典型值 | 測(cè)試方法 |
---|---|---|---|
羥值 | mgKOH/g | 28–32 | GB/T 12008.3 |
粘度(25℃) | mPa·s | 1200–1600 | GB/T 12008.7 |
官能度 | —— | 2.0–2.5 | 廠家數(shù)據(jù) |
密度 | g/cm3 | 1.02–1.06 | GB/T 4472 |
酸值 | mgKOH/g | ≤0.5 | GB/T 12008.5 |
VOC含量 | μg/g | ≤50 | ISO 12219-2 |
熱失重(200℃/30min) | % | ≤2.0 | ASTM D2963 |
抗拉強(qiáng)度 | MPa | ≥0.8 | GB/T 528 |
斷裂伸長(zhǎng)率 | % | ≥250 | GB/T 528 |
這份表格雖然看起來(lái)有點(diǎn)專業(yè),但其實(shí)只要記住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就足夠了:粘度適中、羥值穩(wěn)定、VOC低、熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能強(qiáng)。這些指標(biāo)決定了它能不能在火焰復(fù)合過(guò)程中表現(xiàn)良好,能不能在車上待得住、不出毛病。
五、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景分析
說(shuō)了這么多理論,不如來(lái)看看它到底用在哪、效果怎么樣。
1. 汽車座椅
座椅是我們每天接觸多的地方,也是容易產(chǎn)生異響和振動(dòng)的區(qū)域。使用聚醚改性的火焰復(fù)合綿,不僅柔軟舒適,還能有效隔離底盤傳來(lái)的震動(dòng),提升乘坐體驗(yàn)。
2. 門板與頂棚
這兩個(gè)地方通常由多種材料復(fù)合而成,包括織物、海綿、塑料骨架等。聚醚作為粘接劑,不僅能確保材料之間緊密結(jié)合,還能起到一定的吸音作用,減少關(guān)門聲、風(fēng)噪等。
3. 儀表臺(tái)與中控區(qū)域
這里靠近駕駛員耳朵,對(duì)NVH的要求極高。采用專用聚醚材料后,可以有效抑制來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)艙的振動(dòng)和噪音,使駕駛環(huán)境更加寧?kù)o。
六、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)
近年來(lái),隨著新能源汽車的發(fā)展,NVH問(wèn)題變得越來(lái)越突出。傳統(tǒng)燃油車有發(fā)動(dòng)機(jī)掩蓋很多噪音,而電動(dòng)車安靜得多,反而暴露了更多細(xì)節(jié)上的問(wèn)題。因此,各大主機(jī)廠和材料供應(yīng)商都在加大對(duì)NVH材料的研發(fā)投入。
國(guó)內(nèi)方面,像萬(wàn)華化學(xué)、藍(lán)星新材料、中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所等單位,已經(jīng)推出了多款適用于汽車內(nèi)飾的聚醚材料,并廣泛應(yīng)用于比亞迪、吉利、長(zhǎng)城等自主品牌車型中。
國(guó)外方面,德國(guó)BASF、美國(guó)Dow Chemical、日本Asahi Kasei等公司也紛紛推出高性能聚醚產(chǎn)品,強(qiáng)調(diào)其在輕量化、環(huán)保、功能性等方面的綜合優(yōu)勢(shì)。
七、未來(lái)展望:聚醚不只是“膠水”
很多人可能會(huì)覺得,聚醚不就是個(gè)“膠水”嘛,干嘛說(shuō)得這么神乎其神?其實(shí)不然。未來(lái)的聚醚材料不僅要具備基礎(chǔ)的粘接功能,還要承擔(dān)起更多“智能角色”:
- 自修復(fù)功能:受損后自動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)完整性;
- 溫度響應(yīng)型:根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整吸音性能;
- 抗菌防霉型:提升車內(nèi)空氣質(zhì)量;
- 導(dǎo)電型:用于抗靜電或電磁屏蔽;
- 生物基來(lái)源:推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展。
可以說(shuō),未來(lái)的聚醚材料,將是集功能、環(huán)保、智能于一體的“全能選手”。
八、結(jié)語(yǔ):別小看那一塊“綿”
回過(guò)頭來(lái)看,我們每天坐在車?yán)铮犞魳?lè)、吹著空調(diào),很少有人會(huì)去想,那些讓我們感到舒適的背后,其實(shí)藏著許多看不見的技術(shù)和材料。而聚醚,就是其中之一。
它不像發(fā)動(dòng)機(jī)那樣轟鳴,也不像輪胎那樣飛馳,但它默默守護(hù)著我們的每一次出行,讓旅途少一分嘈雜,多一分安寧。
后,引用一些國(guó)內(nèi)外權(quán)威文獻(xiàn)供有興趣的朋友深入研究:
國(guó)內(nèi)參考文獻(xiàn):
- 張偉, 李娜. 汽車NVH材料的研究進(jìn)展[J]. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2021, 39(4): 589-595.
- 劉洋, 王磊. 聚氨酯在汽車內(nèi)飾NVH控制中的應(yīng)用[J]. 工程塑料應(yīng)用, 2020, 48(2): 101-105.
- 中科院青島能源所課題組. 生物基聚醚材料的開發(fā)與應(yīng)用前景[J]. 高分子通報(bào), 2022, (6): 1-8.
國(guó)外參考文獻(xiàn):
- M. R. Kamal, S. Roy. Polyurethane Foams for Automotive NVH Applications: A Review. Journal of Cellular Plastics, 2019, 55(3): 245–268.
- T. Nakamura, Y. Yamamoto. Development of Flame-Laminated Polyether Foam with Low VOC Emission for Car Interior Parts. Polymer Engineering & Science, 2020, 60(5): 1123–1132.
- BASF Technical Report. NVH Solutions in Automotive Interiors Using High-Performance Polyethers. Ludwigshafen, Germany, 2021.
希望這篇文章能讓大家對(duì)汽車NVH材料有更深的了解,也希望大家以后坐在車?yán)飼r(shí),能想到這塊不起眼的“綿”背后的科技力量。
畢竟,生活不止眼前的茍且,還有遠(yuǎn)方的安靜與舒適。
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聚氨酯防水涂料催化劑目錄
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NT CAT 680 凝膠型催化劑,是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑,不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物,適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。
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NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系;
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NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,中等催化活性,比A-14活性低;
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NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有延遲作用和一定的耐水解性,組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng);
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NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系,在該系列催化劑中催化活性強(qiáng),特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系;
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NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有很強(qiáng)的延遲效果,與水的穩(wěn)定性較強(qiáng);
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NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,中等催化活性,良好的流動(dòng)性和耐水解性;
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NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有延遲作用;
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NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,可用來(lái)替代A-14,添加量為A-14的50-60%;
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NT CAT MB20 凝膠型催化劑,可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑,活性比有機(jī)錫相對(duì)較低;
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NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫,凝膠型催化劑,適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫,還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等;
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NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑,與其他的二丁基錫催化劑相比,T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性,而且改善了水解穩(wěn)定性,適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。