快速跟进“车窗成型”的新材料

发布时间:2010-07-13
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图1 用GE的Lexan GLX树脂生产的“超级窗子”被装备到European Honda Civic的阻流板上,并获得了SPE Central Europe的革新奖

聚碳酸酯车窗市场正在逐渐发育起来。与玻璃相比,注射成型的聚碳酸酯车窗或顶篷的重量能够减轻50%,且具有更大的设计自由度,有利于部件的整合。正因如此,与之相关的材料、添加剂、模内薄膜嵌件,以及涂覆等最新的技术信息也纷至沓来。

材料的发展方向

在全球的车窗材料领域中,主要有3家材料供应商,即Bayer MaterialScience,、GE Plastics和日本Teijin在领导着市场和技术的发展。据Bayer MaterialScience的车窗业务副总裁Volkhard Krause介绍,他们正在研究一种增强型Makrolon AG 2677聚碳酸酯,预计该材料将占据70%的车窗市场份额。该公司完善了这种透明材料的着色性能,并已经开发了宽范围的色系,包括亮或者暗色调的绿色、灰色及其他颜色。

现在除了PC以外,Bayer MaterialScience还在进行中的一些研究项目是寻找一些新材料以用于车窗的结构框架。例如,首先成型聚碳酸酯板,然后在同一模具中进行第二次注射以便整合一些不同的功能。Bayer MaterialScience的最新研究进展之一是包含20%矿物填料的新级别Makroblend PC/PET。一种新的1.1m×1.1m的固定全景顶篷正在应用此材料进行二次注射,据说这种新级别的PC/PET合金材料带给车窗超级的光学性能。

此外,Bayer MaterialScience正在寻找一种新的PC共混物,该材料能够与橡胶密封条很好地融合。据介绍,该公司做此项研究的目的是寻找TPO与涂膜或者非涂膜PC之间的粘合。


图2 特殊的颜料能够添加到电致发光的PC车窗中。另一种新选择是应用预先印刷的模内嵌入薄膜,用于制造加热/解冻元件或无线天线

Bayer MaterialScience 和GE Plastics都在开发能够吸收红外线的PC材料,以减少辐射热通过PC板材。这种PC材料一般用于车顶模块的生产。Bayer MaterialScience表示,他们的红外线吸收级PC材料具有透明的色彩,能够阻断50%的红外线传播。

GE全球车身板以及车窗玻璃市场主管Derek Buckmaster表示,GE正在研究纳米技术(或许是纳米黏土)以阻挡日光的传播,其作用也是反射或吸收热量,以确保汽车中的乘客更加舒适。同时,GE正在使用传统颜料生产各种色彩的Lexan GLX树脂。该公司介绍说,颜料的稳定和长效是问题的关键,在此不需要考虑光的传播以及强度问题。此外,GE还在设法增加其他的性能,例如声音的衰减等。还有一些研究涉及到包覆成型材料,如TPE 或者 PC/PBT。

“我们在寻找改善加工性能以及降低制品成本的途径,” Buckmaster举例说,GE正在寻找不同的加工方法以进行双组份成型。并且在其全球技术中心中增加了一台1600t的双组份成型机以用于窗用玻璃的生产。目前该技术中心已经有一台2700t的注塑机。Buckmaster预计,18个月以后PC 后窗玻璃将首次出现在美国轿车上。

在日本,Teijin公司与注塑机生产商Meiki联合共同研发汽车车窗用玻璃材料。Teijin拥有一台来自于Meiki 3400t的双组份成型机,用于制造低压PC零部件,这是Meiki制造的最大的双组份注塑成型机。


图3 GE明确表示他们正在研究纳米技术。纳米粘土技术能够吸收或反射红外线能量,保持车内凉爽

新的涂膜概念

Exatec公司是一家生产汽车车窗材料的公司,是由Bayer MaterialScience 与GE Plastics共同投资兴建的。该公司已经有3个级别的PC900系列涂膜系统。其涂膜技术的核心是类玻璃等离子增强化学蒸汽沉积涂膜,吸收层需要与被称为Exatec SHX的长效耐候层以及Exatec SHP 9的水基层结合。该公司提供的Exatec 900用于固定车窗,Exatec 900vt用于汽车顶篷以及全景顶篷。

 Exatec 900 el是一种电致发光材料,能够以一种全新的方式照亮车厢内部。Exatec的 CEO Clemens Kaiser先生表示,采用Exatec 900 el可以将车厢内灯整合到车窗板上,利用一种特殊的工艺,发光带可以被整合到PC顶篷中。发光带嵌入到薄膜层中后具有导电性能和冷光颜料,薄膜的电极则被连接到汽车的电气系统中。当给定一个电压以后,颜料发光,乘客能够控制亮度,并且可选的颜色范围相当宽。

Exatec Backlite Technology是一项新技术,该技术能够采用模内薄膜嵌件的方法将后窗加热器/除霜器或者无线天线电路整合到车窗中。

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