■金暘新材料
前言
「要致富,先修路。」改革開放以來,中國的交通建設日新月異,飛速發展,多個領域躋身全球第一:高鐵營業里程2.9 萬公里,居世界第一;高速公路總里程超過14 萬公里,居世界第一;民航運輸規模居世界第二。四通八達的立體交通網路,串聯起幅員遼闊的神州大地,數以億計的人與貨物每天借助著它進行高效的流轉,為經濟發展注入源源不斷的強勁動力。
從交通大國邁向交通強國,背後離不開中國製造的力量,其中材料製造至關重要。隨著輕量化材料、綠色環保材料、高性能材料等工程塑膠廣泛應用於汽車、火車、飛機等領域,現代交通工具加速著材料升級換代的進程。
公路承載百億人次客運量,環保驅動車用材料創新
交通運輸部資料顯示,2018 年中國公路完成營業性客運量136.72 億人次,旅客周轉量9279.68 億人公里。
2018 年全國機動車保有量已達3.27 億輛,其中小型載客汽車首次突破2 億輛,新能源汽車保有量達261萬輛、新增107 萬輛。汽車保有量持續增長,節能減排問題日益突出。在此背景下,新能源市場高速增長,車用材料輕量化、環保化趨勢愈加明顯。在輕量化技術中,碳纖維增強熱塑性複合材料可替代傳統金屬材料及玻璃纖維增強材料製備的零部件,實現減重減排的目的。例如金暘新材料開發的碳纖維增強PA 系列減重效果明顯,可實現10% ~ 20% 的減重。除了輕量化材料外,免噴塗、低氣味等環保材料也開始廣泛應用。作為可替代傳統塗裝的環保材料,免噴塗材料擁有滿足多元化的美學需求、100% 回收再利用、綜合使用成本低等優點,可應用於汽車控制台、格柵、擋泥板、保險杠、後視鏡外殼等部件。例如金暘新材料開發的ASA/PMMA 汽車格柵,可實現金屬質感的效果。
環保趨勢下,汽車主機廠對低氣味材料的需求也更為迫切。以吉利汽車為例,其不僅對常用內飾件用礦物填充PP 氣味有嚴格的限制要求,對內飾件的其他部件如GF 增強PP 材料、耐熱ABS 材料、PC/ABS 合金材料的氣味也作出了嚴格限制,對材料的生產和製造工藝提出了更高的要求。目前VOC 控制方法主要通過選擇熱穩定性更強的添加劑,並配合採用自然脫揮、真空脫揮相結合的生產處理方式,以減少有害物質在塑膠製品中的殘留量。以金暘低VOC 阻燃PP 為例,它具有阻燃、低煙、無毒、無氣味等特點,符合國家相關環保標準。
軌交高速發展創新高,材料性能加速提升
中國軌道交通的發展速度就像高鐵一樣飛馳電掣。交通運輸部資料顯示,2018 年全國完成旅客發送量33.75 億人,運量接近全球人口的一半,比上年增長9.4%。其中動車組發送旅客20.05 億人,增長16.8%。2018 年中國鐵路運營里程首次突破13 萬公里,達到13.1 萬公里以上,其中高鐵超過2.9 萬公里,高鐵總里程占世界三分之二。軌道交通的發展,還體現於動車的國產化率越來越高,以及乘坐舒適性的提升,這都對國產材料提出了更高要求。在改性塑膠領域,聚醯胺複合材料具有高彈性、自潤滑性、耐磨性、耐衝擊性、耐腐蝕性等特點,能滿足軸承的性能要求,對鐵路運輸安全、高速、重載起到關鍵作用。國外如瑞典SKF 公司在客車車輛軸承和機車牽引電機軸承上均採用25% 的玻纖增強PA66 複合材料製作軸承保持架。國內如金暘新材料開發的PA6/PA66,具有高彈性、耐衝擊、耐腐蝕、易加工、質輕等特點,可用於滾動軸承保持架、軌距擋板、軌距塊、絕緣墊片、管套等零部件。
圖1:免噴塗ASA/PMMA 汽車格柵;圖2:低氣味PP 門板內飾
圖3:玻纖增強增韌PA66 軌距擋板;圖4:C919 飛機採用了許多國產材料
民航持續高增長趨勢,國產材料應用率上升
民航是除公路和鐵路外,中國的第三大交通出行方式。交通運輸部資料顯示,2018 年全國完成旅客運輸量6.12 億人,比上年增長10.9%。其中,國內航線完成旅客運輸量5.37 億人,增長10.5%,港澳臺航線完成旅客運輸量1127.10 萬人,增長9.8%;國際航線完成旅客運輸量6366.70 萬人,增長14.8%。
民航客運量繼續保持高增長態勢,給國產材料創造了機遇,中國航空領域曾受制於人,對進口材料比較依賴,長期以來國內材料供應商能夠生產符合航空性能要求的材料少之又少。伴隨著C919、運20、殲20等國產飛機研發技術的日趨成熟,國內同步展開了一系列新材料研發,許多技術壁壘逐漸被打破,更多的國產高性能材料應用到航空領域。如金暘開發的航空PA66、PA6 牌號,具有耐高溫變化、自潤滑、抗震、耐化學和耐磨等特點,可用於機翼、支架、磨擦面、天線罩等多個零部件。此外,PEEK 複合材料可減輕飛機重量,已應用於空客飛機的客艙門,目前也有多家國內供應商具備此項技術。■