三菱開發出使用竹纖維的汽車內裝材料

      三菱汽車工業在“第17屆聚合物材料論壇”(高分子學會主辦，2008年11月27日～28日于廣島國際會場舉行)上宣布(演講序號2PA02)，開發成功了用竹纖維做強化材料的復合樹脂材料，目標是用于汽車內裝部件。將竹纖維用作汽車部件尚屬首次。使用植物原料旨在減少二氧化碳的排放量。目前，該公司正在研討量產化相關事宜，“希望將成本降至現有材料的1.5倍左右”。 　　竹子的纖維化的工序如下，首先將竹子分割成四塊并去除竹節，然后用特殊設備(未公開)進行粉碎和獲取纖維。此前，竹子的纖維化是采用蒸汽爆碎(水蒸氣加熱分解纖維)的方法，不過因產生乙酸、甲酸、乙醛和VOC(揮發性有機化合物)等無法用于汽車用途。而此次的方法則不存在這樣的問題。 　　該公司通過合成(1)PBS(聚丁二烯-苯乙烯)樹脂和(2)聚丁烯樹脂制成竹纖維。這兩種樹脂多采用植物原料。 　　(1)PBS樹脂是糖和淀粉發酵生成的琥珀酸和石油中的1,4-Butanediol直接脫水縮合而成。混合竹纖維和PBS纖維制成雜化纖維，通過熱壓成形技術使之成形(圖1)。植物含量(植物材料所占的重量比例)約為83%。 　　作為該復合材料的物理特性，機械性能已達到實車使用水平。該復合材料已用于從2008年2月開始提供各電力公司試驗的電動汽車“iMiEV”的后擋板內飾。存在的問題是，該材料加水易分解，必須添加水分解抑制劑，但抑制劑價格較高且耐熱性較低(負荷彎曲溫度為109℃)，因此采用部件受限。目前，正在討論用于“iMiEV”量產車的可行性。 　　(2)聚丁烯是多元醇成分和聚亞胺酯成分反應生成的樹脂，其中的大部分多元醇由蓖麻油多元醇和椰油甘油代替。在竹纖維中添加粘合樹脂制成雜化纖維，將該雜化纖維裝滿金屬模具，利用反應射出成形機(RIM)注入多元醇成分和聚亞胺酯成分，使之反應硬化后成形。植物含量約為60%。 　　該復合材料的物性值方面，負荷彎曲溫度為193℃，各項指標值均較高。不過，作為汽車材料，與一般的PP(聚丙烯)樹脂相比還存在生產速度慢、制造成本高的問題，因此今后將進一步改進。主要用于車門裝飾板基材、座席后擋板和車頂材料等。 　　關于二氧化碳排放量的削減效果，試算了整個生命周期(從原料的采用到廢棄)的二氧化碳排放量，竹纖維PBS樹脂復合材料約為原石油類PP樹脂的51%，竹纖維植物制氨基甲酸乙酯樹脂復合材約為28%，削減效果顯著。                                                                                                            責任編輯：楊靜