乔金樑：汽车领域的新型材料合成树脂

    【编者按】2010年9月3日，享有“汽车行业达沃斯”美誉的中国汽车产业发展论坛在天津滨海新区隆重举行。政府、行业以及企业高层领导将以多元化的会议模式围绕“中国汽车产业的转型升级”这一年度主题展开深入的讨论。在互动研讨环节与会嘉宾以“汽车零部件产业发展”为主题进行了热烈讨论，以下中国石化汽车行业技术合作中心副主任、中国石化北京化工研究院副院长乔金樑。

　　乔金樑：女士们，先生们，大家好。下面和大家一块讨论一下塑料能够为我们汽车工业的升级换代和技术进步做哪些贡献？

　　首先我想班门弄斧一下，谈谈车用材料的发展趋势。按照我们的理解，塑料的发展趋势主要是节能减排，并且是有利于环保和乘车人的健康，主要体现在下面三个方面。

　　第一，是汽车材料的轻量化，也就是越来越多的塑料代替金属，以更轻的塑料代替重一点的金属。

　　第二，汽车材料的单一化，就是我们常说的聚丙烯化。

　　第三，就是汽车材料的无害化，这个无害化首先对环境，然后对乘车人，我们每辆新车，不管多高档，只要进去一定有非常难闻的味，我们希望这种味越来越小。

　　塑料在汽车上确实越用越多，而且不但是装饰件，功能件也开始逐渐采用塑料。塑料中主要用什么塑料？这是国外公司做的22种车的分析报告，平均的重量是1.3吨，塑料占了12.5%。聚丙烯之所以在汽车中越用越多，一个是能耗低，是最为环保的塑料，聚丙烯生产中基本没有什么有害物体排放，是非常环保的生产方式，并且加工中比其他任何材料都节能，在比较低的温度非常容易地加工，应用中比较轻，实际上聚丙烯是所有塑料中比重最小也是最轻的塑料，所以运输中也是最节能的。再一个聚丙烯非常容易回收利用，所以聚丙烯在汽车塑料中是利用越来越多，无论是我们提到的所谓车用塑料一体化，还是欧洲提出的汽车废旧材料利用的95%的目标，要想达到，可能汽车塑料的聚丙烯化是未来重要的方向。日本车用的聚丙烯在所有车用得最高，达到37%。

　　中国石化不仅是燃料供应商，也是中国最大的合成树脂的生产供应商，09年我们的合成树脂产量达到一千多万吨，占到国产总量的54%。09年，我们的聚烯烃生产能力世界第二位，10年产能继续增加，其中聚丙烯有500多万吨。我们的聚丙烯一部分目前用在汽车上，去年有50万吨左右，今年上半年已经有26万吨，今年的量比去年的量有所增加。

　　在80年代，我们的催化剂技术就转让给了美国一个非常知名的公司，在那个年代，中国主要从国外买技术，我们这个技术已经开始向国外技术许可了，这个许可费好像到现在还没有中国的专利卖这么多钱。而且我们有非常基础研究的配套措施，比如高分子物理、结构表征和塑料加工技术，这上面显示的这些单元是新产品开发所离不开的。近年来我们可以说和主要的很多汽车公司都建立了不同水平、不同方式的合作关系，特别是我们的中国石化汽车行业合作中心成立以后，我们的关系变得越来越密切，比如说我们和丰田公司建立了定期的交流机制，我们和德国大众汽车公司也建立了非常紧密的合作关系，大众不仅是材料，大众的汽车中心实验室建在北京化工研究院的院内，我们有非常频繁的交流，真正做到了资源共享，并且合作开发一些汽车用的材料。

　　根据我们对汽车所用塑料的理解，我们近年来开发了多种车用塑料，特别是我现在准备讲到的这种高性能低成本的聚丙烯材料，我们希望用这些材料逐渐替代现有的通用材料。这个图上显示的五种材料都是我们有很大优势的独立开发，具有自主知识产权的新材料，这些材料我相信会对汽车的升级换代起一定作用。比如这里面提到第一个，高结晶聚丙烯是一种耐热的高钢性的材料，现在汽车中已经大量应用，只不过过去是进口的，现在用的是中石化生产的产品。高热度强度聚丙烯，汽车中用量虽然不大，但是它很贵，保险杆里衬的小块的防震聚丙烯要卖到10万一吨，主要是它的技术难度很大，国外采用二次加工的办法进行改性的办法，我们是直接生产的办法，生产成本大幅度降低。第三个是高流动高抗冲聚丙烯，我们不得不加一点过氧化物，使汽车的塑料有一些味道，现在我们已经可以开发不加讲解剂的聚丙烯，使味道可以大幅度减少。画红圈的主要目的是替代那些需要二次改性的产品。除此之外，我们还开发了汽车油箱专用树脂、耐划痕树脂。

　　首先谈谈刚才说到的反应器合金，汽车工业早期用量比较小，所以说汽车工业所用的大部分材料都是经过二次改性的，因为一个是过去我们聚丙烯的生产水平没有那么高，达不到汽车工业的要求，第二量也太小，不适于大生产装置生产。目前情况变化了，聚丙烯生产水平提高了，汽车用量也增大了，所以我们开发了用反应器直接生产的技术。因为通过二次改性的技术带来了成本高，能耗大，并且性能不稳定的问题。我们通过聚合技术以及非常特殊的专利技术，也就是我们的助剂技术，可以砍掉二次改性直接生产聚丙烯专用树脂，这个树脂有一些优势，比如比重小，可以比普通的保险杆材料小10%，并且流动性好，加工速度快，可以节省10%的时间，并且质量稳定。目前这个材料已经德国大众汽车公司的质量认证，目前正在商讨如何尽快在大众汽车上得到应用，主要问题需要新开模具。但是目前在国产汽车已经得到了应用。我相信不仅是汽车保险杆，将来很多部件都可以使用，这样可以提高汽车行业的竞争力。

　　第二种是耐划痕聚丙烯，这是汽车中用的比较特殊的材料，因为其中仪表盘、门内板大量采用聚丙烯，但是聚丙烯不耐划痕，到目前为止这个问题解决得还不够理想，如果克服的话，发现高档车上门内板、仪表盘容易脏。我们采取的办法是通过控制它的分子结构，利用独特的催化剂技术和配方技术，目前得到的耐划痕聚丙烯比目前使用的要好很多，目前正在德国大众公司进行全面的评价。

　　第三种是聚乙烯油箱，目前中国用的汽车油箱很多是聚乙烯的，但是材料目前还是进口的，所以成本比较高。我们中石化引进了美国CBC公司的聚乙烯生产技术，这个技术非常适合生产油箱专用料，通过它特殊的催化剂，这种油箱性能非常高。目前这个材料通过了长春实验室的3C认证，这个材料性能比较好，所以很容易通过低温6米的跌落实验。

　　第三是钢力强度聚丙烯，这是中石化的专利技术，现在主要用在顶棚用于放热层，国内拥护使用的成本非常高，希望通过我们的努力把这个成本大幅度降低，不仅在刚才提到的这些地方使用，在汽车其他的零部件也能够尽可能多采用这种材料，因为这种材料是环保的材料。

　　第四是刚才说到的高流动性低VOC含量的聚丙烯，VOC是有机挥发物，如果变成基本上没有可挥发物的材料，汽车里味道会大幅度降低。传统上为什么出现这种味道呢？主要是因为高流动性的树脂必须要加入过氧化物使它降解，这样会产生小分子的东西。目前我们开发的在聚合反应器内不通过降解，直接生产这种聚丙烯的技术，所以可以生产没有味高流动性抗冲的聚丙烯。如果开发成功的话，汽车内饰用的聚丙烯材料都可以做到无味化。

　　最后想提的是我们目前开发的非常成功的生物基，也就是可降解的塑料，应该说最大的拥护是发泡材料和薄膜，因为是最难回收的。目前我们已经成功开发了这两类材料，我们相信早晚这些材料会在汽车中得到应用，因为汽车中同样面临着材料的回收和降解的问题。比如薄膜，可能大家觉得在汽车用的不多，但实际上新车座位上都有薄膜，这些薄膜回收起来非常困难。

　　谢谢大家。