新材料应用推进“纳米塑料”新进程

近日，一款命名为Urbee2的3D打印塑料汽车在美国面世。它除了底盘和引擎，其余大部分材料都是塑料。但让人称奇的是，该款塑料汽车和金属材质一样坚硬，重量却是金属汽车的一半。  

塑料汽车的面世引起了国内塑化企业的强烈关注，“这个3D塑料汽车将”纳米塑料替代金属材料“的理念直观的呈现在所有人面前，展现了塑料行业广阔的发展空间。”广东三凯新材料股份有限公司(以下简称“三凯”)董事长欧阳伟表示。三凯作为在业内创新性将纳米改性塑料成熟应用于汽车，机器人，航天等诸多领域的知名企业，为塑化企业提供了良性参考，也引领了“纳米塑料替代金属材料”的发展方向。  

“拿汽车发动机来说，传统的齿轮都使用的是钛合金，镁合金，铝合金之类的。这不仅贵，摩擦大，噪声大，而且笨重，增加油耗，不环保。”欧阳伟说到。为减轻汽车自重，采用纳米改性高性能塑料配件替代笨重的金属部件已经成为发展主流。普通塑料制品模量和耐热性较低，抗冲强度差，因而难以直接用于汽车发动机及重要配件。但如果在塑料树脂中添加一定比例的纳米材料，对树脂进行改性，所制得的产品耐高温性、抗老化性和抗冲强度均可明显增强。比如，轿车中使用的经添加纳米材料改性的PP，其耐高温性可由80℃提高到150℃，并可保证在高温下750-1000小时不老化、不龟裂。  

三凯用纳米塑料替代这些金属，不仅很好的规避了金属材料应用在汽车零部件当中的“热胀冷缩”“金属疲劳”问题，还创新性的将纳米技术融合进塑料材料，打造差异化技术竞争力。  

据三凯技术研发人员介绍，纳米塑料可以改变传统塑料的功能特性，呈现出优异的物理性能：硬度高，耐热性强，比重更小。这才让增强增韧塑料可以代替金属材料，因此解决了以塑代钢的首要问题：硬度。  

同时，由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长，纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度，这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。经过纳米技术处理的部分材料耐磨性更是黄铜的27倍、钢铁的7倍。这大大增强了汽车零部件的耐磨性。  

此外，纳米塑料还有长期耐紫外线、色泽稳定、质量较轻等优点，在汽车配件中的应用领域相当广泛。在汽车外装件中，主要用于保险杆、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其它保护胶条、挡风胶条等。在内饰件中，主要用于仪表板和内饰板、安全气囊材料，最重要的是发动机零部件及其重要组件等……相关业内专家预测，在未来的20年内，高质量的纳米改性塑料将大量取代现有的车用塑料制品和金属制品，具有巨大的市场潜力。