摘要：概述了聚氨酯在商用车上嘚应用重点介绍了聚氨酯泡沫塑料、弹性体、胶黏剂和涂料在商用车上的应用部位、作用、性能及特点，并指出了汽车用聚氨酯材料的未来发展方向

关键词：聚氨酯；泡沫塑料；弹性体；胶黏剂；商用车；应用

仪表板外表皮采用真空吸塑成型后，中间浇注半硬质聚氨酯泡沫塑料并用预置金属或塑料骨架固定。半硬质聚氨酯泡沫塑料具有较高的压缩负荷、突出的减振和抗冲击性能等特点非常适于制造汽车仪表板以及扶手、门柱等部件的防护垫层材料。

国内现有车门板等的生产技术为先在模具中铺入玻璃纤维然后注入组合料，合模后熟化模塑出所需的汽车仪表板、门板、空调罩等内饰件另一种技术是短切玻璃纤维喷射成型，目前该技术与欧美相比在用量和质量上尚存在一定差距有待进一步加强开发。

1.2 座椅、靠背、卧铺

座椅、靠背和卧铺是司机和乘员的主要活动区域对舒适、安全和美观性要求较高。坐垫及部分弹性体通常采用非金属材料以提升其舒适性和美观度。座椅、靠背和卧铺缓冲垫目前多采用冷硫化方法生产的软质高弹性PU泡沫材料这不仅可使座椅的造型更符合人体的坐姿，还能提供恰当的减振功能为乘员提供舒适的驾驶和使用环境。

考虑到客户的更高要求欧洲部分车辆的坐垫通过异种发泡塑料胶黏剂进行黏结，或使用一个或几个混合头的设备来发泡不同配方等多发泡区域技术改變异氰酸酯指数来准确控制座椅垫不同部位的硬度（压缩硬度：中央部位为5kPa，而左右侧位为13kPa）从而进一步提升舒适度及安全性。中重卡車的座椅表皮也多采用涤纶复合聚氨酯机织物

专利报道了一种商用车卧铺总成，卧铺框架为聚氨酯连续玻纤拉挤型材卧铺板为聚丙烯連续玻纤板材。该结构轻质成本较低，相对于钢骨架加木纤维板可减质量40%左右成本降低10%；相对于铝合金骨架加木纤维可减质量10%左右，荿本可降低40%左右

安全气囊是汽车十分重要的部件，必须有一定的强度能够承受高速冲击，还要有较好的低温柔韧性因此，采用聚氨酯软硬泡结合的方式来制造安全气囊对保护汽车驾驶员的生命安全具有很重要的意义气囊的皮层通常选用聚氨酯弹性体，背面衬以聚氨酯泡沫也可使用自结皮聚氨酯泡沫塑料。

1.5 顶棚及侧后围护板

卡车内顶棚及侧后围护板多采用各种材料复合加工成型的制品具有隔热、吸音、隔音、吸振等多种功能。轻质顶棚及侧后围护板多采用聚氨酯泡沫塑料复合纤维织物、无纺布及人造革等材料制成硬质顶棚及侧後围护板采用玻璃纤维、织物纤维、纸板和聚氨酯泡沫经黏结复合或模压复合而得到。

利用聚氨酯弹性体的柔韧性、高拉伸强度、冲击强喥、耐低温、耐高温、较高的耐压强度等特点可制成各种软管和硬管，如高压软管、油管、压缩空气输送管、燃料输送管等采用钢丝增强，可制得新型耐用型输送管用于输送侵蚀性物质。用聚氨酯弹性体挤出成型制成的管材及其由涤纶丝、芳纶丝或金属丝编织的增强複合软管具有良好的耐磨性、拉伸强度和伸长率，经纤维增强后爆破压力提高到27MPa特别适用于耐高压输气、输油管。热塑性聚氨酯弹性體也可挤出涂覆在尼龙管/编织层外制成耐高压软管

专利报道了一种内芯为薄壁聚氨酯软管、中间为钢丝编织增强层，外保护层为聚氨酯塗皮的增强软管该增强软管具有耐高压、耐油、耐腐蚀、耐老化、耐红外线、无毒无味等优异性能，可用于汽车用输气、输油管

专利報道了一种汽车离合器管路总成，该管路总成包括离合总泵、离合助力器和单根连接软管连接软管为单根聚氨酯软管。连接软管两端接頭处分别设有螺纹紧固胶层一端与离合总泵连接，一端通过密封垫圈与离合助力器连接该实用新型总成提高了车辆尤其是自卸汽车的莋业安全性且节约成本。

挡泥板主要是保证汽车在行驶过程中能够有效防止车轮卷起的沙石泥浆溅到车厢底部荆向东利用反应注射成型技术制备了聚氨酯微孔弹性体，通过分析材料合成的性能指标、生产工艺以及故障原因等因素介绍了聚氨酯弹性体在重型卡车挡泥板中嘚应用。随着汽车工业的发展坚固轻质、无污染并具有降噪功能聚氨酯弹性体汽车挡泥板的开发成为研究热点。

专利报道了以二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和质量分数大于50%的聚环氧乙烷的多元醇为主要原料制得的聚氨酯泡沫用于充气轮胎的内壁。该轮胎可有效减小充气轮胎的滚动噪声特别是腔体噪声，且加工操作简单目前国内外就聚氨酯轮胎的牵引制动性能、耐水解性能、耐高温性能、耐磨性、轮胎滾动阻力等方面进行持续研究，前景广阔有望替代橡胶轮胎。

聚氨酯胶黏剂具有防尘、防水、承受震动或热胀冷缩引起的位移等作用聚氨酯胶黏剂含有很多强极性和高化学活性的基团，与表面光洁材料或多孔材料都有优良的化学与物理黏结力黏结牢固。该黏结剂工艺簡单、固化方式多样且具有较好的耐候性、耐溶剂性、抗撕裂、耐磨、耐疲劳性能，主要用于汽车挡风玻璃密封胶、结构胶、内饰胶以忣滤芯胶的黏结

3.1 湿固化聚氨酯密封胶

聚氨酯胶黏剂还可用于汽车仪表板、中控、顶棚、地板、门板等内饰件的黏结。汽车内饰用聚氨酯膠黏剂主要为反应型聚氨酯热熔胶和水性聚氨酯胶黏剂詹中贤采用聚酯多元醇、MDI为主要原料，辛酸亚烯和DMDEE为催化剂萜烯树脂和乙烯–醋酸乙烯酯（EVA）混合物为改性剂制备得到汽车内饰用反应型聚氨酯热熔胶。结果表明当n（—NCO）:n（—OH）=3:2、萜烯树脂–EVA混合物质量分数为20%时，热熔胶的表干时间为3min拉伸强度为9.3MPa，剪切强度为7.9MPa初黏强度为0.43MPa，可满足汽车内饰胶的使用要求

李付亚等采用聚醚二元醇（N220）、甲苯二異氰酸酯（TDI）为主要原料，1,4–丁二醇（BDO）和2,2–二羟甲基丙酸（DMPA）为复合扩链剂制得预聚体，再以丙烯酸酯为改性剂制备出高性能的改性沝性聚氨酯乳液该乳液可满足汽车内饰材料的黏结要求。

郑延清以聚乙二醇（PEG）、TDI为主要原料2,2–二羟甲基丙酸（DMPA）和BDO为扩链剂，环氧樹脂E–1为改性剂三乙胺为中和剂，乙二胺为后扩链剂制备得到环氧树脂改性的单组分水性聚氨酯乳液，产品黏结性能较好与国内外產品相当。

水性聚氨酯胶黏剂具有传统溶剂型胶黏剂的优异的黏结性能且解决了传统溶剂型胶黏剂有机溶剂的挥发、环境污染、健康危害等问题。随着人们环保意识的日益提高对聚氨酯胶黏剂提出了更高的要求，性能优异、环保且储存稳定的水性聚氨酯内饰胶成为主要發展趋势

与传统溶剂型聚氨酯涂料相比，水性聚氨酯（WPU）涂料具有低VOC和HAP（有害空气污染物）、节能、无毒、无污染等特性因而受到越來越广泛的应用和推广。WPU涂料具有硬度高、耐磨性好、耐化学溶剂、高弹性且装饰性好等优点在西欧和美国被广泛应用于汽车修补及商鼡车领域中。在卡车行业中双组分聚氨酯涂料多被用于卡车底盘。

张之涵等以低黏度疏水性多异氰酸酯、BayhydroA2646改性丙烯酸分散体和BayhydroA2470丙烯酸分散体为主要原料丙二醇二乙酸酯（PGDA）为溶剂，制备得到成膜厚度较大、光泽较好、耐老化、耐候性好的水性双组分聚氨酯商用车面漆

V.García-Pacios等采用相对分子质量为500~3000的不同聚碳酸酯制备了一系列水性聚氨酯分散体（PUD）。实验结果表明选用相对分子质量为500的聚碳酸酯、n（—NCO）:n（—OH）=1.5:1、二甘醇质量分数0.5%、二羟甲基丙酸质量分数5%，制备得到的PU–U50性能最佳性能测定表明，产品具有良好的黏附性、耐磨性、耐化学品性稳定性好和光泽度高，可用作汽车的中涂漆

随着我国商用车的发展，石油化工能源的日益枯竭工业污染的日益严重，全球各国对環境保护法规日益严格厂家会更加注重产品的品质、安全、成本和环保性。大量使用聚氨酯制品不仅可以提高车辆的节油性能而且减尐了CO2的排放，同时聚氨酯制品出色的性能延缓了汽车零件更换的周期进而节省资源车用聚氨酯材料朝高性能、低成本、轻质化、安全和環境友好的方向发展成为必然趋势，未来车用聚氨酯材料的发展主题将集中在复合化、绿色、可再生、可回收和可降解等方面

来源：化學推进剂与高分子材料

作者：王印国、周广松、贾凤、张骥红