TPU vs PVC na indústria automóvel: Desempenho e impacto ambiental

Resumo:

Sob a moda da leveza e da proteção ambiental no sector automóvel, o TPU (poliuretano termoplástico) e o PVC (cloreto de polivinilo), como dois materiais poliméricos principais, tornaram-se na realidade o centro das atenções da indústria devido às suas diferenças de desempenho. Este artigo examina profundamente as vantagens e desvantagens de ambos na área de componentes de automóveis a partir de seis medidas: estrutura química, edifícios físicos, gestão ambiental, preço de processamento, situações de aplicação e clientes potenciais de mercado, e explora a direção da futura opção de material em mistura com estudo fiável e método da empresa.

1. Estrutura química e processo de síntese: diferenças essenciais na conceção molecular

O TPU é composto por secções duras rotativas (isocianatos e extensores de cadeia) e sectores macios (polióis), que lhe conferem uma elevada elasticidade e resistência ao desgaste. Esta estrutura permite-lhe manter-se estável sob tensão mecânica e ansiedade, especialmente no caso de peças de automóveis que apresentam falhas frequentes (como amortecedores e vedantes). O PVC é principalmente polimerizado a partir de monómeros de cloreto de plástico e é constituído por muitos átomos de cloro. Embora tenha retardância ao fogo, a sua cadeia molecular é relativamente inflexível e rapidamente frágil a níveis de temperatura reduzidos.

Apoio ao argumento:

A síntese do TPU necessita de duas etapas, a pré-polimerização e a expansão da cadeia, o que é complexo, mas manejável em termos de desempenho; o PVC é gerado com procedimentos simplificados, como a polimerização em suspensão, que é menos dispendiosa.

2. Propriedades físicas residenciais: elasticidade, resistência às condições climatéricas e expansão funcional

1. Elasticidade e resistência ao desgaste O TPU tem uma resistência à tração de aproximadamente 70MPa e um prolongamento na rutura de até 1000%, excedendo em muito a dureza dominante do PVC. Por exemplo, as coberturas de veículos em TPU podem resistir a fendas de chaves de fendas e a riscos de auto-reparação, enquanto Coberturas de PVC para automóveis e camiões são susceptíveis de fissurar e não podem ser recuperados.
2. Nível de temperatura e resistência química O TPU tem uma grande variedade de resistência ao nível de temperatura (-35 ℃ a 120 ℃) e excelente resistência à oxidação, tornando-o adequado para atmosferas de alta temperatura em áreas de motores; O PVC tem um ponto de condicionamento baixo (cerca de 80 ℃) e é rapidamente deformado em altas temperaturas de longo prazo. Além disso, o TPU é resistente ao óleo e à hidrólise (tipo poliéter), enquanto o PVC é rapidamente hidrolisado quando em contacto com a água e pode enferrujar a pintura automóvel em dias de chuva.

Assistência à argumentação:

As experiências revelam que as coberturas para automóveis em TPU não têm cheiro a pungente quando derretidas e os resíduos podem ser retirados; o PVC liberta fumo negro e gás cloreto de hidrogénio quando derramado, poluindo o ambiente.

3. Gestão ambiental: a consideração central de um desenvolvimento duradouro

O TPU não contém plastificantes e ftalatos, é reciclável e cumpre os requisitos RoHS da UE. Por outro lado, o PVC pode libertar dioxinas ao longo do processo de fabrico, é difícil de enfraquecer após a eliminação e requer solventes químicos especializados para tratar a cola residual, o que aumenta a carga ecológica.

Citação de instância:

As empresas automóveis europeias têm vindo a eliminar progressivamente os interiores de PVC e a mudar para ligas de TPU/PP para reduzir os gases de escape de COV (compostos orgânicos voláteis) no veículo.

4. Custo de transformação e aceitação pelo mercado: um jogo de vídeo sobre a relação custo-eficácia

As despesas com a matéria-prima TPU são bastante elevadas e o seu manuseamento exige equipamento de controlo de temperatura exato, mas a sua longa duração (7-10 anos) diminui as despesas globais de utilização. Embora o PVC seja de baixo custo no início, é fácil de amarelar e tem uma vida curta (1-3 anos), e a sua substituição regular aumentará os custos.

Contraste de informação:

Tomando como exemplo uma capa de automóvel impercetível, o custo diário normal do TPU é apenas 1/3 do PVC, e pode aumentar a iluminação da pintura do automóvel em 30%, e tem igualmente a função de manter o valor.

5. Diferenciação das circunstâncias de aplicação: modas de qualidade e modas úteis

1. Aplicação premium de TPU

Elementos interiores e de segurança: A liga TPU/PC é utilizada para a consola do cockpit para aumentar a resistência ao impacto; o material composto de fibra longa TPU é utilizado para o para-choques para obter leveza e elevada rigidez. Segurança da área de superfície: A cobertura do veículo em TPU está presente no mercado topo de gama e o substrato TPU alifático pode resistir ao amarelecimento dos raios UV e é adequado para modelos de luxo.

1. Bolsa de valores de PVC

Segurança a baixo preço: A película de PVC é utilizada para a proteção de curta duração da pintura de automóveis ou de tubagens industriais, em função das vantagens tarifárias. Certas situações de resistência à corrosão: O PVC continua a ser o principal material para a camada de isolamento de fios, condutas de drenagem de água, etc., mas a sua quota de mercado é reduzida pelas normas ambientais.

6. Perspectivas de mercado: Desenvolvimento tecnológico e orientação política

Em todo o mundo, o TPU é responsável por mais de 15% de aplicações automóveis (Europa e Estados Unidos), enquanto a China representa muito menos de 5%, com um potencial de desenvolvimento significativo. Com as necessidades de novos veículos de energia para proteção leve e ambiental, produtos compostos como TPU / PA6 certamente substituirão os componentes de aço e minimizarão o uso de energia. Por outro lado, embora o PVC tenha aumentado sua flexibilidade com a adição de plastificantes (como o TPH), é um desafio parecer o gargalo ecológico e pode ser restrito ao mercado de baixo custo no futuro.

Padrões de mercado:

A BMW, a Tesla e várias outras empresas do sector automóvel incluíram efetivamente o TPU na cadeia de abastecimento para promover a sua aplicação em peças de elevado valor acrescentado.

Resumo

A competição entre o TPU e o PVC é essencialmente uma competição entre a atualização da eficiência e a transformação ambiental. Com a sua flexibilidade, resistência e vantagens ambientais, o TPU está gradualmente a substituir o PVC como a principal opção para acessórios de automóveis, particularmente nas áreas de capas de automóveis e camiões premium, interiores e elementos de segurança e proteção. No entanto, o PVC continuará certamente a ter um mercado em cenários de pormenor a curto prazo, devido à sua vantagem em termos de custos. No futuro, com a versão da tecnologia moderna e o aumento das políticas, espera-se que o fabrico em grande escala de TPU reduza melhor os preços, enquanto o PVC necessita de expandir o seu ciclo de vida através de melhorias na gestão ambiental. Os fabricantes de automóveis e os clientes devem ter em conta os custos temporários e os benefícios a longo prazo e acolher o futuro ecológico da tecnologia dos produtos.

Referências:

1. Diferenças entre os materiais TPU e PVC - Lien Industrial
2. Análise dos perigos ocultos das películas de PVC para automóveis - Autohome
3. Aplicação de TPU em automóveis - China Coal Network
4. Comparação de materiais de cobertura invisível para automóveis - Baidu Baijiahao
5. Análise das vantagens da cobertura para automóvel em TPU - Weibo
6. Seleção do material da película de mudança de cor - Autohome