Будівельні матеріали, що використовуються у виробництві автомобілів
Кузов автомобіля Porsche Carrera GT включає
полімерний композит на основі вуглецевих волокон з високою термостійкістю
Види використовуваних полімерів
З синтетичних полімерів поліпропілен, поліуретани та поліаміди найбільш широко використовуються у вагонобудуванні та використовуються набагато рідше у вагонобудуванні. Інші полімери, поліетилентерефталат, полібутилентерефталат, полікарбонати, поліоксиметилен та поліфеніленоксид також використовуються у виробництві автомобілів. Серед полімерів лідируючі позиції займають поліетилен і акрилонітрил-бутадієн-стирол (АБС), поліполівінілхлорид, а також поліметилметакрилат. Полімерні матеріали використовуються для внутрішніх та зовнішніх застосувань автомобілів, для виробництва компонентів двигуна або антивібраційних та протишумових компонентів. Значно дорожчі спеціальні полімерні матеріали з підвищеною термо- та хімічною стійкістю часто використовуються в автомобілях у менших кількостях. До спеціальних пластмас належать полісульфони, поліетеркетон, поліефір етеркетон, полісульфіди, полііміди, які витримують високі температури. Також використовуються біологічно розкладаються полімерні матеріали та полімерні матеріали, виготовлені з відновлюваних джерел. Збільшується частка природних арматурних матеріалів на основі льону або конопель у полімерних структурних композитах.
Lamborghini Gallardo побудований з полімеру
армовані вуглецевим волокном композити
Двері автомобіля Dodge Viper SRT-10
виготовляються з вуглецевих полімерних композитів
Застосування полімерних композитів
При виробництві полімерних композитів використовується полімерна матриця, яка містить армуючий наповнювач. В якості армуючого наповнювача використовуються поліамід, вуглець, скло, а також натуральні волокна. Полімерні композити після армування склом, природними та полімерними волокнами набувають вищих механічних властивостей, ніж вихідний полімер. Вони використовуються для виробництва деталей кузова з механічним навантаженням, конструкції бамперів та для виготовлення деталей для салонів автомобілів, що використовуються для підвищення пасивної безпеки. Для виробництва легких паливних баків застосовуються композити на основі поліаміду або поліацеталю, які спочатку виготовлялися з металів.
Порівняно з металами, полімерні композити мають вигідні бар'єрні властивості, що дозволяє усунути проходження паливних парів через стінку резервуара, захищаючи навколишнє середовище.
Pontiac Solstice виготовляється з полімерних композитів, які складаються з поліефірної смоли, армованої скляними волокнами
Висновок
Постійний розвиток у будівництві автомобілів тісно пов’язаний з науковими дослідженнями нових типів полімерних матеріалів, їх мікрокомпозитів та нанокомпозитів, а також наповнювачів, напр. графену, а також розширення нових застосувань термопластичних еластомерів. Результати дослідження композиційних полімерних матеріалів, зміцнених полімерними або природними волокнами, дають можливість розробляти нові будівельні матеріали, які можуть бути використані для виробництва вдосконалених типів автомобілів.
Ігор Новак, Ондрей Зіго,
Інститут полімерів САН