Chất nền polymer được sử dụng phổ biến nhất trong da tổng hợp ô tô là gì

Sự đổi mới công nghệ về vật liệu nội thất ô tô tiếp tục không suy giảm, với da tổng hợp ô tô đóng vai trò trung tâm. Hiệu suất, độ bền, cảm giác xúc giác và tính thân thiện với môi trường của vật liệu này đều được quyết định bởi thành phần cốt lõi của nó: chất nền polymer. Trong chuỗi cung ứng nội thất ô tô chuyên nghiệp, chất nền polymer phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất chủ yếu tập trung ở hai hệ thống: polyurethane (PU) và polyvinyl clorua (PVC).

Polyurethane (PU): Đồng nghĩa với hiệu suất cao và bảo vệ môi trường

Trong thị trường ô tô hiện nay, da tổng hợp polyurethane (PU) chắc chắn là lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng phổ thông, cao cấp. Sự phổ biến của vật liệu PU không phải là ngẫu nhiên; chúng mang lại sự cân bằng tốt nhất về hiệu suất giữa da tự nhiên và nhựa truyền thống.

1. Cấu trúc và ưu điểm: Khả năng thoáng khí và chống thủy phân

Ưu điểm cốt lõi của da tổng hợp PU nằm ở cấu trúc vi xốp. PU được sản xuất bằng quy trình ướt hoặc quy trình không dung môi tiên tiến hơn tạo ra lớp xốp tương tự như da tự nhiên, mang lại khả năng thoáng khí và hút ẩm tuyệt vời. Điều này rất quan trọng đối với ghế ngồi ô tô lâu dài, giúp tăng cường sự thoải mái khi lái xe một cách hiệu quả.

Về mặt hóa học, PU cấp cho ô tô thường được sản xuất bằng cách cho polyol polyester hoặc polyete phản ứng với isocyanate. Polyether PU được các OEM ưa chuộng vì khả năng chống thủy phân tuyệt vời. Nội thất ô tô tiếp xúc với nhiệt độ và độ ẩm cao trong thời gian dài, khiến khả năng chống thủy phân trở thành một chỉ số quan trọng về tuổi thọ sử dụng của vật liệu.

2. Nâng cấp quy trình sản xuất: PU và TPU không dung môi

Để đáp ứng yêu cầu của ngành công nghiệp ô tô về hàm lượng VOC thấp và bảo vệ môi trường, PU xử lý ướt truyền thống (sử dụng dung môi như DMF) đang được loại bỏ hoặc cải tiến. Trọng tâm công nghệ hiện tại đang chuyển sang:

PU không dung môi: Sử dụng công nghệ polyurethane phản ứng (RPU) hoặc polyurethane gốc nước (PU gốc nước), điều này giúp loại bỏ việc sử dụng dung môi hữu cơ tại nguồn, giảm đáng kể lượng khí thải VOC từ các chi tiết trang trí nội thất và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng không khí nghiêm ngặt như VDA 270/278.

Polyurethane nhiệt dẻo (TPU): TPU mang lại các đặc tính cơ học tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và khả năng tái chế. Trong lĩnh vực da tổng hợp ô tô, TPU thường được sử dụng làm lớp phủ bề mặt hiệu suất cao hoặc làm chất nền, đặc biệt là trong nội thất xe điện (EV), nơi trọng lượng nhẹ và khả năng tái chế là tối quan trọng.

Polyvinyl clorua (PVC): Độ bền và hiệu quả chi phí

Trong nhiều thập kỷ, da tổng hợp polyvinyl clorua (PVC) đã thống trị thị trường ô tô hạng trung và cấp thấp nhờ độ bền tuyệt vời và hiệu quả chi phí đáng kể.

1. Đặc tính hiệu suất: Chống trầy xước và dễ dàng vệ sinh

Cấu trúc hóa học của PVC mang lại khả năng chống trầy xước, chống dầu tuyệt vời và khả năng làm sạch tuyệt vời. Việc điều chỉnh tỷ lệ chất hóa dẻo trong công thức cho phép kiểm soát linh hoạt độ mềm của vật liệu. Da PVC thường được sử dụng trong các tấm cửa ô tô, bảng điều khiển phía dưới và các ứng dụng nội thất như xe tải, nơi độ bền là điều tối quan trọng.

2. Những thách thức và sự thay thế: Áp lực môi trường

Tuy nhiên, PVC phải đối mặt với thách thức lớn do những lo ngại về môi trường. Việc sản xuất và xử lý chất thải PVC truyền thống có thể gây ra rủi ro cho môi trường và việc sản xuất nó phụ thuộc vào clo. Hơn nữa, chất hóa dẻo phthalate, cần thiết để đạt được độ mềm, bị hạn chế nghiêm ngặt trong các quy định nội thất ô tô toàn cầu. Do đó, PVC đang dần được thay thế bằng polyurethane (PU) trong cả ứng dụng ô tô du lịch cao cấp và phổ thông.

Chất nền mới nổi và xu hướng tương lai

Ngoài PU và PVC truyền thống, ngành công nghiệp da tổng hợp ô tô đang tích cực khám phá các chất nền polymer mới để đáp ứng nhu cầu trong tương lai về tính bền vững, vật liệu dựa trên sinh học và nền kinh tế tuần hoàn.

PU/PVC gốc sinh học: Việc sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo (như tinh bột ngô và dầu thầu dầu) để thay thế một số nguyên liệu thô gốc dầu mỏ nhằm sản xuất polyol gốc sinh học giúp giảm lượng khí thải carbon.

Chất nền PET tái chế: Sử dụng polyetylen terephthalate (PET) tái chế làm vải nền cho da tổng hợp cho phép tái sử dụng nhựa phế thải, trực tiếp nâng cao giá trị chuỗi cung ứng xanh của sản phẩm.