车用透光保险杠材料技术

发布时间:2025/07/29 | 来源:普利特

上海普利特复合材料股份有限公司的车用透光保险杠革新项目,通过材料领域的技术革新,将传统保险杠转变为能够与用户和环境进行信息交互的智能界面,实现了高透光性、高雾度与优异刚韧平衡性的完美结合,对于汽车外饰件,特别是保险杠这类对材料性能要求极为严苛的部件而言,具有里程碑式的意义。该公司在透光保险杠材料领域的创新成果并获得了主流新能源车企的认可,并获得应用,为集成更多智能化功能提供了可能,推动了汽车外饰件产业的升级。

车用透光保险杠革新项目是上海普利特复合材料股份有限公司(“上海普利特”)在透光保险杠材料领域的技术革新,核心在于实现了高透光性、高雾度与优异刚韧平衡性的完美结合。这一性能组合的突破对于汽⻋外饰件,特别是保险杠这类对材料性能要求极为严苛的部件而言,具有里程碑式的意义。

一、研发背景:多方需求驱动创新

政策层面,工信部《乘用车低碳化路线图(2025)》要求外饰件碳排放下降≥20%,2025年版中国新车评价规程(China-New Car Assessment Program,C-NCAP)新增“夜间行人保护”,鼓励车辆通过外饰发光结构提升夜间识别度。

行业层面,传统PC/PMMA材料透光方案存在成本高、碳排高、回收难等问题,而普通聚丙烯(PP)材料虽然广泛应用于汽车保险杠领域,但存在透光差、刚性不足等问题。

用户层面,年轻消费者对外饰提出的个性化需求日益提高,不再满足于传统乘用车的造型设计和功能要求。综上,上海普利特公司结合三十多年来专注于汽车改性塑料行业的经验,整合多领域资源,启动相关研发。

二、透光保险杠的材料革新

本项目研发的透光保险杠材料,其核心在于对传统PP材料的创造性改性升级。通过精选基体树脂、优化添加剂组合以及改进制备工艺,成功开发出兼具高透光性、良好力学性能及优异加工性能的新型复合材料。这种材料革新具体体现在以下几个方面:

(一)高透光、高雾度与刚韧平衡:性能组合的突破

该透光保险杠材料以PP作为主要基体树脂,其重量百分比控制在45%-90%之间。PP作为一种半结晶性聚合物,其本身的结晶形态和尺⼨对材料的透光性能有着直接且显著的影响。为了实现高透光性,以及对材料加工流动性、最终制品力学性能以及光学性能的综合考量,选用了特定聚合方式、分子量、分子量分布的PP树脂。合适的分子量及分布有助于满足基础力学性能的同时,大大提高材料的加工性能,可以在注塑成型过程中更好地填充大型薄壁模具,形成表面质量优良的保险杠部件,同时也为后续添加剂的均匀分散和结晶调控奠定了基础。

通过精确控制PP的分子结构和分子量分布,结合自主研发的复合改性剂,调控分子排列与结晶状态,实现高透光(≥60%)与高雾度(≥92%)的需求。采用“刚性增强相+韧性增韧相”的设计:特定无机填料提升刚性,解决普通PP刚性不足的短板;特殊弹性体材料增强韧性,吸收冲击能量。树脂、特殊添加剂以及独特的制备⼯艺,实现了材料性能的显著提升;良好的透光性能,配合油漆和后置LED灯组的共同作用,可以实现多种外观设计要求,从而驱动了汽⻋造型和可视化效果的革新与功能升级。另外,通过添加精选的耐候助剂组合,延长零件使用寿命,杜绝材料黄变现象,且保证材料可回收,符合低碳政策,综合成本较 PC/PMMA材料低30%以上。

(二)生产工艺优化

透光保险杠材料的制备工艺,基于混炼和注塑成型技术,在具体参数控制和工艺细节上体现了独特性,控制好挤出机的温度、螺杆转速、喂料、速度等参数,以确保各组分,尤其是特殊填料能够在聚丙烯基体中实现高度均匀的分散,发挥其增强效果和维持高透光性的前提,确保材料的性能和最终制品的质量。

注塑成型工艺的精确控制也是关键因素。透光保险杠通常具有复杂的曲面造型和较大的尺寸,对材料的流动性和成型稳定性要求很高。为了获得高透光率和均匀的雾度,需要精确控制熔体温度、模具温度、注射速度、保压压力和时间等工艺参数,以避免产生流痕、缩痕、气泡、残余应⼒等缺陷,这些缺陷都会严重影响光学效果和⼒学性能。

本项目通过改性材料企业与零部件企业的联合开发,从结构设计到注塑工艺、再到外观效果积累了一系列经验和数据,形成了完整的解决方案,确保透光保险杠材料性能稳定性。

三、透光保险杠的市场价值与产业推动作用

(一)材料革新驱动的汽车外饰件产业升级

透光保险杠的材料革新,不仅仅停留在材料性能的提升,更重要的是其驱动了汽车外观设计的变革和功能的拓展,使得汽车保险杠不再仅仅是传统的结构件和防护件,而是具备了集成更多先进功能的潜⼒。

传统汽车保险杠主要承担安全防护和空⽓动⼒学功能,其外观设计多采用喷涂等方式实现色彩和质感的变化。普利特透光保险杠材料的出现,为汽车设计师提供了前所未有的创作自由度。

例如,透光材料使得保险杠可以内置传感器(如雷达、摄像头)、照明系统(如日间行车灯、位置灯、交互式灯语)以及装饰性元素,从而实现更高级别的驾驶辅助、更丰富的⻋辆交互以及更具个性化的外观设计。这种功能集成不仅提升了汽⻋产品的科技含量和附加值,也促使外饰件供应商从单纯的零部件制造商向系统解决方案提供商转变。

普利特公司致⼒于为汽车内外饰外观设计方面提供更多的思路和解决方案,透光保险杠正是这种思路的体现,它将传统保险杠转变为能够与用户和环境进行信息交互的智能界面。

(二)市场价值与产业推动作用

本项目的材料创新并非孤立存在,而是与下游主机厂、零部件企业紧密合作,共同推动技术进步和产品升级。普利特在透光保险杠材料领域的创新成果,已经成功转化为市场应用,并获得了主流新能源车企的认可,并获得应用,受到了广泛关注。这种以材料为核⼼,向上下游延伸的解决方案能⼒,有助于提升产业链的整体价值。

图1 普利特透光保险杠实例

图 普利特透光保险杠实例

四、未来展望

本项目的透光保险杠材料,通过材料革新,实现了高透光、高雾度与刚韧平衡的优异性能组合。这一创新不仅提升了汽车外观的科技感和个性化水平,也为集成更多智能化功能提供了可能,深刻体现了新质生产力在汽车产业中以科技创新驱动产品升级和产业转型的核心内涵。同时,通过与新能源汽车企业的合作对市场价值得到了验证,推动了汽车外饰件产业的升级。


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[责任编辑:杨昭]