Файл: Шнуров, В. Н. Состояние и перспективы развития потребления полиолефинов, полистирольных пластмасс и фторсодержащих полимеров в автомобильной промышленности за рубежом.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

УДК [338.45:678,5]

(-8 7 )

[3 3 9 .4:678 .5]

: 629.1 (-87)

Обзор подготовлен сотрудником отдела научно-технической

иэкономической информации и пропаганды НПО "Пластполимер"

В.Н. Шнуровым под редакцией Б.П. Щедриной.

Ответственный за выпуск А .0 . ЖЬЯШЕВМ

 

Редактор С.Д. ТААЛ

 

 

 

Технический редактор А.Л. ГВОЗДЕВА

Корректор Л.Н.

М0Л0КАН0ВА

Т 17289

Подписано к печати I9/X I

1974

г .

 

формат 6Q x9oVl6

2 ,5 печ.

л. 1,25

бум. л .

2,01

у ч .-и зд . л.

Тираж 800 экз.

Заказ

329

 

 

 

цена 20 коп.

Отдел оперативной полиграфии НИИТЭХИМа, Москва,

ул. Кирова, 37а.

©

НАУЧНО-ИССЛЕДОвАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

 

 

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

 

(НИИТЭХИМ), 1974 г.

ВВЕДЕНИЕ

Использование пластмасс а синтетических смол в автомобиле­ строении известно с первых шагов развития э т о ё отрасли промыш­ ленности.

В первые годы производства грузовых автомобилей использовали

целлулоидные пленки в качестве промежуточного слоя в многослой­ ных защитных стеклах. Автомобили покрывали нитролаками, применя­ ли пресс-материалы на основе фенольных смол для производства де­

талей электрооборудования и покрытий тормозов. В период до сере­

дины 50 -х годов потребление пластмасс в этой отрасли развивалось

очень незначительными

темпами. В 1955 г .

на

один

автомобиль их

расходовалось в среднем около 2 кг. Однако

за 15

последующих лет,

к 1970 г . потребление

увеличилось более

чем

в 15

раз, а в 1973 г .

на один американский автомобиль расходовалось в среднем 63 кг пластмасс и синтетических смол. Сейчас около 30 видов пластмасс служат материалом для изготовления более чем 400 автомобильных

деталей [l,2 ] .

Быстрый рост использования пластмасс в автомобилестроении обус­

ловлен тем, что они удовлетворяют таким важным требованиям,

предъявляемым к современным автомобилям, как снижение себестои­ мости, уменьшение веса , улучшение конструкционных качеств ма­ териала и повышение безопасности эксплуатации автомобиля.

Опенки величины снижения расходов за счет использования пласт­

массовых деталей в значительной степени разнятся, правдоподобной представляется величина порядка 75 долларов на каждую единицу продукции. Увеличение уровня расходов на оплату труда и рост стоимости сырья (в последнее время это особенно относится к ме­

таллу) заставляет изготовителей автомобилей заниматься разработ­

кой новых материалов и улучшением технологии производства с тем,

чтобы сохранить цены на автомобили на разумном уровне. Использо­ вание пластмасс не только обеспечивает пршфо экономию за счет снижения затрат на сырье, но также дает значительную экономию затрат на обработку. Например, затраты на обработку трубопрово­ да кондиционера-обогревателя, изготовленного из полиэтилена вы­

сокой плотности

(ПЭ в .п ;)

или полипропилена

(ПП),

ничтожно малы

по сравнению с

затратами

на обработку той

же

детали из ме­

талла [ 3 ] .

 

 

 

 

I


Следующее основное требование - уменьшение веса . Перспективы развития конструкции легковых автомобилей связаны прежде всего со снижением отношения веса к мощности. Так, на ранних стадиях

развития автомобилестроения

"F ia t-I"

(1910 г . ) имел вес 83,3 кг

на I л . с . , Citroen (1919 г . )

- 40 кг

на I

л . с . , в современных

моделях "Crysler-160", "Citroen DS -2 3 ",

"Lauda/Beta-1400" И

"Fiat-132" этот вес составляет всего

10-14 кг на I л . с . , . а

в

спортивных автомобилях некоторых марок - только 3 ,2 -3 ,4 к г.

Та­

кое снижение веса достигнуто за счет

конструктивных усовершен­

ствований: повышения абсолютной и удельной (на I л рабочего объема) мощности двигателей, применения пластмасс в несущей кон­ струкции кузова! В последние годы снижение веса имеет большое значение в связи с тем , что новое транспортное законодательство требует применения усиленных дверей и крыш, демпфирующих систем бамперов и устройства, предотвращающего загрязнение окружающей среды токсичными компонентами отработанных газов. Все это , естест­ венно, связано с увеличением веса автомобилей; кроме того , дви­ гатели с устройством, обеспечивающим снижение токсичности, раз­ вивают меньшую мощность. Чтобы динамические свойства автомоби­ лей сохранились на том же уровне, приходится ставить двигатели большего рабочего объема, что также приводит к увеличению веса . Считается, что использование только 14-17 кг пластмасс позволяет экономить до 100 кг веса автомобиля [4,5] . Кроме того , в сло­

жившейся ситуации применение пластмасс выгодно и в плане их кон­ струкционных преимуществ. Из полимерных материалов можно отли­ вать крупные детали, такие, например, как топливные баки, в сущ­ ности, любой фориы, что избавляет конструкторов от необходимости создавать проекты, привязанные к стандартным узлам в металличес­ ком исполнении. Пластмассы позволяют решать проблемы, связанные с обострением законодательных предписаний в отношении безопас­ ности автомобилей.

Перечисленные преимущества, а также.ряд других, таких, как химическая и термическая стойкость при определенных условиях,

высокие физико-механические характеристики и т .д . выделили груп­ пу полимеров, которые получили наибольшее распространение в авто­ мобильной промышленности. В настоящее время, помимо уретановых смол и поливинилхлорида (ПВХ), занимающих первое и второе (соот­ ветственно) места и потребляемых в основном для обивки кресел,

основная доля в общем объеме потребления пластмасс в автомобиле­ строении приходится на ПП - 16% и сополимер акрилонитрил-бута-

диен-етирол (АБС) - 11%. В 1973 г . прирост их потребления в ав­ томобилестроении (в США) составил по сравнению с предыдущим го­ дом соответственно 24 и 1Ъ%.

2У

\1

1 бк--г

5W


СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

ИПЕРСПЕКТИВЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПЛАСТМАСС

ВАВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ

(на примере США)

Потребление пластмасс всех типов в американском автомобиле­

строении в 1973 г . составило 622 тыс. т . Предполагается, что в

1974 г . в связи с сокращением производства автомобилей на 15% по сравнению с предыдущим годом и потребление пластмасс сокра­

тится на

12% и составит около

550 тыс. т . Вместе о тем увеличит­

ся доля

пластмассовых деталей

в автомобилях разного типа [б,7].

В ассортименте продукции американских автомобильных фирм в

1974 г . ярко выражена тенденция к увеличению выпуска малогабарит­ ных легковых автомобилей при одновременном сокращении выпуска стандартных мяшшт. Это отразится и на потреблении пластмасс в американских автомобилях разного типа, как это видно из табл. I .

Потребление пластмасс в малогабаритных автомобилях возрастет

в 1974 г . на 31% по сравнению с 1973 г .

 

 

Т а б л и ц а

I

Потребление пластмасс и синтетических смол

 

 

в американских автомобилях марок 1973 и 1974

г г .

 

Тип автомобиля

_____ ___________ ----

-----

 

ты с.т

} кг/авт

ты с.т

кг/авт

Малогабаритные . . . . . .

149

48,0

196

52,0

Специальные..........................

102

72,5

125

77,0

Стандартные ....................... .

371

68,0

229

7 2 ,5

К основным факторам, характеризующим увеличение потребления пластмасс в моделях 1974 г . следует отнести следующие: прогресс в технологии производства крупных деталей кузовов (бамперные

3


системы, лобовая облицовка и т . п . ) , продолжающуюся тенденцию к уменьшению веса автомобилей с одновременным ограничением исполь­ зования легких металлов и создание новых сортов полипропилена, с

повышенной прочностью и хорошей восприимчивостью к окраске [8] .

В табл. 2 приведены в динамике сравнительные данные по объему потребления в американском автомобилестроении различных типов пластмасс. Как видно из табл. 2 , наибольшее количество приходит­

ся на полиуретан, усиленные полиэфиры и ПВХ. За ними по величине расхода идут ПП, сополимер АБС и полиэтилен высокой плотности

(ПЭ в .п .) .

Доля их потребления американским автомобилестроением в 19601980 г г . от общего объема потребления в стране приведена в табл, 3.

Из приведенных данных видно, что в автомобилестроении исполь­ зуется около 16% всего потребляемого ПП,~12$ АБС.

Американскую автомобильную промышленность характеризует боль­ шое количество собственных заводов по производству автомобильных деталей из пластмасс. Прежде всего это касается литьевых изделий.

Например, наиболее Крупные фирмы "Ceneral M otors", "Ford” » "American Motors" имеют в настоящее время заводы по выпуску литьевых деталей из пластмасс. На предприятиях компании "General Motors" установлено более 850 литьевых машин, "Рога" имеет 230 литьевых машин, "American Motors" - 50, КОТбрые выпускают 90%

необходимого объема продукции.. Единственное исключение состав­ ляет концерн 43rysier", использующий продукцию специализированных

перерабатывающих фирм

[4] .

 

 

 

По прогнозу, в 1980 г . из общего объема пластмасс

и синтети­

ческих смол, используемых в зарубежной автомобильной промышлен­

ности, оцениваемого в

6 ,6

млн. т , методом литья под давлением бу­

дет перерабатываться

2470

тыс. т , экструзией

- 2050

тыс. т , калан­

дрированием -498 тыс.

т ,

прессованием -

380

ты с.т, методом нане­

сения покрытий -

136

ты с.т , прочими методами - около

1100 т ы с .т [15].

Динамика роста потребления пластмасс в 1960-1980

г г . для внут­

ренней отделки, внешнего оформления и изготовления элементов кон­

струкций американских автомобилей приведена в табл.

4 -6 . Соглас­

но оценке, использование основных видов пластмасс для внутренней

отделки составит

в 1980 г . 520 тыс. т ,

внешнего оформления -

445 ты с.т ,

а в элементах

конструкции -

235 ты с.т. Считают, что

применение

пластмасс

в салоне автомобиля уже близко

к насыщению,

а для внешнего оформления к 1985 г . оно

может увеличиться до

900 ты с.т

[16,17] .

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2? а

6 а а 64о.

Я

 

Потребление пластмасс в автомобильной промышленности

США,

ты с.т [/7,9-14]

 

 

 

------- ---------------------------------- -J------- г ' ----"Т

197^

' ' '~Т

 

1973

 

----------------- Г

r,._j .1980

г .

 

 

1

!

i

- ь -------- i

 

г 1_______________ L

1974

 

 

л егк о -j

 

 

 

процент

!

только

! (прог­

 

 

 

i

1970 r j

1971 r j

прочие

« 2 5 ° -

1прочие

 

 

 

 

 

 

вне

-

от общего

легковые

( ноз)

 

Материал

j

i

 

 

вые

| е

 

|

 

автомоби-!

 

!автомо­

 

автом о-.

 

|потребле­

 

 

 

 

]

!

!

били

 

 

били

j

 

ния в

 

ли

 

|

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

1973 г .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11,0

 

72,7

77

 

А Б С ........................... . . . .

29,60

31,80

59,20

 

н**

68,20

н

 

 

 

 

 

 

22

 

Акриловые

смолы...................

15,00

15,40

15,00

 

1,80

15,90

2,00

 

2 ;б

 

14,5

 

 

 

 

9,10

13,20

13,63

 

2 ,2 0

15,90

2 ,7 0

 

2 ,6

 

18,2

-*

 

 

 

 

5,45

5,45

5,46

 

н

6,37

н

 

1 ,0

 

 

164

 

пвх..........................

86,00

91,60

103,10

 

9,54

122,70

9,90

 

Х?»7

 

91,0

 

 

 

 

 

-

 

Поликарбонат........................

2 ,3 0

2 ,3 0

1,36

 

0,70

1,82

0,90

 

0 ,3

 

 

 

ПП и сополимеры ..................

54,50

57,20

73,30

 

5,40

95J45

5,90

 

15,4

 

65,5

182

 

ПЭ в .п .

 

 

22,30

22,30

20,50

 

2 ,7 0

22,70

2 ,9 0

 

3 ,7

 

I- 2 1 .8

90х®

 

 

 

2 ,7 0

2 ,7 0

2 ,3 0

 

н

2 ,3 0

н

 

0 ,4

 

7 ,3

-

 

Производные целлюлозы

 

8,20

7 ,7 0

7 ,7 0

 

н

7 ,7 0

н

 

1 ,2

 

 

САН.........................................

2-,70

3,20

4 ,5 6

 

н

5,00

н

 

0 ,8

 

 

•*

 

Ударопрочный полистирол

6,30

6,80

4 ,0 9

 

0,50

4 ,0 0

0,60

 

0,6

 

 

 

Уретановые смолы . . . .

104,50

123,00

104,50

 

36,00

136,30

40,00

2 1 ,9

 

109,0

182

 

Усиленные полиэфиры .

90,70

104,50

63,60

 

10,90

72,70

13,00

11,7

 

7 2 ,7

635

 

В с е г о ,

включая прочи

517

565

,522,3

 

72 .4,

622,5

80,9

 

100

 

495

1390

 

 

 

 

1

 

594,7

 

7X3,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*Меньше 500 т ,

**Этнлен-пропиленовые сополимеры.