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
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.