高分子材料在车灯中的应用及发展研究

摘要：随着现代汽车工业的快速发展，汽车不仅满足了人们日常出行的需要，也体现了人们的生活品味。车灯作为汽车的重要部件之一，不仅体现了汽车的美观，而且影响着汽车的环保、技术和轻量化。车灯是汽车的灵魂，不仅受到开发商的重视，也越来越受到消费者的关注。车灯暴露在外的车辆，安全、可靠是其基本要求，由于内部光源和外部环境的影响，车灯材料需要具有良好的耐候性、耐高温性、耐腐蚀性、保温性好等特点。高分子材料具有重量轻、可塑性强、机械性能好、耐冲击等特点，满足了汽车灯具对材料的要求。因此，高分子材料在汽车灯具领域得到了广泛的应用。

关键词：高分子材料；车灯；应用及发展

1 新型高分子材料 1.1 高分子分离膜

我们通常将由高分子复合材料制得的，具备分离流体混合物功用的薄膜称为高分子分离膜。上世纪三十年代，纤维素酯类材料首先被用于制备高分子分离膜。随着技术的进步，又逐步采用了具备各种性质的聚砜、聚四氟乙烯、聚丙烯等。而为了获得高分子均聚物所没有的特性，共聚物也被逐渐引入生产活动中。新型高分子分离膜主要有复合分离膜，智能型分离膜，分子识别功能高分子膜，新型耐高温高分子分离膜等，广泛运用于水质净化，食品安全，医疗护理等方面。 1.2 注塑成型技术

注塑成型技术是一种常用的高分子材料成型加工技术，这种技术在市面上之所以应用广泛，主要是由于它能够制作出比较复杂的成品。通常而言，注塑加工技术做出来的成品较为精准，机械化水平较高，成品种类较多，应用的范围较广，得到了许多高分子材料成型加工领域的喜爱。

1.3 高分子材料并用，合成稳定性更强的高分子材料

高分子材料并用是一种新的高分子材料防老化方法，主要指的是不同性质的高分子材料通过共同加工的方式来形成一个性能更加稳定的高分子材料。这种新的高分子材料在受到内部环境和外部环境影响时很难发生氧化反应，所以相对于普通的高分子材料氧化速度变慢，老化速度也会相应的减缓。当然，这种防老化措施有着一定的局限性，主要是由于并不是所有的高分子材料都可以用在一起合成一种新的材料来实现防老化。在不同高分子材料实行共同加工时，我们必须注意到要了解这些高分子材料的性能，不能够共生的高分子材料不可以合成新型高分子材料，而且每种材料的加工工艺都不同，这些因素都是必须纳入到。 1.4 强化填充料预处理

在生产导热高分子材料时，填充料表面预处理可提升材料细微化水平，以偶联剂、表面处理剂等完成填充料预处理，进而促使高分子基体与导热填充量充分融合，提高导热高分子材料的导热性能。例如，生产过程中选用铝粉作为填充物，选用树脂作为基体材料，并使用甲醛进行填充物表面预处理。通过检验发现，经预处理后的填充料与树脂基体之间充分融合，若进一步以偶联剂进行表面处理，最终生产的导热高分子材料的导热性能将得到显著提升。

1.5 高分子磁性材料

对高分子聚合物的研究无疑要既精且专，但科学家们在研究这一方面时没有拘泥于一个小小的领域，而是触类旁通，探求高分子与其他类型的材料有机结合，从而有了高分子磁性材料。在人类社会早期，由于生产生活可用的技术手段有限，使用的磁石多为天然形成的，随着工业革命的进行才有了制造磁铁的成熟工艺，但生产出的磁铁仍然有缺陷。为了克服既硬且脆，加工性差这些缺陷，人们发明了高分子磁性材料。它是通过将磁粉混炼于塑料或橡胶中所生产出的。以该种方式可以制备出具有比重轻，易加工，一体成型等特点的复合型高分子磁性材料，对工作与生活具有普遍意义。 2 高分子材料在车灯领域中的应用 2.1 聚碳酸酯（PC）

聚碳酸酯材料具有透明度高、耐高温、温度范围宽、稳定性高、不易变形等突出优点。在使用车灯时会出现发热现象，导致车灯温度过高，这就要求车灯的材料能够承受一定的温度范围。目前，聚碳酸酯材料被用作大灯和雾灯。在驾驶过程中，前照灯和雾灯经常被长时间使用。例如，当雾长时间不能消散时，需要长时间打开雾灯。这样长时间的使用对车灯的透光性和耐热性有很高的要求。目前，聚碳酸酯在车灯上的应用已经占到塑料材料的50%左右，是主要的塑料材料。PC作为大灯尤其是大灯灯罩的主要材料，具有工艺复杂、成本高、易老化等缺点，改性聚碳酸酯是目前的研究重点。在碳氢链中加入硅，提高了聚碳酸酯的耐老化、耐紫外线、流动性等性能，简化了生产过程，不需要复杂的涂覆工艺，降低了整个灯的起雾老化几率。

2.2 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

PMMA，又称丙烯酸，是一种无定形、高透明的热塑性材料，广泛应用于汽车灯，尤其是与汽车尾灯和环境灯结合使用。PMMA具有透光率90%以上，折射率1.492的光学特性，耐候性好，表面硬度高，尾灯掩膜厚，光学导电性好等理想材料。PMMA具有高的散射特性，易于实现均匀的照明效果。它是尾灯应用中最重要的材料之一。耐热聚甲基丙烯酸甲酯具有很高的透光率和耐热性能，是车灯厚壁透镜的理想材料。高光黑色PMMA不仅能突出车灯其他部分的特点，还能体现整个灯具的重量和质感，是车灯内部装饰的理想材料之一。高透光率聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于其透光率接近极限的特性，主要应用于光电导部件和透镜部件。

2.3 聚酯（PBT/PET）

PBT和PET是一种主链上含有酯基的线性热塑型饱和聚酯，具有耐热高、可塑性强和成本低等特点，是装饰件应用的主要材料之一。PBT/PET加工稳定性比较优良，有较好的耐水解性能、良好的流动性和优良的耐热性能，是高温PC、高温PMMA的替代品。由于具有摩擦系数较小、优良的自润滑性能，制备的产品表面光泽性比较高。通常成型之后的产品需要经过真空镀铝、镀镍等技术的金属化处理。 3 高分子材料在车灯领域中的发展趋势 3.1 绿色化

人们的环保意识逐渐加强，对健康更加重视，所以，绿色环保的高分子材料在车灯领域所占的比重会逐渐加大。可重复利用、可降解、无污染的高分子材料既能降低整灯的生产成本，也不会对环境产生破坏性影响，有利于提升整车的环保性能和附加值。 3.2 高功能化

汽车安全是当前汽车发展遇到的一个重要问题。车灯作为外部零部件，有效增强整车安全性能是研发者关注的重点之一。高分子材料的高功能化为车灯的安全提供了发展思路和可能性。 3.3 智能化

车灯的未来发展趋势是智能化，交互式尾灯、OLED尾灯、投影式前照灯等是当前的发展重点。未来随着高分子材料的智能化发展，如具有记忆功能的高分子材料、水溶性高分子材料、自发光高分子材料等，为车灯的智能化提供了更加广阔的发展空间和发展思路，创造了无限的可能。 结束语：

随着汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车的销量和使用量大大增加，给环境带来了很大的压力。虽然我国大力发展电动汽车以取代传统汽车，但技术还不够成熟，所以汽车的能源消耗是一个迫切需要解决的问题。使用可回收的高分子材料制作汽车灯，不仅可以降低能源消耗，还可以减少环境污染。与传统材料相比，高分子材料具有更好的性能，促进了汽车的整体发展，在未来将会得到广泛的应用。 参考文献：

［1］纪 . 黄 强. 周震杰.高 分子材料在车灯中的应用与发展［C］//中国汽车工程学会，2015中国汽车工程学会年会论文集，2015：992－994.

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