作者:丹•加德纳(Dan Gardiner)麦格纳座椅事业部发泡业务运营总监
在整个供应链中,减少非可再生材料的使用正变得日益重要。对于座椅系统来说,提升发泡组件的可持续性,向来是难以大规模推进、最具挑战性的领域之一。
麦格纳及其研发合作伙伴一直致力于改变这一状况。经过多年的材料科学开发,团队开发了EcoSphere™生物基发泡材料。这款改进方案能够实现行业此前难以企及的可再生成分,同时不影响耐用性、舒适性及生产可行性。这一突破性成果提高了座椅发泡材料的可持续发展基准,并为汽车制造商提供了一种切实可行且高性能的替代方案,并减少了化石燃料衍生材料的使用。
提高可再生性,兼顾功能性和使用性能
汽车座椅发泡材料传统上依赖聚氨酯体系,其绝大多数化学单体均源自化石基原料。增加聚氨酯发泡材料中可再生成分并不是新理念,但大多数尝试都在平衡三大需求:功能性、高可再生成分和规模化生产。
各种植物基油脂长期被认为是替代聚氨酯树脂中替代石油基多元醇的候选产品。石油基多元醇是聚氨酯发泡的基础原料。然而,在实际应用中,以原始形态直接使用通用型植物基油脂,可能引发化学不稳定性。这不仅会导致加工出现问题,还会影响发泡的性能,如撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率。
麦格纳并未否定植物基油脂的应用潜力,而是着力减少对天然油脂的依赖,转而采用深度加工的植物基油多元醇。这些加工过的多元醇既保留了可再生的优势,又为汽车级发泡提供所需的稳定性。
通过与材料和化工合作伙伴携手合作,麦格纳确保稳定获取先进的多元醇。这些产品的生命周期评估结果实现净负碳排放,且可再生成分水平超出了当前的行业标准。
化工技术升级:生物基与再生材料解决方案
为了进一步推动可持续发展,麦格纳还将研发目标对准聚氨酯反应中的异氰酸酯组分。麦格纳团队与专业化工供应商合作,在亚甲基二苯基二异氰酸酯中研发出一款植物基预聚物,而亚甲基二苯基二异氰酸酯是生产聚氨酯发泡的关键反应性原料。这款植物基预聚物,既能匹配体系稳定性要求,又能减少对未加工植物基油脂的依赖。
与此同时,麦格纳正在推进第二款亚甲基二苯基二异氰酸酯预聚物配方。该配方采用了低粘度再生多元醇制备。这一化工技术方案能生产出高品质的座椅发泡,同时融合了再生原料成分——这曾是该类别在技术层面难以实现的突破。
这些技术突破共同促成了两款可持续发泡体系:
◆生物基发泡:可再生成分最高达20%
◆生物基+再生发泡: 将深度加工的植物基多元醇与再生多元醇原料复配使用
这两种体系都可规模化生产,且不影响舒适性、力学性能与可制造性。
树立新的行业标准
随着汽车制造商对座椅系统中可再生成分的需求不断提高,且全球对可持续发展的预期持续升级,拥有可靠且可规模化落地的替代方案变得至关重要。麦格纳的EcoSphere生物基发泡解决方案不仅满足诸多汽车制造商的需求,还助力客户应对下一轮材料标准的升级。
通过提供兼具耐用性与高性能,且可再生成分显著提高的座椅发泡,麦格纳正在助力座椅行业树立可持续材料的新标杆。随着相关技术的不断进步,更大的可再生材料的潜力已触手可及。