三菱汽车工业在“第17届聚合物材料论坛”(高分子学会主办，2008年11月27日～28日于广岛国际会场举行)上宣布(演讲序号2PA02)，开发成功了用竹纤维做强化材料的复合树脂材料，目标是用于汽车内装部件。将竹纤维用作汽车部件尚属首次。使用植物原料旨在减少二氧化碳的排放量。目前，该公司正在研讨量产化相关事宜，“希望将成本降至现有材料的1.5倍左右”。
竹子的纤维化的工序如下，首先将竹子分割成四块并去除竹节，然后用特殊设备(未公开)进行粉碎和获取纤维。此前，竹子的纤维化是采用蒸汽爆碎(水蒸气加热分解纤维)的方法，不过因产生乙酸、甲酸、乙醛和VOC(挥发性有机化合物)等无法用于汽车用途。而此次的方法则不存在这样的问题。
该公司通过合成(1)PBS(聚丁二烯-苯乙烯)树脂和(2)聚丁烯树脂制成竹纤维。这两种树脂多采用植物原料。
(1)PBS树脂是糖和淀粉发酵生成的琥珀酸和石油中的1,4-Butanediol直接脱水缩合而成。混合竹纤维和PBS纤维制成杂化纤维，通过热压成形技术使之成形(图1)。植物含量(植物材料所占的重量比例)约为83%。
作为该复合材料的物理特性，机械性能已达到实车使用水平。该复合材料已用于从2008年2月开始提供各电力公司试验的电动汽车“iMiEV”的后挡板内饰。存在的问题是，该材料加水易分解，必须添加水分解抑制剂，但抑制剂价格较高且耐热性较低(负荷弯曲温度为109℃)，因此采用部件受限。目前，正在讨论用于“iMiEV”量产车的可行性。
(2)聚丁烯是多元醇成分和聚亚胺酯成分反应生成的树脂，其中的大部分多元醇由蓖麻油多元醇和椰油甘油代替。在竹纤维中添加粘合树脂制成杂化纤维，将该杂化纤维装满金属模具，利用反应射出成形机(RIM)注入多元醇成分和聚亚胺酯成分，使之反应硬化后成形。植物含量约为60%。
该复合材料的物性值方面，负荷弯曲温度为193℃，各项指标值均较高。不过，作为汽车材料，与一般的PP(聚丙烯)树脂相比还存在生产速度慢、制造成本高的问题，因此今后将进一步改进。主要用于车门装饰板基材、座席后挡板和车顶材料等。
关于二氧化碳排放量的削减效果，试算了整个生命周期(从原料的采用到废弃)的二氧化碳排放量，竹纤维PBS树脂复合材料约为原石油类PP树脂的51%，竹纤维植物制氨基甲酸乙酯树脂复合材约为28%，削减效果显著。
责任编辑：杨静
来源：中国非织造材料网
