朗盛 ：高性能材料铺筑绿色交通未来发展之路
□ 本刊记者 薛洁
“那是一种沁入人心深处的黑暗”，狄更斯1850年在《荒凉山庄》开篇如此描述伦敦大雾。自2013年以来，中国各地陆续出现了大面积的雾霾天气。雾霾之下，口罩蒙脸，步履匆匆，有恐惧，亦有无奈。治霾呼声高涨，机动车排放为“千夫所指”。交通畅通无阻，空气清新宜人，难道真就不可兼得？2012年，全球领先的特殊化学品供应商朗盛（LANXESS）确定“绿色机动化”为主题，并积极发展绿色橡胶、轻量化材料、生物燃料和可再生能源等六大支柱业务。历经两年，高性能材料已是汽车行业一道亮丽的风景线，正为机动化增添一抹抹新绿……
汽车瘦身 高性能材料大有可为
随着城市化和工业化进程的不断深化，中国汽车产业迅猛发展。然而，这对原本就有限的自然资源和脆弱的生态环境造成了严峻的挑战，石油资源日趋紧张、雾霾天气几近常态等一系列问题凸显。在此大背景下，作为节能减排的重要手段——轻量化，成为了汽车工业的热门话题。作为“绿色机动化”的先驱，朗盛，始终致力于为汽车制造商开发轻量化解决方案，以为汽车产业打造一个更加绿色的未来。
朗盛高性能材料业务部旗下有杜力顿?誖（基于聚酰胺）和保根?誖（基于聚对苯二甲酸丁二醇酯）系列知名的品牌。在汽车行业，这两种高科技塑料能够替代金属部件，减轻车身重量，提高燃油效率，减少废气排放。同时，由于生产成本低且装配简单，它们还为汽车制造商和汽车零部件供应商节约了大量时间和成本。因此，它们正逐步替代金属材料，应用于引擎盖下及功能部件，如紧固件、导向装置、接触面、发动机轴承、车门结构、车辆前端、车顶框架以及座椅横梁等。其他应用还有备胎槽、油盘、气缸盖罩、传动带、安全气囊外壳、托架、座椅结构、转向杆等，潜在的应用范围还包括油箱载体、交叉横梁、刹车踏板、蓄电池支架等。
与此同时，高性能材料业务部还在轻量化材料领域树立了多个标杆，如聚酰胺塑料/金属复合材料技术等。与纯金属部件相比，该技术可将汽车前端减重多达50%。目前，全球已有超过6500万辆汽车采用了基于这项技术的前端应用。此外，朗盛的混合技术解决方案也已被广泛应用于脚踏板系统、车顶框架、汽车前端、结构插入件等众多部件中。
持续投资 直面市场庞大需求
综观各国汽车行业，工程塑料的应用情况不尽相同。欧洲汽车制造商平均每辆车的用量在15~25千克，韩国现代约是20~25千克，而中国汽车制造商平均每辆车的用量仅在10千克左右。这意味着中国存在巨大的可开发空间，汽车可使用更多的轻量化材料，尤其对本土品牌而言。据朗盛预计，到2017年，全球对高科技塑料的需求将以每年5%的速率增长，亚洲尤其是中国，增长率可能更高些。
面对如此庞大的市场需求，朗盛高瞻远瞩，动作频频，进行了一系列投资项目。2011年，公司斥资1000万欧元把无锡高科技塑料生产厂杜力顿?誖和保根?誖的年产能提高了50%，从4万吨扩大至6万吨，进一步巩固了公司在中国市场强有力的地位。2013年，朗盛位于香港科技园的高科技塑料亚太应用开发中心正式启用。该中心可提供注塑和吹塑成型零部件、复合板材应用以及新应用开发阶段各个环节的综合工程服务，主要向包括汽车行业在内的各行各业提供综合的高附加值服务，包括概念开发、计算机辅助设计、计算机辅助工程、辅助注塑设计以及零部件测试等。此外，该中心还可提供涵盖初期可行性研究及高科技测试等在内的技术服务。正如朗盛高性能材料业务部亚太区副总裁柯思远博士（Christof Krogmann）表示：“该中心与公司2007年在无锡的研发测试中心互补，更侧重与外部合作以及应对客户需求。香港科技园内有300多家高科技企业和学术机构，这将促成更多科技研发方面的合作机会，进一步增强公司应对持续扩大的绿色机动化趋势的能力。”
不仅如此，朗盛还积极致力于提高其在轻量化结构方面的竞争力。2012年，朗盛收购了Bond-Laminates有限公司。这家公司专业从事增强塑料复合板的开发和生产，并以Tepex?誖为品牌进行销售。与众多通常只适用于中等产量的热塑纤维复合材料相比，Tepex?誖的决定性优势在于它是同类产品中少数几种可应用于多种部件批量生产的高科技材料之一，可用于大规模的经济制造。通过此次交易，朗盛获得了独一无二的竞争优势，成为了全世界仅有的几家既能够提供混配料和高性能复合材料，又掌握量产轻量化部件专业技术的热塑料制造商之一。
除了高科技塑料和混合技术，朗盛还提供HiAnt?誖工程服务，以定制轻量化解决方案，满足重量轻、性能高的要求。这一品牌覆盖了先进部件从原材料开发、计算机辅助设计、概念开发、零部件测试直至加工的所有阶段，因此，朗盛成为了奥迪、宝马、奔驰等许多著名汽车厂商首选的合作伙伴。
着眼创新 可持续发展且行且进
朗盛，对人类的未来认真负责。本着可持续发展这一共同目标，公司采取负责任的行动，努力寻求整体解决方案，以同时满足经济、生态和社会三方面的需求。作为一家创新型企业，朗盛主要依靠创新驱动可持续发展。依托自身强大的创新能力，公司在汽车工业价值链的各个环节追求可持续，从原材料的使用到生产工艺及产品本身，都努力将其对环境的影响降至最低，使汽车这个“移动之家”体态更轻盈、驾乘更舒适、对环境更友好。
高科技塑料使汽车更轻，燃油消耗更少，因此排放也更少。得益于此，高科技塑料在电动汽车的普及方面扮演了关键角色，这是因为每减轻1千克的重量，就意味着电动汽车行驶里程的增加，而电动汽车有限的行驶里程正是令许多消费者望而却步的主要原因之一。此外，与金属部件相比，塑料复合材料板能够生产可直接组装的注塑成型部件，从而极大地降低了生产成本。
在采用可再生原材料生产热塑料方面，朗盛亦是不遗余力，与Genomatica公司密切合作，首次用生物基1,4-丁二醇生产聚对苯二甲酸丁二醇酯。Genomatica的1,4-丁二醇工艺技术采用获得专利的直接发酵工艺，能够将可再生给料糖转化为重要的化学品1,4-丁二醇。从所有的测试指标来看，通过此工艺生产的生物基聚对苯二甲酸丁二醇酯的性能和质量完全可与传统的石油基聚对苯二甲酸丁二醇酯相媲美。因此，基于生物基聚对苯二甲酸丁二醇酯的保根?誖混配料可直接用于现有的应用领域。
高性能材料应用看点
★ 座椅壳
欧宝Astra OPC的座椅壳采用了朗盛Tepex?誖dynalite 102-RG600（2）/47%1.0毫米连续纤维增强热塑性复合材料。该款座椅壳兼具优异的刚性与强度，在碰撞情况下能吸收大量的能量，从而实现极佳的安全性。与长玻纤增强的钢板/塑料复合板相比，Tepex?誖塑料具备更好的性能。更重要的是，它的质量还减少了约800克。
这款Tepex?誖dynalite 102-RG600（2）/47%1.0毫米高性能复合材料基于由两层47%玻纤增强的聚酰胺6。在生产座椅壳时，片材形式的半成品复合材料先加热，然后放置在注塑模具中注塑成型，随即包覆短玻纤增强聚酰胺6以加强其支撑和功能。该复合材料优异的机械性能使座椅壳更简约、纤薄，同时其一次成型的工艺也有助于确保生产座椅壳的成本效益。
★ 前端支架
新款斯柯达明锐的前端支架全部由高度增强的杜力顿?誖 DP BKV 60 H2.0 EF制成，这是一种60%玻纤增强的聚酰胺6复合材料。与现有的“全塑料”前端支架仍在需要承受极端载荷的部位使用金属板材增强所不同，该前端支架的最主要支撑件，即位于挡板之间的上支撑梁，完全由高性能聚酰胺制成。这一部位不仅在引擎盖锁部位承受高机械应力，而且由于空间有限必须做得非常窄。聚酰胺在这一应用中显示了其真正优势，即使非常纤薄同样具有非同寻常的硬度和强度。实际上，承受压力较小的区域厚度甚至可以降至1.8毫米。比采用30%玻纤增强的聚酰胺6的前端支架相比，这种前端支架减重25%，约为1.2千克。此外，与金属板制造的复杂处理和成型不同，这一款全塑产品只需一次注塑成型，从而能够简化工艺，降低成本。
★ 更轻的油盘
较之钢结构解决方案，由杜力顿?誖 AKV 35 H2.0（35%玻纤增强的聚酰胺66复合材料）制成的发动机油盘的成品重量减轻了约1千克；较之铝合金材料油盘，减重50%。如此大幅的重量减轻，不仅极大地减少了汽车的燃油消耗和二氧化碳排放，而且还由于减重的部位在前轴，进而改善了驾驶性能。
当前，发动机的结构越来越紧凑，安装空间也越来越小，越来越复杂。在这一变化趋势下，市场对油盘的几何形状要求也日益提高，这导致用钢板制造油盘日渐困难，尤其是深度部件，钢材的拉伸比已达极限。而压铸铝制成的油盘则必须先经过修边、法兰加工等预成型处理，以刨平铝板，制造成本大幅增加。AKV 35 H2.0与铝材相比的主要优点在于可用来制造可供直接组装的注塑成型部件，从而大大提高了设计自由度。此外，AKV 35 H2.0的强度和硬度使油盘能够抵御巨大冲击，并且聚酰胺产品的热稳定性使油盘能够持续承受高热负荷。
目前，这款产品已经应用在奥迪A3、A4和A6以及大众帕萨特等车型中使用的1.8和2.0升涡轮增压汽油发动机上。
★ 卡车和载重车保险杠
曼恩生产的新款TGX、TGS、TGL和TGM系列保险杠采用由若干部件组成的模块替代片状模塑料，以便于维修。这些部件包括朗盛杜力顿?誖、保根?誖聚酰胺及聚酯混合材料。这些热塑材料的最大优点在于设计自由度更大，表面质量优于片状模塑料。同时，这些产品更加坚固，更便于涂覆，并且无需后期抛光。
上述四个系列的车头灯支架是由杜力顿?誖 DP BKV 60 H2.0 EF制造，能够支撑车头灯和装饰灯条。它们不仅需要承载重量——在TGX和TGS系列中，每个车头灯总重约8.5千克——还必须承受非常高的静态和动态载荷。
TGX和TGS系列与车头灯支架连接的U型中前部踏板，由20%玻纤增强的保根?誖TS 3220（PET+PBT混合材料）注塑成型。该混合材料有足够的弯曲刚度，因此无需钢材强化。该部件的设计静态载荷为2000牛，以在驾驶员爬上车前端清洗挡风玻璃时承受驾驶员的重量。此外，该部件耐紫外线和耐候性好，易涂覆。
TGL和TGM系列的中前部踏板则是由高度强化的杜力顿?誖DP BKV 60 H2.0 EF制成。踏板部分被其他部件掩盖，在其可见的部分覆以保根?誖C 1206。这种未增强的PET+PC混合材料以表面质量好、耐紫外线和耐候稳定性高而著称。因此，外罩有无涂层皆可。
朗盛高性能材料业务部是全球领先的聚酰胺和聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料供应商，产品广泛应用于电气/电子行业、家用电器行业、建筑行业、医药行业、体育休闲行业以及汽车行业，其中尤以汽车行业为重。
主要品牌：保根?誖、杜力顿?誖、Tepex?誖
生产基地：德国克雷菲尔德-乌丁根、Hamm-Uentrop、布里隆、多尔马根、比利时安特卫普、中国无锡、巴西费利斯港、美国加斯托尼亚