聚合（hé）物（wù）具有重量輕（qīng）和設計（jì）自由度大的優點，因此（cǐ）其在汽車行業的應用越來越廣泛。它們從未被視作玻璃的理想材料，但是，由聚甲基（jī）丙烯酸甲酯（PMMA）製成的專（zhuān）用模塑料即將改變這一觀點（diǎn）。
每（měi）一（yī）克汽車重量的減輕都意（yì）味著燃料的節省。這一簡（jiǎn）單的關係也是汽車製造商在部件生產（chǎn）過程中用（yòng）輕質聚合物代替較重的金屬或玻璃的主要原因之一。重量是傳統動力汽（qì）車首要關注的問（wèn）題，更是市場份額不斷增長的電動汽車的關鍵要素。可（kě）持續發展至關重要，但是性能、功能和設計要求（qiú）同樣不能忽視。聚（jù）甲基丙烯酸甲酯（zhǐ）是（shì）滿足這些（xiē）要求的聚合物之一。該材料目（mù）前已成熟地應用於多個汽車領域，如：它被用於製造堅固耐用的尾燈罩和（hé）不透明的附加車身部件。此外（wài），它還在其他領（lǐng）域占據（jù）了（le）越來越多的市場份額，如：環境照明和門檻（kǎn）飾條等內飾應用。長久以來被視為潛（qián）力巨大的（de）一個領域是聚合物玻璃。
現代i.oniq概念車的（de）玻璃由創新的（de）Plexiglas模塑料製成（圖片來源：贏創）
這一觀（guān）點（diǎn）的前（qián）提是，聚合物玻（bō）璃在許多方麵都優於玻璃。例（lì）如：由Plexiglas（德國達姆施塔特的贏創工（gōng）業股份有限（xiàn）公司生產的一種高透明度PMMA）製成的窗板不僅在重量（liàng）上（shàng）隻有（yǒu）相同尺寸玻璃替代物的一半，而且提供良（liáng）好的抗斷裂性、抗氣候性和舒適（shì）的音響效果。除此之外，PMMA玻璃還（hái）有一（yī）些其他特性：它為汽車設計師提供了增強空氣動力設計和驚人外觀（圖1）的新思路。這一多功能性取決於將材料注塑成型為任意三維形狀的易操作性。PMMA還是符合汽車（chē）功能集成化趨勢的理想材料（liào）：未來（lái），尾燈有可能集成到後車窗上，而車身（shēn）頂蓋也許能夠視需要照亮汽車內部。集成了固（gù）定窗板、黑色立柱（zhù）飾板和尾燈的（de）模塊已實現了批量生產。這類組合部（bù）件不僅（jǐn）通過減少單個部件的數量簡化（huà）了生產和物流，而且打造出了比單獨應用更統一的效果（guǒ）。功能集成的另一個優勢是降低安裝深度和成本。
出（chū）色的透明度——即使在（zài）極端溫度條件下
Plexiglas目前已是一種標準（zhǔn）的原型（xíng）材料（liào），並已應（yīng）用於（yú）一些試點玻璃項目和小規模生產（chǎn），但PMMA玻璃量產仍有很長（zhǎng）的一段路要走。盡管如此（cǐ），德國聯邦汽（qì）車運輸管理局仍授予了由衝擊（jī）改性鑄型（xíng）Plexiglas製成的不同厚度的頂部、尾部和側窗（chuāng）單片麵（miàn）板ECE R43認證。但是，由於這些鑄型（xíng）Plexiglas產品具有較高的分子量，它們無法用作（zuò）模（mó）塑料來進行簡單的熱塑加工。
圖1 由Plexiglas製成的玻璃（lí）使（shǐ）設計師能夠自由發揮其創造力
對它們而言，傳統的衝擊改性模塑料迄今為止仍不如玻璃的主要原因是，它們在（zài）極端低溫或高溫的條件下將不再透明並變得輕微模糊。這一結果由改（gǎi）性劑顆粒造成，其初衷是為又硬又脆（cuì）的PMMA帶來較高的衝擊強度。顆粒和聚合物基質的折（shé）射率（lǜ）隨著溫度的變化而發生輕微（wēi）變化。極端（duān）的溫度變化凸顯了折射率的差異，引起了內部光散射的變化，並導（dǎo）致模製件變得模糊不清。這（zhè）一結果隨溫度而變化並且（qiě）具有可逆性，因此更易於在鑄型高分子PMMA製劑情況下（xià）進行控製。所有已知的衝擊改性PMMA模塑料都證明了這一點。
目前，憑借一種（zhǒng）全新的（de）技術，贏創已研發出了名為（wéi）Plexiglas Resist AG 100的PMMA玻璃模塑料。它不僅（jǐn）能夠在極端溫度（dù）條件下保持清晰透亮，而且不易磨損（sǔn）。這種全新的專用模塑料適（shì）用於所有熱塑性加工，其性能特征也根據汽車行業的要求進行了優化。
在極端溫度變化條件下保持清晰透亮並不是汽車製造商對玻璃光學（xué）性能的唯一要求：它還需（xū）要為駕駛員提（tí）供清晰的視（shì）界並不受（shòu）任何反射光的幹擾。這（zhè）一要求對一些聚合物產生了困擾。例如：注塑成型的聚碳酸酯玻璃因應力雙折射存在光學畸變的問題（tí），這主（zhǔ）要與材料本身的（de）特性有關。相（xiàng）比之下，贏創最新的玻璃專用模塑料的分子結構具（jù）有非常（cháng）低的應力雙折射，相較於之（zhī）前曾用於玻璃製造的熱塑性塑料更勝一籌。
連續使用不易磨損
汽車玻璃不僅（jǐn）要具有視覺衝擊力，同時（shí）還要堅固耐用（yòng）。畢竟，汽車一直在連續使用並承受著各種壓力。例如：在高（gāo）速公路上，高速行駛的車輛拋（pāo）起（qǐ）的細小的石塊有可能會損壞玻璃，甚至在最（zuì）壞的情況下將乘客的生命置於危險之中。最新的PMMA玻璃模塑料的卻貝衝擊強度是120千（qiān）焦耳/平（píng）方米，幾乎是標準的未改性PMMA的七倍。它不僅可（kě）以降（jiàng）低事故的風險（xiǎn），而且可以有效地保護車輛乘員，防止未經授權人員從外（wài）部進入車（chē）輛（liàng）。玻璃必須不易破損，並且不易產生劃痕。在（zài）所有熱塑性塑料裏，標（biāo）準PMMA即使在未塗覆狀態下也擁有最高的表（biǎo）麵硬度。因為玻璃對（duì）耐刮（guā）擦性的要求（qiú）特別高，Plexiglas在應（yīng）用過程（chéng）中也必須經過合適的塗裝加工。但是，一步塗裝的唯一目的是提（tí）高其良好的耐刮擦性。此外，與其他熱塑性塑料不同，Plexiglas本身具備抗紫外線和防風化的特性，而非耐候性熱塑性塑（sù）料則需要（yào）經過兩步塗裝加（jiā）工。二次塗裝賦予的耐候性（xìng）不僅損（sǔn）害了塗層的機械性能，而且增加了塗層的成本。最（zuì）新的Plexiglas Resist AG 100對應的一步塗裝係統已通過這方（fāng）麵的測試並滿足ECE R43要（yào）求。
增強的耐熱（rè）性
對它們而（ér）言，上（shàng）述性能並不足以使（shǐ）玻（bō）璃獲得道路運輸管理機構的批準，它們還需要滿（mǎn）足各種要求。首要遵循的是審批程序，它因地區的不同而有所不同。玻璃在歐洲必須滿足ECE R 43的要求，因為它被視作（zuò）車輛的安全功能之（zhī）一。由最新的Plexiglas模塑料製成的側窗、尾部和頂部玻璃完全滿足這（zhè）些嚴格的要求。模塑料還通過了強（qiáng）製的耐熱性試驗，該試驗測（cè）試了公路車輛專用（yòng）聚合（hé）物在一定的溫度範圍內（nèi）保持其原（yuán）始形狀的能力。畢竟，停（tíng）放在外麵的車輛的溫度在某些情況下（xià）有可能超過80℃。最新的衝擊改性PMMA模塑料的維卡軟化溫度是105℃——這一（yī）數字等同於（yú）傳統的標準PMMA級別。
良好的流動（dòng）性
除了（le）提供對設計師（shī）來說至關重要的性能並（bìng）通過監管機構審批，該材料還必須適用於（yú）高精度、低成本的零部件生產，即廢品率要低。流（liú）動性是理想的加工性能之一（圖2），因為它決定了玻（bō）璃窗板（bǎn）設計的範（fàn）圍。最新的PMMA模塑料的流變（biàn）性能針對注塑成型進行了改造（圖3）。因此，它可以像傳統的未改性模塑料一樣輕（qīng）鬆地進行加工，如Plexiglas8N。針對世界各地一級汽車零（líng）部件（jiàn）供應商現有生產線的測試在周期時間、公差、注塑件質量等方麵獲得了可喜的結果，其廢品率也非常低。
圖2 Plexiglas 8N水晶透明和Plexiglas Resist AG 100的流（liú）動行為比較
圖（tú）3 Plexiglas 8N水晶透明（míng）和Plexiglas Resist AG 100的粘度（dù）作為其在260℃時的剪切（qiē）速率的函（hán）數
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最新的PMMA汽車玻璃模塑料的另一大優勢是生態平衡。汽車製造商不（bú）隻是力爭在使用階段提高能源效（xiào）率，他們還將生產條件納入了車輛生態平衡的考量範圍。按照ISO 14040標準執行的生態平衡認證對最新的PMMA模塑料的環境影響進行了評估和驗證。此外，當汽車（chē）報廢之時，Plexiglas還可以全部回收，並且理論上（shàng）可以再次應用於玻（bō）璃製造。
展（zhǎn）望（wàng）：可持續的未來
實踐證明，這些專為汽車（chē）行業定製的Plexiglas模塑料特性有助於PMMA玻璃（lí）實現量產。未來，該模塑料還有可能應用於車燈等汽車外飾。
總之，Plexiglas Resist AG 100模（mó）塑料可用於降低車輛的生產成本，因為它有利於進一（yī）步（bù）的功能集（jí）成和模塊化並提（tí）供輕鬆的塗布（bù）性能。所以，除（chú）了減輕車重降低油耗之外，買家還可以期待著全新的汽車設計
