纤维素复合材料打造轻量化林肯MKX

林肯汽车制造公司、惠好（Weyerhaeuser）公司和汽车零部件制造商江森自控有限公司历经三年的合作，最终开发出一款可替代玻璃纤维的树型结构再生材料，该材料可以应用于生产汽车零部件。2014款林肯MKX将会使用这种纤维素强化聚丙烯树脂（惠好公司命名为THRIVE）作为车辆控制台扶手的基质材料，由此制造的零部件构成扶手部分最为重要的承受载荷结构件。

纤维素强化聚丙烯树脂打造的零部件比普通材料加工的同类零部件质量减少6%左右，而且降低了对那些不利于环境可持续发展的玻璃纤维材料的依赖。应用在林肯MKX上的新型强化聚丙烯总量虽然还很少，但是它的出现就代表了一次显著进步，标志着该材料有潜力在未来的汽车工业中发挥重要作用。福特公司的工程师们结合利用大豆制造泡沫材料的研发经验，通过科学合理的安排推进纤维素强化聚丙烯树脂的使用：首先应用在少数零部件上，然后进一步提升材料的性能，最后拓展新型材料的应用范围。

跟大豆泡沫材料有所不同，纤维素强化聚丙烯树脂既能够用于生产汽车外饰零部件，也可以作为内饰件原材料。新材料可以加工的潜在零部件包括：

1． 吹塑成型的引擎盖；电池箱壳体；进气系统中的冷却空气套筒；稳定套筒的支撑架；散热器风扇护罩组件。

2． 密封条。

3． 备用轮胎夹具组件；保险杠固定支架。

4． 双层垫圈；电缆保护罩。

5． 车门内板支撑件；扶手/控制台；密封条；替代防抱死系统中的玻璃纤维聚丙烯材料；座椅靠背结构件；刹车/离合踏板零部件；膝垫；储物箱外壳。

6． 车轮罩盖。

如果车辆上的大型零部件也能采用纤维素强化聚丙烯树脂，汽车轻量化将迎来重大突破，车辆的燃油经济性也会获得大幅度提升。在与惠好公司合作的过程中，福特公司的工程师们发现基于纤维素的可塑复合材料能够满足汽车制造厂商在刚度、硬度、耐久性、耐热性、无刺激气味等多方面最为严格的要求。同基于玻璃纤维的材料相比，纤维素强化聚丙烯树脂不仅质量更轻，而且用它加工零部件可以节省20%到40%不等的时间，降低了生产加工过程消耗的能量；而减少的质量和节约的能源最终等价于降低零部件的成本。

对于纤维素强化聚丙烯树脂材料推广的最大阻碍要数它的外观，因为在相关零部件中可以看到纤维素微小颗粒。虽然这样的外观并不影响材料的性能，但是作为林肯这类奢华轿车的消费者，肯定不愿意看到心仪车型上存在如此的瑕疵。所以第一款由纤维素强化聚丙烯树脂打造的零部件是作为基质材料使用的，该零部件还会被泡沫以及其他材料的外壳覆盖。技术人员将加大研发力度，力争为下一代纤维素强化聚丙烯树脂材料带来一个优良的外观。新型材料以前应用在了一些福特原型测试车上，但林肯MKX还是第一款使用该材料的批量生产车型。

惠好公司在2012年9月官方发布了THRIVE热塑性复合材料，该材料中的纤维素纤维起到了强化添加剂的作用。惠好公司的工程师们一直调节THRIVE中各种原材料的比例，以期获得最佳性能表现的产品，福特把江森自控加入该合作的目的，是为了方便应用该公司在内饰零部件方面的专业知识。

特别设计的纤维素纤维是从纸浆中提取出来的，THRIVE复合材料相比于短玻璃纤维和天然纤维（剑麻、大麻、洋麻等）有着很多优势，具体包括：

现有技术下，无论低熔融还是高熔融指数下，纤维素与聚丙烯都能够混合形成THRIVE复合材料。另外纤维素纤维可以与多种聚合物融合在一起，所以惠好公司打算拓展THRIVE系列，除了聚丙烯还将研发其他的碳氢化合物和非烃聚合物产品。 福特公司使用的纤维素强化聚丙烯树脂中的纤维素比重为20%，该公司还将利用比重40%的材料开发其他零部件产品，为汽车轻量化的早日实现打下坚实的基础。