フォードのグラフェン含有ポリウレタンフォームは、車の騒音と重量を低減します

グローバルポリウレタンニュース：フォードモーターカンパニーは、グラフェンをポリオールに組み込んで、 ポリウレタン（PU）フォーム これにより、車の騒音が軽減されると同時に、車の重量も軽減されます。

この材料は、ポリウレタン技術会議中にポリウレタン産業センター（CPI）によって授与された2021ポリウレタンイノベーションアワードの最終候補に選ばれました。

グラフェンは、1原子の厚さを持つ炭素の一種です。ほぼ透明ですが、密度が高いためヘリウムが通過できません。

2004年、マンチェスター大学の2人の科学者が、通常のテープを使用してこの材料を抽出する方法を説明したとき、それは説得力のあるものになりました。彼らの作品は、2010年のノーベル物理学賞を受賞しました。

2人の科学者が賞を受賞してから10年も経たないうちに、フォードはグラフェンをポリオールに組み込むことができました。

現在、この種のフォームは、フォードの北米車両すべてに使用されています。

グラフェンをフォームに組み込む

フォードの持続可能な開発と新興材料技術の専門家であるAlperKiziltasは、フォームの開発における最大の課題の1つは、グラフェンなどのナノ材料を粘性ポリマーに分散させ、混合プロセス中に崩壊しないようにすることであると述べました。

Kiziltasは、XG Scienceは、ポリウレタンと化学的に適合性のあるグラフェンを十分な量と妥当なコストで提供していると述べました。主要なポリウレタン成形業者であるイーグルインダストリーズは、フォーム処理に参加しました。

彼は、グラフェンを含むポリオールは通常の添加剤のように処理できないと述べました。グラフェンの特性を維持するために、材料は異なる方法で処理する必要があります。

キジルタス氏は、「イーグルの製造プロセスの要件に加えて、グラフェンとフォームポリオールを組み合わせて分散させる独自の方法を開発しました」と述べています。

ポリウレタンの開発におけるフォードのもう1つの課題は、概念的なものです。新しい材料の場合、人々は通常、アプリケーションがより多くの材料を消費すると、パフォーマンスが向上すると考えています。

キジルタスは、直感に反して、フォードはポリオール中のグラフェンの濃度を下げ始めたと述べた。濃度が低下すると、得られるフォームの性能が向上します。

彼は、グラフェンが現在泡の0.3％未満を占めると言いました。 「非常に優れた機械的、熱的、物理的特性が得られました。」

Kiziltasは、グラフェンを使用したポリウレタンの配合は非常に簡単であると述べました。グラフェンを追加するだけでなく、ほとんど変更する必要はありません。

その他の課題は、新しい材料を導入する際に企業が直面する典型的な課題です。

1つはコストです。これは、顧客が価格に非常に敏感であるためです。キジルタスは、フォードは新しいフォーム素材が少なくともコストに影響を与えないようにする必要があると述べた。

さらに、フォームは新しい材料であるため、フォードはそれが部品の要件を満たすか超えることができることを保証する必要がある、とキジルタス氏は語った。

彼は、グラフェンを含まないフォームと比較して、圧縮強度と弾性率が約20％増加したと述べました。熱歪みが30％増加します。吸音率が25％向上しました。

このフォームで作られた部品の重量は10％以上軽くする必要があると彼は言いました。

自動車メーカーは、燃料タンクをさらに遠くまで移動できるため、自動車の軽量化に熱心に取り組んでおり、排出ガスを削減できます。

フォードは2018年にこのフォームを発表し、エンジンカバー、燃料ポンプカバー、燃料パイプカバーなどの部品に使用されています。

これらのカバーは内燃機関に限定されています。ただし、フォードは、電気自動車（EV）でこのフォームが使用される可能性があると考えています。

エンジンのホワイトノイズが、毎日の運転でのガタガタときしむ音を覆い隠していることがわかりました。これらの不快な音は、内燃エンジンを備えていないため、電気自動車でより顕著になります。

キジルタス氏によると、フォードのフォームは、電気自動車の騒音を低減するために、フロントライニング、ドアパネル、カーペットの下に使用できるという。

自動車業界以外の企業もこのバブルについて質問していると彼は語った。

転載元：グローバルポリウレタンニュース