亚洲欧洲日产国码aⅴ,亚洲无,在线,日本熟妇色一本在线看,国产精品嫩草影院一二三区入口

中文
信息中心
Information Center
信息中心
信息中心
車(chē)用聚丙烯材料性能分析與典型應用
久磐塑膠| 2022-11-29|返回列表
塑料是乘用類(lèi)汽車(chē)常用的非金屬材料之一,在中級轎車(chē),塑料的用量已經(jīng)占到整車(chē)質(zhì)量的12%到15%。在車(chē)用塑料中,聚丙烯是發(fā)展最快,應用比例[敏感詞],使用頻次最多的塑料之一。以某款主流中級轎車(chē)拆解手冊數據為例,聚丙烯類(lèi)材料約占整車(chē)塑料選用頻次的29%,聚丙烯類(lèi)材料約占整車(chē)塑料用量比例的48%。
因此,進(jìn)行聚丙烯類(lèi)材料性能分析及典型應用案例研究,對汽車(chē)零部件原材料開(kāi)發(fā)具有現實(shí)意義。
1.jpg
聚丙烯(PP)樹(shù)脂是由丙烯單體聚合而成的非極性的結晶類(lèi)塑料。PP具有價(jià)格低廉、密度較小、容易加工和重復利用等優(yōu)點(diǎn);但PP具有成型收縮率大、低溫脆性大、易老化等缺點(diǎn)。所以,通常采用物理或化學(xué)改性技術(shù),添加滑石粉填充物、玻纖等增強材料、抗光/熱氧老化劑等助劑,提高聚丙烯材料的綜合性能,以滿(mǎn)足汽車(chē)部件性能要求。
汽車(chē)用聚丙烯材料種類(lèi)、特點(diǎn)及典型部件
汽車(chē)上除少量部件采用純PP樹(shù)脂加工外,大部分部件皆采用改性PP材料進(jìn)行加工。北汽福田車(chē)型選材推薦部件,如表1(下一頁(yè))所示。
傳統改性聚丙烯主要用于汽車(chē)大部件有保險杠、儀表板護板、門(mén)板、立柱等部件,長(cháng)玻纖聚丙烯主要用在大部件汽車(chē)前端模塊、儀表板骨架。這幾個(gè)大部件PP用量,約占全車(chē)PP用量的一半,因此材料性能要求具有代表性。
從改性聚丙烯材料在相關(guān)部件的應用現狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述
(1)PP EPDM-TD類(lèi)材料在保險杠外飾件的應用分析
針對前后保險杠本體的改性聚丙烯材料,行業(yè)已進(jìn)行了大量的研究,改性PP保險杠具有成本低、質(zhì)量輕、易涂裝、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。目前,北汽福田乘用車(chē)保險杠本體選材,主要采用PP EPDM-TD10或PP EPDMTD20兩種改性聚丙烯材料。通過(guò)添加10—20份的滑石粉,即可保證材料收縮率和部件尺寸穩定;通過(guò)EPDM或POE彈性體增韌,又可保證部件有良好的低溫沖擊性。
隨著(zhù)汽車(chē)輕量化的關(guān)注度日益提升,輕量化設計對塑料材料應用提出了大量的新要求。保險杠可通過(guò)設計壁厚減薄而降重,這樣對熔融指數要求越來(lái)越高、對材料強度要求也提高;隨著(zhù)降低成本壓力、環(huán)保要求日益嚴峻,免噴涂保險杠應運而生,這對改性聚丙烯材料表面質(zhì)量,如耐劃傷性,等提出更高的要求。
汽車(chē)內飾件采用改性PP材料制作的大部件有儀表板、門(mén)板、立柱飾板等部件。針對儀表板本體及下護板、門(mén)板本體、立柱飾板等部件用改性聚丙烯材料,行業(yè)已進(jìn)行了大量的研究。新車(chē)型開(kāi)發(fā)中,部件選材更多地結合車(chē)型定位、成本、法規、性能等綜合因素而定。比如,A級車(chē)(入門(mén)級乘用車(chē))、B級車(chē)(中級乘用車(chē)),由于目標客戶(hù)及整車(chē)成本壓力、輕量化要求等,對零部件用材選材存在一定的差異。A級乘用類(lèi)車(chē)型注重內飾件的經(jīng)濟性,比如:一般多采用硬質(zhì)儀表板、硬質(zhì)門(mén)板、硬質(zhì)立柱,其表面一般沒(méi)有或有很少采用面料或皮革進(jìn)行裝飾。
因此,塑料件的耐熱氧老化、耐光老化、耐刮擦性、抗白痕性、抗發(fā)粘性等性能,基本由改性PP塑料粒子相關(guān)性能決定。以硬質(zhì)儀表板選材為例,材料以PP EPDM-TD20為主;力學(xué)性能方面,關(guān)注高模量高剛性高抗沖性;關(guān)鍵力學(xué)指標:拉伸強度≧20MPa,模量≧1800MPa,缺口沖擊≧20kJ/m2。以門(mén)板本體和立柱飾板選材為例,材料一般為PP EPDM-TD20;高剛性中等模量中等沖擊性能,關(guān)鍵力學(xué)指標:拉伸強度≧20MPa,模量≧1400MPa,缺口沖擊≧10kJ/m2。B級乘用類(lèi)車(chē)型注重內飾件的裝飾性,因此在儀表板骨架、門(mén)板、立柱飾板表面多加上面料或皮革裝飾件。
同時(shí),總成性能的提升,需要(力學(xué)等)性能更加優(yōu)越的材料;隨著(zhù)輕量化要求,部件輕量化設計需要更加輕質(zhì)的材料。比如:軟質(zhì)儀表板骨架選材,材料則以PP-LGF20為主;主要力學(xué)性能突出高模量高剛性,關(guān)鍵力學(xué)指標:拉伸強度≧40MPa,模量≧4000MPa,缺口沖擊≧10kJ/m2。以門(mén)板本體或立柱飾板選材,主選材料則為PP/PE-TD16,或者PP/PE合金(根據需要可加入5—8份的滑石粉,以調節材料收縮率)。
隨著(zhù)對車(chē)內空氣質(zhì)量要求的提高,對車(chē)內塑料飾件散發(fā)特性也越來(lái)越嚴。內飾件散發(fā)特性包括氣味性、甲醛含量、冷凝組分、總碳含量。目前,汽車(chē)廠(chǎng)對改性粒子管控,主要參照德系VDA標準:比如氣味≦3級,甲醛≦10g/kg,冷凝組分≦2mg,總碳含量≦50μgC/g。在項目中,我們曾遇到改性PP粒子氣味檢測性合格,但塑料件氣味性超標的案例。經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤分析,發(fā)現在注塑時(shí),一方面噴了過(guò)量的脫模劑引入雜味,另一方面注塑溫度過(guò)高,導致材料部分分解產(chǎn)生異味;最終出現改性PP粒子氣味性合格,但最終塑料件氣味不合格的情況。
因此,要徹底解決塑料件的氣味性,往往需要汽車(chē)廠(chǎng)、零部件企業(yè)、原材料商三方共同努力。除散發(fā)特性之外,塑料件的耐熱氧老化、耐光氧老化、耐刮擦性、抗白痕性、抗發(fā)粘性等都屬于材料認可時(shí)重點(diǎn)關(guān)注項目。比如,在汽車(chē)廠(chǎng)材料實(shí)驗,針對PP進(jìn)行的150℃耐熱氧老化測試,更多地是評價(jià)材料本身在長(cháng)期使用條件下的可靠性。這需要在改性聚丙烯材料配方設計和加工過(guò)程前,充分考慮最終制品性能要求。
(3)PP-LGF在前端模塊上等部件的應用分析
對PP-LGF(長(cháng)玻纖增強聚丙烯)材料的研究與應用,是近年來(lái)的熱點(diǎn)之一。PP-LGF材料中,玻璃纖維長(cháng)度一般可達15mm到30mm,形成三維交叉結構。結構決定性能,因此PP-LGF相比普通4—7mm短玻纖材料具有更高的強度、剛性、韌性等優(yōu)勢。對于汽車(chē)前端模塊,采用PP-LGF30材料,可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等前端部件組合成一個(gè)整體;相比金屬件耐腐蝕、密度小、重量輕,減重約30%;相比玻纖尼龍,有明顯的成本優(yōu)勢。
隨著(zhù)汽車(chē)輕量化的研究與應用,“以塑代鋼”、“以輕代重”都給PP-LGF材料提供了廣闊的發(fā)展空間。比如,李菁華等人研究了PP-LGF取代金屬制造腳踏板的可行性;楊宇威研究了PP-LGF取代PA66-GF30制造車(chē)門(mén)拉手底座的可行性,以及取代PBT-GF30制造霧燈殼體的可行性;李志虎等人研究了PP-LGF取代PA-GF在換擋機構的應用研究。其它汽車(chē)部件,比如車(chē)門(mén)板集成模塊、車(chē)頂窗框架/壓條、保險杠、汽車(chē)行李架、汽車(chē)蓄電池外殼/托架、轎車(chē)座椅骨架、齒輪箱外殼、汽車(chē)外飾鏡框架、汽車(chē)雨刷器支架等,都可選用PP-LGF材料代替金屬和尼龍材料。
結論
改性聚丙烯根據汽車(chē)部件性能要求,可分為增韌類(lèi)、礦物填充類(lèi)、玻纖增強類(lèi)、聚丙烯/聚乙烯合金等;
汽車(chē)塑料件的關(guān)注要點(diǎn),可轉化成改性聚丙烯材料特征。需結合配方設計、加工工藝、后處理工藝等綜合考慮,來(lái)滿(mǎn)足汽車(chē)塑料件性能要求;
隨著(zhù)對乘用車(chē)空氣質(zhì)量要求的提高,低氣味聚丙烯類(lèi)內飾材料的開(kāi)發(fā)與應用是今后重點(diǎn)發(fā)展方向之一;
隨著(zhù)汽車(chē)輕量化,改性聚丙烯材料將進(jìn)一步拓展應用,長(cháng)玻纖增強聚丙烯代替金屬、玻纖尼龍材料具有明顯的減重降本優(yōu)勢

微信公眾號

掃一掃

18929200191
廣東久磐新材料有限公司
聯(lián)系人:師先生
座機:0769-88663561
傳真:0769-88663561
地址:中山市民眾街道三墩行政村三益路182號之八(久磐新材料)
Copyright ? 廣東久磐新材料有限公司 版權所有