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行業(yè)新聞

【改性PP】品種及其5大發(fā)展方向
發(fā)布時間:2020/11/10 14:29:57

在各種各樣的車用塑料中,聚丙烯是應(yīng)用比例最大,使用頻率最高的塑料。以某款主流中級轎車拆解手冊數(shù)據(jù)為例,聚丙烯類材料約占整車塑料選用頻次的29%;聚丙烯類材料約占整車塑料用量比例的48%。

改性PP

PP作為制造汽車的重要原材料之一,對其性能有很重要的要求:其拉伸強(qiáng)度在20M~30MPa之間,彎曲強(qiáng)度在25M~50MPa之間,彎曲模量在800M~1500MPa之間。但因其模量和耐熱性較低,沖擊強(qiáng)度較差,因此不能直接用作汽車配件,必須使用改性劑進(jìn)行改性。

轎車中使用的均為改性PP產(chǎn)品,其耐熱性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高溫750~1000h后不老化,不龜裂。

 車用PP材料的特性

目前聚丙烯材料在汽車上的用量每輛車達(dá)20-50公斤,零件品種多達(dá)幾十種,被廣泛的應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件、空調(diào)系統(tǒng)配件發(fā)動機(jī)配件、保險(xiǎn)杠等部位。

汽車上除少量部件采用純PP樹脂加工外,大部分部件皆采用改性PP材料進(jìn)行加工。

傳統(tǒng)改性聚丙烯主要用于汽車大部件有保險(xiǎn)杠、儀表板護(hù)板、門板、立柱等部件,長玻纖聚丙烯主要用在大部件汽車前端模塊、儀表板骨架。這幾個大部件PP用量,約占全車PP用量的一半,因此材料性能要求具有代表性。

車用改性PP的品種

目前國內(nèi)外汽車用改性PP材料主要分為以下四大品種:

1、增韌型

即以彈性體為主增韌的改性PP材料,具有極高的沖擊強(qiáng)度和低溫韌性,主要用來制造汽車保險(xiǎn)杠。隨著汽車輕量化的關(guān)注度日益提升,輕量化設(shè)計(jì)對塑料材料應(yīng)用提出了大量的新要求。保險(xiǎn)杠可通過設(shè)計(jì)壁厚減薄而降重,這樣對熔融指數(shù)要求越來越高、對材料強(qiáng)度要求也提高;隨著降低成本壓力、環(huán)保要求日益嚴(yán)峻,免噴涂保險(xiǎn)杠應(yīng)運(yùn)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。

2、填充增韌型

即以無機(jī)物填充、彈性體增韌的改性PP材料,具有模量高、剛性及耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性好等突出優(yōu)點(diǎn),克服了通用PP材料收縮率大、熱變形溫度低、力學(xué)持久性差等缺點(diǎn),廣泛用來制造汽車各內(nèi)外裝飾件,如儀表板、車門內(nèi)護(hù)板、水箱面罩等。與其它通用塑料相比,聚丙烯價(jià)低而質(zhì)不低。除了高機(jī)械強(qiáng)度外,聚丙烯沒有毒性,易于加工成型,耐油污而且清洗方便。同時,聚丙烯材料質(zhì)感比較細(xì)膩,體感比較舒適,用來做汽車內(nèi)飾件還能起到減震、隔音和隔熱的作用,不僅能提高汽車的舒適性,還能在車輛發(fā)生碰撞時為乘員提供充分的保護(hù)。

3、填充型

采用高含量無機(jī)物填充的改性PP材料,可大大提高通用PP材料的剛性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性,主要用來制造耐高溫的非受力結(jié)構(gòu)零件,如護(hù)風(fēng)圈、暖風(fēng)機(jī)殼體等。

4、增強(qiáng)型

玻纖增強(qiáng)PP材料是聚烯烴塑料中強(qiáng)度最高,剛性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性最好的品種,主要用來制造發(fā)動機(jī)風(fēng)扇等高強(qiáng)度、高耐熱制品。

總結(jié):PP類材料是目前汽車內(nèi)、外飾零部件使用最多的材料,其中內(nèi)飾有儀表板、門內(nèi)護(hù)板、副儀表板、立柱、門檻壓條等,外飾有保險(xiǎn)杠、側(cè)裙護(hù)板、外防擦條、輪罩襯墊等。根據(jù)它們所處的部位和承擔(dān)的功能的不同,對PP的改性不同,但主要還是以增韌、填充增強(qiáng)、填充、增強(qiáng)為主。

隨著個性化和智能化的新式家電產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),對PP在家電上的應(yīng)用改性也提出了更高的要求,PP改性技術(shù)將會圍繞以下幾個方面發(fā)展。

PP改性技術(shù)的五大發(fā)展方向

1、綠色

綠色材料有免噴涂PP改性、易清潔改性PP等。免噴涂PP材料自帶不同顯示色彩,通過直接注塑成型,可達(dá)到黑又亮、金屬、閃爍、消光、自然質(zhì)感等效果,和傳統(tǒng)的噴涂材料相比,免噴涂PP材料可以解決工藝復(fù)雜、成品率低、溶劑污染等問題。易清潔改性PP材料通過超疏水性表面改性,從而使產(chǎn)品達(dá)到易清潔的效果。

2、安全

安全材料滿足國際電工委員會(IEC)提出的長期無人看管電器用改性PP材料要求。IEC60335標(biāo)準(zhǔn)要求750℃灼熱絲接觸被測材料或制品30秒內(nèi)不起火或者燃燒時間≤5秒(即GWIT≥750℃)和漏電起痕指數(shù)(CTI)≥250V。

3、輕量化

輕量化PP材料有高連續(xù)長玻纖含量增強(qiáng)PP材料和適應(yīng)微發(fā)泡要求的改性PP材料等。長玻纖增強(qiáng)材料具有的良好的尺寸安定性、優(yōu)異的綜合力學(xué)性能、較小蠕變性和優(yōu)異的抗疲勞性。微發(fā)泡PP材料是指以聚丙烯材料為基體,通過注塑工藝在氣體內(nèi)壓的作用下,使制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔而兩側(cè)有著致密的表皮結(jié)構(gòu);從而達(dá)到省料和減重的目的。由于微發(fā)泡材料使用了較低的應(yīng)力,因此注塑更平整、更筆直、尺寸更穩(wěn)定,同時,由于微孔的支撐作用,還可以有效解決零件縮痕。

4、健康

健康系列PP材料有抗菌PP、抗染色PP、低氣味改性PP等。 

5、功能化

功能化材料有易涂裝改性PP等。易涂裝改性PP材料是直接通過共混改性,引入極性官能團(tuán),使其與聚丙烯樹脂形成共結(jié)晶,規(guī)避析出,避免弱界面層的形成,從而整體提升表面張力。