浅谈:改性PP的品种和发展方向

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3262020-10-23 收藏

在各种各样的车用塑料中,聚丙烯是应用比例最大,使用频率最高的塑料。以某款主流中级轿车拆解手册数据为例,聚丙烯类材料约占整车塑料选用频次的29%;聚丙烯类材料约占整车塑料用量比例的48%。


PP作为制造汽车的重要原材料之一,对其性能有很重要的要求:其拉伸强度在20M~30MPa之间,弯曲强度在25M~50MPa之间,弯曲模量在800M~1500MPa之间。但因其模量和耐热性较低,冲击强度较差,因此不能直接用作汽车配件,必须使用改性剂进行改性。

浅谈:改性PP的品种和发展方向


轿车中使用的均为改性PP产品,其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高温750~1000h后不老化,不龟裂。


车用PP材料的特性


目前聚丙烯材料在汽车上的用量每辆车达20-50公斤,零件品种多达几十种,被广泛的应用在汽车内饰件、空调系统配件发动机配件、保险杠等部位。


汽车上除少量部件采用纯PP树脂加工外,大部分部件皆采用改性PP材料进行加工。


传统改性聚丙烯主要用于汽车大部件有保险杠、仪表板护板、门板、立柱等部件,长玻纤聚丙烯主要用在大部件汽车前端模块、仪表板骨架。这几个大部件PP用量,约占全车PP用量的一半,因此材料性能要求具有代表性。


车用改性PP的品种


目前国内外汽车用改性PP材料主要分为以下四大品种:


1、增韧型

即以弹性体为主增韧的改性PP材料,具有极高的冲击强度和低温韧性,主要用来制造汽车保险杠。随着汽车轻量化的关注度日益提升,轻量化设计对塑料材料应用提出了大量的新要求。保险杠可通过设计壁厚减薄而降重,这样对熔融指数要求越来越高、对材料强度要求也提高;随着降低成本压力、环保要求日益严峻,免喷涂保险杠应运而生,这对改性聚丙烯材料表面质量,如耐划伤性,等提出更高的要求。


2、填充增韧型

即以无机物填充、弹性体增韧的改性PP材料,具有模量高、刚性及耐热性好、尺寸稳定性好等突出优点,克服了通用PP材料收缩率大、热变形温度低、力学持久性差等缺点,广泛用来制造汽车各内外装饰件,如仪表板、车门内护板、水箱面罩等。与其它通用塑料相比,聚丙烯价低而质不低。

浅谈:改性PP的品种和发展方向


除了高机械强度外,聚丙烯没有毒性,易于加工成型,耐油污而且清洗方便。同时,聚丙烯材料质感比较细腻,体感比较舒适,用来做汽车内饰件还能起到减震、隔音和隔热的作用,不仅能提高汽车的舒适性,还能在车辆发生碰撞时为乘员提供充分的保护。


3、填充型

采用高含量无机物填充的改性PP材料,可大大提高通用PP材料的刚性、耐热性及尺寸稳定性,主要用来制造耐高温的非受力结构零件,如护风圈、暖风机壳体等。


4、增强型

玻纤增强PP材料是聚烯烃塑料中强度最高,刚性、耐热性及尺寸稳定性最好的品种,主要用来制造发动机风扇等高强度、高耐热制品。


总结:PP类材料是目前汽车内、外饰零部件使用最多的材料,其中内饰有仪表板、门内护板、副仪表板、立柱、门槛压条等,外饰有保险杠、侧裙护板、外防擦条、轮罩衬垫等。根据它们所处的部位和承担的功能的不同,对PP的改性不同,但主要还是以增韧、填充增强、填充、增强为主。

浅谈:改性PP的品种和发展方向


随着个性化和智能化的新式家电产品的不断涌现,对PP在家电上的应用改性也提出了更高的要求,PP改性技术将会围绕以下几个方面发展。


PP改性技术的五大发展方向


1、绿色

绿色材料有免喷涂PP改性、易清洁改性PP等。免喷涂PP材料自带不同显示色彩,通过直接注塑成型,可达到黑又亮、金属、闪烁、消光、自然质感等效果,和传统的喷涂材料相比,免喷涂PP材料可以解决工艺复杂、成品率低、溶剂污染等问题。易清洁改性PP材料通过超疏水性表面改性,从而使产品达到易清洁的效果。


2、安全

安全材料满足国际电工委员会(IEC)提出的长期无人看管电器用改性PP材料要求。IEC60335标准要求750℃灼热丝接触被测材料或制品30秒内不起火或者燃烧时间≤5秒(即GWIT≥750℃)和漏电起痕指数(CTI)≥250V。


3、轻量化

轻量化PP材料有高连续长玻纤含量增强PP材料和适应微发泡要求的改性PP材料等。长玻纤增强材料具有的良好的尺寸安定性、优异的综合力学性能、较小蠕变性和优异的抗疲劳性。


微发泡PP材料是指以聚丙烯材料为基体,通过注塑工艺在气体内压的作用下,使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔而两侧有着致密的表皮结构;从而达到省料和减重的目的。由于微发泡材料使用了较低的应力,因此注塑更平整、更笔直、尺寸更稳定,同时,由于微孔的支撑作用,还可以有效解决零件缩痕。


4、健康

健康系列PP材料有抗菌PP、抗染色PP、低气味改性PP等。 


5、功能化

功能化材料有易涂装改性PP等。易涂装改性PP材料是直接通过共混改性,引入极性官能团,使其与聚丙烯树脂形成共结晶,规避析出,避免弱界面层的形成,从而整体提升表面张力。

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