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1、汽車用改性PP材料開發(fā)與應用來源:中塑在線[正文] [摘要]本文從PP材料的改性原理，汽車用改性PP材料的性能要求出發(fā)，全面闡述了汽車用改性PP材料的開發(fā)研制過程，開發(fā)出了一系列汽車用改性PP材料，并全面在東風輕型汽車EQ1030上得到了應用。關鍵詞：汽車PP共混改性1前言 塑料在滿足汽車美觀、舒適、安全、防腐、輕量化及設計自由度大等方面起著其它材料無法替代的作用。近十年來塑料在汽車上的應用獲得了巨大的發(fā)展，其應用領域已擴展到整車的各大總成系統(tǒng)，零件數量已超過整車零件數量的10%，其重量已由20世紀80年代的每車數十公斤發(fā)展到20世紀90年代末期的每車
2、一百余公斤。而在汽車用諸多塑料品種中，各類改性PP材料在汽車的上的開發(fā)與應用，一直是汽車工業(yè)和塑料工業(yè)關注的焦點。通過各種改性加工手段可以獲得滿足各種汽車部件不同功能要求的改性PP材料，加之其優(yōu)異的性能價格比，使各種增韌、填充、增強PP材料在汽車各大總成系統(tǒng)中獲得了廣泛應用。并且不斷有一些新的技術及應用正在或即將問世。目前，發(fā)達汽車工業(yè)國家單車PP材料的用量達到近40kg，占整車塑料材料應用量的1/3，成為汽車上所有塑料材料中用量最大的品種。 本文從PP材料的改性原理，汽車用改性PP材料的性能要求出發(fā)，全面闡述了汽車用改性PP材料的開發(fā)過程及應用狀況。2
3、PP材料改性原理 PP材料由于其來源廣泛、密度小、力學均衡性好、耐化學腐蝕、易加工及價格低廉等突出優(yōu)點，因而被廣泛使用。但通用PP材料收縮率大，制品尺寸穩(wěn)定性差，容易產生翹曲變形；低溫易脆斷，低溫韌性差；耐光老化、耐熱老化性能差等缺點（1）。無法滿足汽車保險杠、儀表板、護風圈、發(fā)動機風扇等部件的特殊使用要求，因此必須對通用PP材料進行改性?！ ±萌芏葏迪嘟膬煞N或兩種以上的聚合物材料及助劑在一定的溫度下進行機械摻混，得到一種新材料的方法叫機械共混改性法。由于這種方法投資少、見效快，材料性能設計自由度大，目前被廣泛應用。PP材料的共混改性方法就是在PP
4、材料中加入增韌劑、填充劑等改性劑得到改性PP材料。在PP材料中加入彈性體（增韌劑）可顯著改善PP的沖擊韌性及耐低溫性，這就是增韌的作用。但彈性體的加入會帶來材料的強度和熱變形溫度的下降，為克服這一現象，在增韌體系中填充高耐熱、高剛性的無機物填料，可顯著提高材料的剛性，耐熱性及尺寸穩(wěn)定性。通過對PP基體、增韌劑、填充劑三者間配比的協(xié)調，可制造出一系列不同性能的材料，滿足汽車不同部件的功能要求。與未改性的PP材料相比，改性后的材料性能大大拓寬，既可制造超高韌性的增韌材料，又可制造增韌、填充并舉的高剛性、高韌性的填充增韌材料及高剛性、高耐熱的填充材料。3改性PP
5、材料的主要品種及性能要求3.1改性PP材料的主要品種 目前國內外汽車用改性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，具有極高的沖擊強度和低溫韌性，主要用來制造汽車保險杠?！ ?2)填充增韌型即以無機物填充、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，克服了通用PP材料收縮率大、熱變形溫度低、力學持久性差等缺點，廣泛用來制造汽車各內外裝飾件，如儀表板、車門內護板、水箱面罩等?！ ?3)填充型采用高含量無機物填充的改性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
6、造耐高溫的非受力結構零件，如護風圈、暖風機殼體等?！ ?4)增強型玻纖增強PP材料是聚烯烴塑料中強度最高，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)動機風扇等高強度、高耐熱制品。3.2汽車用主要改性PP材料性能要求 不同類型的改性PP材料其改性原理、材料組成、配方均有很大不同，其用途也不盡相同，表1為國內引進車型典型零件用改性PP材料的技術要求。表1國內引進車型典型零件用改性PP材料技術要求4各類改性PP材料的開發(fā)4.1各類材料的配方體系確定 根據汽車零件的使用要求，對各類材料的配方組成，包括基體樹脂、增韌劑、填充劑、增強劑、抗老化劑等組分進行
7、篩選及試驗： (1)基體樹脂對小本體PP、均聚PP、共聚PP等基體樹脂從力學均衡性、加工流動性能等方面考慮進行篩選及試驗。 (2)增韌劑對SBS、EPDM、POE等增韌材料，進行篩選及試驗?！ ?3)填充劑填充粒子的粒徑、表面處理劑對共混物的性能至關重要，應采用合適細度與處理方法的填充劑。 (4)增強劑采用無捻長玻璃纖維?！ ?5)抗老化劑根據不同材料的老化源及實際使用要求，選擇相應的抗老化劑?！ ⊥ㄟ^對上述各組分的篩選，同時根據各材料的使用要求，對各組分之間配比協(xié)調，確定各類材料的配方。4.2材料的老化及防老化研究4.2.1汽車用塑料材料的老化
8、汽車用塑料材料老化可分為兩類： (1)車身內外裝飾件材料的老化儀
