車用聚丙烯資料功能分析與典型應用
已有人閱讀此文 - -塑料是乘用類汽車常見的非金屬材料材料之一,在中級轎車,塑料的用量早已占到整體車身品質的12%到15%。在車配塑料中,聚丙烯是發展趨勢更快,運用占比較大 ,應用次數最大的塑料之一。以一款流行中級轎車拆卸指南數據信息為例子,聚丙烯類材料約占整體車身塑料采用次數的29%,聚丙烯類材料約占整體車身塑料用量占比的48%。
因而,開展聚丙烯類材料特性剖析及典型性運用案例研究,對汽車零部件原材料開發設計具備實際意義。
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聚丙烯材料特性剖析與典型性運用
聚丙烯(PP)環氧樹脂是由pe單個匯聚而成的非極性的結晶體類塑料。PP具備質優價廉、相對密度較小、非常容易生產加工和反復運用等優勢;但PP具備成形縮水率大、超低溫延性大、易脆化等缺陷。因此 ,一般 選用物理學或有機化學改性技術性,加上輕鈣粉填充料、玻璃纖維等提高材料、抗光/熱氧脆化劑等改性劑,提升聚丙烯材料的綜合型能,以考慮汽車構件特性規定。
汽車用聚丙烯材料類型、特性及典型性構件
汽車上除小量構件選用純PP環氧樹脂生產加工外,絕大多數構件皆選用改性PP材料開展生產加工。北汽福田車系選料強烈推薦構件,如表1(下一頁)所顯示。
傳統式改性聚丙烯關鍵用以汽車大型部件有保險桿、汽車儀表板擋雨板、門邊框、立桿等構件,長玻璃纖維聚丙烯關鍵用在大型部件汽車前端開發控制模塊、汽車儀表板框架。這好多個大型部件PP用量,約占整車PP用量的一半,因而材料特性規定具備象征性。
從改性聚丙烯材料在有關構件的運用現狀分析發展趨向開展論述
(1)PP EPDM-TD類材料在保險桿外裝飾件的運用剖析
對于前保險杠本身的改性聚丙烯材料,領域已開展了很多的科學研究,改性PP保險桿具備低成本、品質輕、易噴涂、可循環系統應用等優勢。現階段,北汽福田新能源客車保險桿本身選料,關鍵選用PP EPDM-TD10或PP EPDMTD20二種改性聚丙烯材料。根據加上10―20份的輕鈣粉,就可以確保材料縮水率和構件規格平穩;根據EPDM或POE聚氨酯彈性體改性,又可確保構件有優良的超低溫破壞性。
伴隨著汽車汽車輕量化的認知度日益提高,汽車輕量化設計方案對塑料材料運用明確提出了很多的新規定。保險桿可根據設計方案壁厚減薄而降重,那樣對熔指規定愈來愈高、對材料抗壓強度規定也提升;伴隨著控制成本工作壓力、環境保護規定日益不容樂觀,免噴漆保險桿應時而生,這對改性聚丙烯材料工藝性能,如耐刮傷性,等明確提出高些的規定。
表1 搭車車配聚丙烯材料及典型性運用位置
(2)改性PP在汽車內飾件上的運用剖析
汽車汽車內飾件選用改性PP材料制做的大型部件有汽車儀表板、門邊框、立桿裝飾板等構件。對于汽車儀表板本身及下擋雨板、門邊框本身、立桿裝飾板等構件用改性聚丙烯材料,領域已開展了很多的科學研究。新款車型開發設計中,構件選料大量地融合車系精準定位、成本費、政策法規、特性等綜合性要素而定。例如,A級車(新手入門新能源客車)、B級車(初級新能源客車),因為目標客戶及整體車身成本費工作壓力、汽車輕量化規定等,對零部件用料選料存有一定的差別。A級乘用類車系重視汽車內飾件的合理性,例如:一般多選用硬質的汽車儀表板、硬質的門邊框、硬質的立桿,其表層一般沒有或有非常少選用布料或皮革制品開展裝飾設計。
因而,塑料件的耐高溫氧脆化、耐老化、耐刮擦性、抗白痕性、抗發黏性等特性,基礎由改性PP塑料顆粒有關特性決策。以硬質的汽車儀表板選料為例子,材料以PP EPDM-TD20為主導;物理性能層面,關心高韌性高剛度高抗撕裂性;重要結構力學指標值:抗拉強度?R20MPa,應變速率?R1800MPa,空缺沖擊性?R20kJ/m2。以門邊框本身和立桿裝飾板選料為例子,材料一般為PP EPDM-TD20;高剛度中等水平應變速率中等水平沖擊性特性,重要結構力學指標值:抗拉強度?R20MPa,應變速率?R1400MPa,空缺沖擊性?R10kJ/m2。B級乘用類車系重視汽車內飾件的裝飾藝術,因而在汽車儀表板框架、門邊框、立桿裝飾板表層多再加上布料或皮革制品裝飾設計件。
另外,總程特性的提高,必須(結構力學等)特性更為優異的材料;伴隨著汽車輕量化規定,構件汽車輕量化設計方案必須更為質輕的材料。例如:軟塑汽車儀表板框架選料,材料則以PP-LGF20為主導;關鍵物理性能突顯高韌性高剛度,重要結構力學指標值:抗拉強度?R40MPa,應變速率?R4000MPa,空缺沖擊性?R10kJ/m2。以門邊框本身或立桿裝飾板選料,主選材料則為PP/PE-TD16,或是PP/PE鋁合金(依據必須可添加5―8份的輕鈣粉,以調整材料縮水率)。
伴隨著對車里空氣指數規定的提升,對車里塑料裝飾件釋放特點也愈來愈嚴。汽車內飾件釋放特點包含味道性、甲醛濃度、冷疑成分、總碳成分。現階段,汽車廠對改性顆粒監管,關鍵參考德系VDA規范:例如味道?Q3級,室內甲醛?Q10g/kg,冷疑成分?Q1mg,總碳成分?Q50μgC/g。在新項目中,大家曾碰到改性PP顆粒味道檢驗性達標,但塑料件味道性超標準的實例。歷經全產業鏈追蹤剖析,發覺在注塑加工時,一方面噴了過多的脫膜劑引進異味,另一方面注塑加工溫度過高,造成 材料一部分溶解造成臭味;最后出現改性PP顆粒味道性達標,但最后塑料件味道不過關的狀況。
因而,要徹底消除塑料件的味道性,通常必須汽車廠、零部件公司、原材料商三方共同奮斗。除釋放特點以外,塑料件的耐高溫氧脆化、耐光氧脆化、耐刮擦性、抗白痕性、抗發黏性等都歸屬于材料認同時重點關注新項目。例如,在汽車廠材料試驗,對于PP開展的150℃耐高溫氧高低溫試驗,大量地是點評材料自身在長期性應用標準下的可信性。這必須在改性聚丙烯材料秘方設計方案和生產過程前,考慮到最后產品特性規定。
(3)PP-LGF在前端開發控制模塊上等構件的運用剖析
對PP-LGF(長玻璃纖維提高聚丙烯)材料的科學研究與運用,是近些年的網絡熱點之一。PP-LGF材料中,玻纖長短一般達到15mm到30mm,產生三維交叉式構造。構造決策特性,因而PP-LGF對比一般4―7mm短玻璃纖維材料具備高些的抗壓強度、剛度、延展性等優點。針對汽車前端開發控制模塊,選用PP-LGF30材料,可將熱管散熱器、音響喇叭、冷卻器、固定支架等前端開發構件組成一個總體;對比金屬產品抗腐蝕、相對密度小、重量較輕,減脂約30%;對比玻璃纖維滌綸,有顯著的成本費優點。
伴隨著汽車汽車輕量化的科學研究與運用,“以塑代鋼”、“以輕代重”都給PP-LGF材料出示了寬闊的發展趨勢室內空間。例如,李菁華等科學研究了PP-LGF替代金屬制品踏腳板的可行性分析;趙旭威科學研究了PP-LGF替代PA66-GF30生產制造車門把手基座的可行性分析,及其替代PBT-GF30生產制造前霧燈罩殼的可行性分析;李志虎等科學研究了PP-LGF替代PA-GF在換檔組織的應用研究。其他汽車構件,例如車門邊框集成化控制模塊、頂棚窗架構/裝飾條、保險桿、汽車車頂架、汽車電瓶機殼/固定支架、小汽車坐椅框架、減速箱機殼、汽車外飾鏡架構、汽車雨刮器支撐架等,都可以采用PP-LGF材料替代金屬材料和滌綸材料。
結果
改性聚丙烯依據汽車構件特性規定,可分成改性類、礦物質添充類、玻璃纖維提高類、聚丙烯/高壓聚乙烯鋁合金等;
汽車塑料件的關心關鍵點,可轉換成改性聚丙烯材料特點。需融合秘方設計方案、制作工藝、后工藝處理等綜合性考慮到,來考慮汽車塑料件特性規定;
伴隨著對新能源客車空氣指數規定的提升,低味道聚丙烯類車內飾材料的開發設計與運用是將來關鍵發展前景之一;
伴隨著汽車汽車輕量化,改性聚丙烯材料將進一步擴展運用,長玻璃纖維提高聚丙烯替代金屬材料、玻璃纖維滌綸材料具備顯著的減脂降成本優點。
來源于:汽車材料網