车用聚丙烯材料性能分析与典型应用

时间:2015-06-15 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:塑料是乘用类汽车常用的非金属材料之一,在中级轿车,塑料的用量已经占到整车质量的12%到15%。在车用塑料中,聚丙烯是发展最快,应用比例最大,使用频次最高的塑料之一。以某款主流中级轿车拆解
冲击性能,关键力学指标:拉伸强度≧20MPa,模量≧1400MPa,缺口冲击≧10kJ/m2。

B级乘用类车型注重内饰件的装饰性,因此在仪表板骨架、门板、立柱饰板表面多加上面料或皮革装饰件。同时,总成性能的提升,需要(力学等)性能更加优越的材料;随着轻量化要求,部件轻量化设计需要更加轻质的材料。比如:软质仪表板骨架选材,材料则以PP-LGF20为主;主要力学性能突出高模量高刚性,关键力学指标:拉伸强度≧40MPa,模量≧4000MPa,缺口冲击≧10kJ/m2。以门板本体或立柱饰板选材,主选材料则为PP/PE-TD16,或者PP/PE合金(根据需要可加入5-8份的滑石粉,以调节材料收缩率)。

随着对车内空气质量要求的提高,对车内塑料饰件散发特性也越来越严。内饰件散发特性包括气味性、甲醛含量、冷凝组分、总碳含量。目前,汽车厂对改性粒子管控,主要参照德系VDA标准:比如气味≦3级,甲醛≦10g/kg,冷凝组分≦2mg,总碳含量≦50μgC/g。在项目中,我们曾遇到改性PP粒子气味检测性合格,但塑料件气味性超标的案例。经过产业链跟踪分析,发现在注塑时,一方面喷了过量的脱模剂引入杂味,另一方面注塑温度过高,导致材料部分分解产生异味;最终出现改性PP粒子气味性合格,但最终塑料件气味不合格的情况。

因此,要彻底解决塑料件的气味性,往往需要汽车厂、零部件企业、原材料商三方共同努力。

除散发特性之外,塑料件的耐热氧老化、耐光氧老化、耐刮擦性、抗白痕性、抗发粘性等都属于材料认可时重点关注项目。比如,在汽车厂材料实验,针对PP进行的150℃耐热氧老化测试,更多地是评价材料本身在长期使用条件下的可靠性。这需要在改性聚丙烯材料配方设计和加工过程前,充分考虑最终制品性能要求。

PP-LGF在前端模块上等部件的应用分析

对PP-LGF(长玻纤增强聚丙烯)材料的研究与应用,是近年来的热点之一。PP-LGF材料中,玻璃纤维长度一般可达15 mm到30 mm,形成三维交叉结构。结构决定性能,因此PP-LGF相比普通4-7 mm短玻纤材料具有更高的强度、刚性、韧性等优势。

对于汽车前端模块,采用PP-LGF30材料,可将散热器、喇叭、冷凝器、托架等前端部件组合成一个整体;相比金属件耐腐蚀、密度小、重量轻,减重约30%;相比玻纤尼龙,有明显的成本优势。

随着汽车轻量化的研究与应用,“以塑代钢”、“以轻代重”都给PP-LGF材料提供了广阔的发展空间。比如,李菁华等人研究了PP-LGF取代金属制造脚踏板的可行性;杨宇威研究了PP-LGF取代PA66-GF30制造车门拉手底座的可行性,以及取代PBT-GF30制造雾灯壳体的可行性;李志虎等人研究了PP-LGF取代PA-GF在换挡机构的应用研究。其它汽车部件,比如车门板集成模块、车顶窗框架/压条、保险杠、汽车行李架、汽车蓄电池外壳/托架、轿车座椅骨架、齿轮箱外壳、汽车外饰镜框架、汽车雨刷器支架等,都可选用PP-LGF材料代替金属和尼龙材料。

结论

1. 改性聚丙烯根据汽车部件性能要求,可分为增韧类、矿物填充类、玻纤增强类、聚丙烯/聚乙烯合金等;

2. 汽车塑料件的关注要点,可转化成改性聚丙烯材料特征。需结合配方设计、加工工艺、后处理工艺等综合考虑,来满足汽车塑料件性能要求;

3. 随着对乘用车空气质量要求的提高,低气味聚丙烯类内饰材料的开发与应用是今后重点发展方向之一;

4. 随着汽车轻量化,改性聚丙烯材料将进一步拓展应用,长玻纤增强聚丙烯代替金属、玻纤尼龙材料具有明显的减重降本优势。

2/2 首页上一页12
上一篇:生活中一些高分子材料现象的解释
下一篇:常用橡胶及助剂名称代号(太详细了,建议收藏)
评论功能暂停使用! 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
Powered by www.pv265.com   © 2011-2014