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46%的选择,改性PP在汽车改性塑料领域的崛起之谜

发布时间:2024-01-29 09:16:50

随着汽车工业的快速发展,轻量、舒适、绿色、环保成为汽车工业发展的主要方向。汽车轻量化技术能够减轻车身重量、降低油耗,是实现节能减排的重要措施之一。目前,汽车零部件更多地采用塑料材料替代笨重、昂贵的金属构件,“以塑代钢”成为解决汽车工业发展要求的最佳方案,汽车塑料化程度已经成为衡量汽车设计和制造水平的重要标志。


在当前的车用塑料中,聚丙烯是用量大、使用频次最高、增长速度最快的品种。聚丙烯在汽车工业中用量迅速增长的是因为其密度小、体积轻、设计空间广,绿色环保、性能优异及其制造成本低。


聚丙烯在汽车外装饰的应用特点是以塑代钢,减轻汽车自重。聚丙烯是一种由聚丙烯聚合(均聚PP)或丙烯和乙烯共同聚合(共聚PP)而成的无臭、无毒、半透明的聚合物,其结构式如图1所示。

聚丙烯按甲基(-CH3)空间排布的位置可分为等规聚丙烯(Isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(Atactic polypropylene)和间规聚丙烯(Syndiotactic polypropylene)三种。聚丙烯具有优良的柔韧性、耐化学腐蚀性、耐热性、介电性能,以及高强度的机械性能和高频绝缘性,且不受湿度的影响,聚丙烯的种类及性能如图2所示。


目前,为了进一步改善聚丙烯的性能,通常采用化学改性(共聚改性、交联改性、接枝改性、添加成核剂等)或物理改性(添加有机或无机助剂等)改变高分子组分与大分子结构、晶体构型或填充、共混、增强等来实现性能优化。改性聚丙烯根据特点和功能可分为长玻纤增强聚丙烯材料、免喷涂聚丙烯材料、聚丙烯发泡材料、高溶体强度聚丙烯、环保阻燃聚丙烯材料、抗菌聚丙烯、耐刮擦聚丙烯材料及低气味VOC聚丙烯材料等。


一、聚丙烯在汽车中的应用

PP具有密度小、性价比高、优异的耐热性能、耐化学药品腐蚀性、刚性、易于成型加工和回收利用等特性,较车用金属材料,PP具有降低成本、燃油经济性优、防尘、耐腐蚀性好、外观美感、节约空间、性能可靠等优点,已成为汽车内、外饰零部件使用最多的塑料材料之一。


但是PP材料收缩率大,尺寸稳定性差,容易产生翘曲变形;低温易脆断,韧性差;耐光老化、耐热老化性能差,所以无法单独满足汽车保险杠、仪表板、护风圈、发动机风扇等部件的特殊使用要求,必须进行改性或开发高性能的聚丙烯材料。


改性PP材料应用于仪表板

当前,PP及改性PP大量应用在汽车内饰件、外饰件及引擎罩下部件中。车用外饰件中,PP应用最大领域为保险杠制品。


PP改性材料应用于前保险杠

随着汽车制造水平及消费者对汽车安全性、舒适性及审美的要求,对PP保险杠的性能要求也逐步提高:如与车身的零间隙要求PP具有较低的膨胀性与收缩性,良好的加工性要求PP具有更好的流动性,轻量化的要求PP具有较低的密度,安全性的要求PP具有较高的抗冲击性等。