塑料是乘用类汽车常用pp材料的非金属材料 之一pp材料,在中级轿车pp材料,塑料的用量已经占到整车质量的12%到15%。在车用塑估中 pp材料,聚丙烯是成长 快,应用 比例最大,应用 频次最高的塑料之一。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%。是以 ,进行聚丙烯类材料 机能 分析 及典范 应用 案例研究 ,对汽车零部件原材料 开辟 具有实际 意义。
聚丙烯材料 机能 分析 与典范 应用 pp材料:
聚丙烯(PP)树脂是由丙烯单体聚合而成的非极性的结晶类塑料。PP具有价格 低廉、密度较小、轻易 加工和反复 应用 等长处 ;但PP具有成型紧缩 率大、低温脆性大、易老化等缺点 。所以,平日 采取 物理或化学改性技巧 ,添加滑石粉填充物、玻纤等加强 材料 、抗光/热氧老化剂等助剂,进步 聚丙烯材料 的综合机能 ,以知足 汽车部件机能 请求 。
汽车用聚丙烯材料 种类、特点 及典范 部件:
汽车上除少量部件采取 纯PP树脂加工外,大部分 部件皆采取 改性PP材料 进行加工。北汽福田车型选材推荐 部件,如表1(下一页)所示。传统改性聚丙烯重要 用于汽车大部件有保险杠、仪表板护板、门板、立柱等部件,长玻纤聚丙烯重要 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,是以 材料 机能 请求 具有代表性。
从改性聚丙烯材料 在相干 部件的应用 近况 及成长 趋势 进行阐述 :
PP EPDM-TD类材料 在保险杠外饰件的应用 分析 :
1.针对前后保险杠本体的改性聚丙烯材料 ,行业已进行了大量 的研究 ,改性PP保险杠具有成本低、质量轻、易涂装、可轮回 应用 等长处 。今朝 ,北汽福田乘用车保险杠本体选材,重要 采取 PP EPDM-TD10或PP EPDMTD20两种改性聚丙烯材料 。经由过程 添加10—20份的滑石粉,即可包管 材料 紧缩 率和部件尺寸稳定 ;经由过程 EPD或POE弹性体增韧,又可包管 部件有优胜 的低温冲击性。
跟着 汽车轻量化的存眷 度日 益晋升 ,轻量化设计对塑料材料 应用 提出了大量 的新请求 。保险杠可经由过程 设计壁厚减薄而降重,如许 对熔融指数请求 越来越高、对材料 强度请求 也进步 ;跟着 降低 成本压力、环保请求 日益严格 ,免喷涂保险杠应运而生,这对改性聚丙烯材料 外面 质量,如耐划伤性,等提出更高的请求 。
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改性PP在内饰件上的应用 分析 :
汽车内饰件采取 改性PP材料 制造 的大部件有仪表板、门板、立柱饰板等部件。针对仪表板本体及下护板、门板本体、立柱饰板等部件用改性聚丙烯材料 ,行业已进行了大量 的研究 。新车型开辟 中,件选材更多地结合 车型定位、成本、律例 、机能 等综合身分 而定。比如 ,A级车(入门级乘用车)、B级车(中级乘用车),因为 目标 客户及整车成本压力、轻量化请求 等,对零部件用材选材存在必定 的差别 。
A.级乘用类车型重视 内饰件的经济性,比如 :一般多采取 硬质仪表板、硬质门板、硬质立柱,其外面 一般没有或有很少采取 面料或皮革进行装潢 。是以 ,塑料件的耐热氧老化、耐光老化、耐刮擦性、抗白痕性、抗发粘性等机能 ,根本 由改性PP塑料粒子相干 机能 决定 。以硬质仪表板选材为例,材料 以PP EPDM-TD20为主;力学机能 方面,存眷 高模量高刚性高抗冲性;关键 力学指标:拉伸强度≧20MPa,模量≧ 0MPa,缺口冲击≧20kJ/m2。以门板本体和立柱饰板选材例,材料 一般为PP EPDM-TD20;高刚性中等模量中等冲击机能 ,关键 学指标:拉伸强度≧20MPa,模量≧1400MPa,缺口冲击≧10kJ/m2。
B.级乘用类车型重视 内饰件的装潢 性,是以 在仪表板骨架、门板、立柱饰板外面 多加上面料或皮革装潢 件。同时,总成机能 的晋升 ,须要 (力学等)机能 加倍 优胜 的材料 ;跟着 轻量化请求 ,部件轻量化设计须要 加倍 轻质的材料 。比如 :软质仪表板骨架选材,材料 以PP-LGF20为主;重要 力学机能 凸起 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 须要 可参加 5—8份的滑石粉,以调节材料 紧缩 率)。
跟着 对车内空气质量请求 的进步 ,对车内塑料饰件披发 特点 也越来越严。内饰件披发 特点 包含 气味 性、甲醛含量、冷凝组分、总碳含量。
今朝 ,汽车厂对改性粒子管控,重要 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,我们曾碰到 改性PP粒子气味 检测性合格 ,但塑料件气味 性超标的案例。经由 家当 链跟踪分析 ,发明 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 分化 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 。
是以 ,要彻底解决塑料件的气味 性,往往须要 汽车厂、零部件企业、原材料 商三方合营 尽力 。
除披发 特点 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 承认 时重点存眷 项目。比如 ,在汽车厂材料 实验 ,针对PP进行的 ℃耐热氧老化测试,更多地是评价材料 本身 在经久 应用 前提 下的靠得住 性。这须要 在改性聚丙烯材料 配方设计和加工过程 前,充分 推敲 最终成品 机能 请求 。
PP-LGF在前端模块上等部件应用 分析 :
对PP-LGF(长玻纤加强 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15mm到30mm,形成三维交叉构造 。构造 决定 机能 ,是以 PP-LGF比拟 通俗 4—7mm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,采取 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;比拟 金属件耐腐化 、密度小、重量轻,减重约30%;比拟 玻纤尼龙,有明显 的成本优势。
跟着 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 供给 了广阔 的成长 空间。比如 ,李菁华等人研究 了PP-LGF代替 金属制造 脚踏板的可行性;杨宇威研究 了PP-LGF代替 PA66-GF30制造 车门拉手底座的可行性,以及代替 PBT-GF30制造 雾灯壳体的可行性;李志虎等人研究 了PP-LGF代替 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 。
PP材料 的应用 成长 :
1. 改性聚丙烯根据 汽车部件机能 请求 ,可分为增韧类、矿物填充类、玻纤加强 类、聚丙烯/聚乙烯合金等;
2. 汽车塑料件的存眷 要点,可转化成改性聚丙烯材料 特点 。需结合 配方设计、加工工艺、后处理 工艺等综合推敲 ,来知足 汽车塑料件机能 请求 ;
3. 跟着 对乘用车空气质量请求 的进步 ,低气味 聚丙烯类内饰材料 的开辟 与应用 是往后 重点成长 偏向 之一;