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PP材料汽车配件应用
作者:Chris 发布日期:2017-07-22

PP材料汽车配件应用

汽车轻量化设计

在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。

Ø 整车重量下降10%,燃油经济型提高6-8%。

Ø 汽车每减重100kg,可降低百公里油耗0.3-0.6L,可减少CO2排放量5g/km。

发达国家更是将汽车用塑料量,作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志。

塑料是汽车轻量化的首选材料!!!

汽车用塑料最大品种—PP

※ 聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,是五大通用树脂之一,为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物。

※ 按甲基排列位置分类

等规聚丙烯IPP; 间规聚丙烯SPP; 立规聚丙烯APP

聚丙烯性能

聚丙烯产品链

汽车用PP材料

PP凭借其高性价比和优越的加工性,在汽车用塑料中占据30%以上的比重。可应用于保险杠、蓄电池壳、仪表壳、转向盘、挡泥板、转向柱护套、行李箱盖、发动机罩盖隔板、侧遮光板、散热器格栅、侧防撞条、机滤壳及空气滤清器壳等。但通用PP的耐候、耐寒、耐光热及抗蠕变、抗老化等性能较差,必须先对其进行改性。

汽车内饰;保险杠;汽车风扇;仪表壳;挡泥板

PP改性方法

PP改性的原理是基于车用零件的具体要求,优化基体树脂的结构和组成,并采用增韧剂、填充剂、增强剂、抗老化剂等组分进行改性。

※ 基体树脂

基体树脂优化主要是指通过改进催化剂(Ziegler-Natta)性能和聚合工艺实现对PP链结构(等规度)的精确调控。目前全球90%以上的PP仍然采用MgCl2负载TiCl4催化剂生产。

不同催化剂生产的PP等规度

※ 增韧型PP

以弹性体为增韧剂,使PP具有极高的冲击强度和低温韧性,主要用于制造保险杠。

增韧剂:

二元乙丙橡胶(EPR)

三元乙丙橡胶(EPDM)

热塑性弹性体(POE)

丁苯橡胶(SBS)

•EPDM与PP结构相似,相容性好,改性后PP冲击强度的增幅最大,应用最多。

※ 填充型PP

弹性体可改善PP的冲击韧性及耐低温性,但会使材料强度和热变形温度下降,因此可填充高耐热性、高刚性的无机物填料,显著提高材料的刚性、耐热性和尺寸稳定性。主要用于制造耐高温的非受力结构零件,如护风圈、暖风机壳体等。

常用的填充剂有滑石粉、纳米碳酸钙、云母粉、硅酸钙、滑石粉、硅灰石、炭黑、石膏、赤泥、立德粉、硫酸钡等。

暖风机壳体 ;护风圈

※ 填充增韧型PP

填充增韧型即以无机物填充、弹性体增韧的改性PP材料,具有模量高、刚性及耐热性好、尺寸稳定性好等突出优点,克服了通用PP材料收缩率大、热变形温度低、力学持久性差等缺点,广泛用于制造汽车各内外装饰件,如仪表板、车门内护板、水箱面罩等。

仪表板 ; 车门内护板 ;仪表台

※ 增强型PP

玻璃纤维增强PP材料是聚烯烃塑料中强度最高,刚性、耐热性及尺寸稳定性最好的品种,主要用来制造发动机风扇等高强度、高耐热制品。

国内外汽车产销量

· 2015年1-5月全球共产销汽车3670.73万辆和3555.53万辆,比2014年同比增长0.15%和0.71% 。

· 2015年1-5月中国共产销汽车1024.62万辆和1005.17万辆,比2014年同比增长 3.14%和 2.18% 。

汽车用塑料材料占比约10%

· 目前德国汽车的塑料用量最多,占整车用料的15%以上。

· 预计到2020年,汽车平均塑料用量将可能达到500kg/辆以上,约占整车用料的1/3以上。

PP用量占汽车用塑料的37%

应用在汽车领域的塑料品种主要有PP、PU、ABS、PE、PVC、PA、PC等多种塑料材料。其中PP的应用量占到汽车塑料总量的37%左右,并且每年以2.2%-2.8%的速度加快增长。


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