中国德富塑料网讯: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%。因此,进行聚丙烯类材料性能分析及典型应用案例研究,对汽车零部件原材料开发具有现实意义。
聚丙烯材料性能分析与典型应用
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、容易加工和重复利用等优点;但PP具有成型收缩率大、低温脆性大、易老化等缺点。所以,通常采用物理或化学改性技术,添加滑石粉填充物、玻纤等增强材料、抗光/热氧老化剂等助剂,提高聚丙烯材料的综合性能,以满足汽车部件性能要求。
(1)PP EPDM-TD类材料在保险杠外饰件的应用分析
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、可循环使用等优点。目前,北汽福田乘用车保险杠本体选材,主要采用PP EPDM-TD10或PP EPDMTD20两种改性聚丙烯材料。通过添加10—20份的滑石粉,即可保证材料收缩率和部件尺寸稳定;通过EPDM或POE弹性体增韧,又可保证部件有良好的低温冲击性。
随着汽车轻量化的关注度日益提升,轻量化设计对塑料材料应用提出了大量的新要求。保险杠可通过设计壁厚减薄而降重,这样对熔融指数要求越来越高、对材料强度要求也提高;随着降低成本压力、环保要求日益严峻,免喷涂保险杠应运而生,这对改性聚丙烯材料表面质量,如耐划伤性,等提出更高的要求。
(2)改性PP在内饰件上的应用分析
汽车内饰件采用改性PP材料制作的大部件有仪表板、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。新车型开发中,部件选材更多地结合车型定位、成本、法规、性能等综合因素而定。比如,A级车(入门级乘用车)、B级车(中级乘用车),由于目标客户及整车成本压力、轻量化要求等,对零部件用材选材存在一定的差异。A级乘用类车型注重内饰件的经济性,比如:一般多采用硬质仪表板、硬质门板、硬质立柱,其表面一般没有或有很少采用面料或皮革进行装饰。
(3)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15mm到30mm,形成三维交叉结构。结构决定性能,因此PP-LGF相比普通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。