改性工程塑料行业培训教程-9汽车用PP剖析.ppt

新材料行业——改性工程塑料 培 训 教 程—（9） 汽车用改性ＰＰ材料 WUHU NIUMAITE NewMaterialTechnologyCentre 汽车用改性PP材料的开发与应用 　　在汽车用诸多塑料品种中，各类改性PP 材料在汽车材料 上的开发与应用，一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。 通过各种改性加工手段制得的改性PP材料具有优异的性 能，可以满足各种不同汽车部件的功能要求。PP可用作多种 汽车零部件，现在典型的乘用车中，PP塑料部件占60个。 各种增韧、填充、增强PP 材料在汽车各大总成系统中获 得了广泛应用。 随着塑料改性技术的发展，不断有新的改性技术成功地应 用在改性PP的研制上，各种功能型改性PP正在或即将广泛地 作为汽车材料应用。预计今后几年内，PP塑料汽车零部件将 增至2OO多个。　 前　　言 与汽车工业发达国家相比，我国还存在很大的差距，德 国、美国、日本等国的汽车塑料用量已达到10%～15%，有的甚至达到了20%以上。虽然各国使用的塑料品种不尽相同，但大体相似。 国 别 塑 料 品 种 德 国 PVC，PU，PP，PE，ABS 美 国 PU，PP，PE，PVC，ABS 日 本 PVC，PP，PU，ABS，PE，*FRP 表１：发达国家汽车塑料品种比较 　　目前，发达汽车工业国家单车PP 材料的用量达到近40kg，占整车塑料材料应用量的1/3，成为汽车上所有塑料材料中用量最大的品种。 在我国，塑料件约占汽车自重的7%～10%。我国汽车用塑料的品种按用量排列依次为PP，PVC，PU，不饱和树脂，ABS，PF，PE，PA，PC，复合材料。 　　自20世纪90年代以来，随着汽车材料国产化的开展，我国汽车用 塑料步入了世界发展的轨道。 车 型 塑 料 用 量 轿 车 、 轻 型 车 CA7220小红旗轿车 88.33kg 上海桑塔纳 67.2 kg 奥迪 89.98 kg 富康 81.5 k g 依维柯0041 144.5 kg 重 型 车 斯太尔1491 82.25kg 斯太尔王 120.5 kg 表2：车型与塑 料 用 量 2 ．PP 材料改性原理 被广泛使用 PP 材料的优点： 来源广泛、密度小、力学均衡性好、 耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等 PP 材料的缺点： 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、耐热老化性能差等 无法满足汽车保险杠、 仪表板、护风圈、发动机风扇 等部件的特殊使用要求， PP 材料必须进行改性。 ２.１PP的特点 ……………………………………… 拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间， 弯曲模量在800M~1500MPa之间。模量和耐热性较低，冲击 强度较差，因此不能直接用作汽车配件。 ……………………………………… ２.2PP的改性方法 PP改性总体上可以划分化学改性和物理改性。 化学改性主要是改变聚丙烯的分子链结构从而改进材料 性能，包括共聚、接枝、交联、氯化等。 物理改性主要是通过改变聚丙烯的高次结构,以达到改善 材料性能的目的，包括：共混改性、填充改性、复合增强、 表面改性等。 近年来，随着共聚、合金化、共混、复合、动态硫化等 改性技术的发展，PP改性品种激增，高流动性、超高韧性、 高刚性、耐热等高性能PP相继问世，促进了PP在汽车工业的 应用与发展，PP在汽车上的应用越来越广泛，不论是在品种 上和数量上，发展速度都相当快。 聚丙烯的改性方法 PP 的 改 性 方 法 填充：粉末状矿物 　　　填充PP 增强：玻璃纤维 增强PP 共聚：与乙烯共聚 无规共聚 嵌段共聚 共混： PP合金 与HDPE共混 与EPR和TPE共混 与聚酰胺共混 增韧、提高耐寒性；但强度和耐热性降低 增韧、提高耐热、耐磨和强度。 提高耐热性、刚度、硬度；降低收缩和热膨胀 大幅度提高耐热性、刚度、硬度；降低收缩和热膨胀；工程塑料 EPR ：乙丙橡胶 TPE：热塑型弹性体 ２.3机械共混改性法——最常见的改性方法 机械共混改性法——利用溶度参数相近的两种或两种以上 的聚合物材料及助剂在一定的温度下进行机械掺混，得到 一种新材料的方法。 优点：投资少、见效快，材料性能设计自由度大 PP 材料的共混改性： 共混改性 PP 材料 增韧剂 填充剂 改性剂 改性 PP 材料 汽车保险杠 内外装饰件： (如仪表板、 车门内护板、 水箱面罩等) 非受力结构零件： (如护风圈、 暖风机壳体 发动机风扇等) 2.4高分子材料共混改