改性PP在汽车行业中的应用

1、改性pp在汽车行业中的应用 目前，用改性聚丙烯制造的汽车零件已多达几十种。工业发达国家每辆汽车所用的聚丙烯和改性聚丙烯已占汽车塑料21%，并且每年还以8%的速度增长。改性聚丙烯在汽车制造方面应用的状况 目前，国内已开发和生产了数十种牌号的汽车用改性聚丙烯专用料。主要制件有：保险杠、仪表台板、门内板、冷却风扇叶、方向盘、散热器格栅、护风圈、杂物箱、档泥板、蓄电池外壳等。 汽车保险杠 汽车保险杠是汽车重要的外饰件之一。在汽车发生碰撞时它起到吸收能量，减轻碰撞的安全作用；又起到外观装饰作用。同时，它又是在以改性聚丙烯制造的汽车部件中，最具有代表性的塑料零部件之一。我国汽车行业规定时速为40公里时，保

2、险杠不应被损坏。这就要求改性聚丙烯材料应具有耐冲击、韧性好的特点。由于我国各地气候温差变化很大，这就要求汽车保险杠材料要有良好的耐候性。 普通的注射级聚丙烯简支梁冲击强度一般为2.22.5kj/m2（23）。为了提高它的冲击强度，通常是用epr、epdm、sbs或其它热塑性弹性体与pp共混，特别是epdm与pp结构相似，相容性较好，改性后的pp冲击强度提高的幅度最大。用epdm与pp共混改性成功地研制出保险杠专用料，其简支梁冲击强度达到7.2kj/m,其它性能指标均达到国外同类产品的水平。该种专用料已大量地应用于夏丽轿车、桑塔纳轿车、中意松花江车的保险杠的生产。金陵石化公司研制的pp/epr/

3、fe共混增韧的改性聚丙烯保险杠专用料，常温下悬臂梁缺口冲击强度已达到500j/m。实验证明，该种材料生产工艺平稳，保险杠脱模后，外行尺寸稳定。根据目前掌握的材料，国产改性聚丙烯汽车保险杠专用料的性能已达到国外同类产品的水平。 汽车仪表台板 汽车仪表台板是安装汽车各类仪表的支架，在驾驶室的前部。根据车的种类不同，可分主仪表板和副仪表板。目前，国外汽车仪表板主要是用abs塑料和改性聚丙烯制造。在我国，轿车、微型轿车、面包车和农用车的仪表台板是用改性聚丙烯生产的。应用epdm、滑石粉等材料与pp共混，生产的apd-121仪表板专用料经天津国华塑料制品有限公司生产成仪表台板，大量地应用于中国一汽集团天

4、津夏丽系列轿车，现已装车50万辆。该种材料流动性好，冲击性能较高，制品的收缩率低。 冷却风扇叶 作为冷却汽车发动机用的汽车风扇，一般要求在-4080下能高速运转。其工作条件十分恶劣。所以，制造风扇叶的材料应具有较高的冲击强度和刚性，同时要具备良好的耐低温及耐高温性；还要有优良的耐氧性。塑料风扇具有噪音低、耐腐蚀、易加工、质量轻、生产成本低等优点。现在世界上先进汽车企业多用塑料材料生产冷却风扇。目前，国内塑料汽车风扇叶专用料有两个系列，即玻纤增强聚丙烯和增韧聚丙烯。 最通用的玻纤增强方法是在均聚pp或共聚pp中加入20%30%的玻璃纤维，再加入0.5%-1.0%的硅烷类或双马来酰亚胺类物质作为有

5、机偶联剂。通过改性的聚丙烯，缺口冲击强度可达到715kj/m2（23），热变形温度可达到140160。为了提高塑料风扇叶的低温冲击强度性能，宁研制了用epr和sbs改性pp。经检测，该种材料在低温-30时，缺口冲击强度已达到200j/m，其它主要性能如：拉伸强度24.7mpa,弯曲强度36mpa,弯曲模量30.2mpa,断裂伸长率48%,硬度7hr4均已达到国外同类产品的水平。 蓄电池外壳 蓄电池是汽车重要能源部件。蓄电池外壳原用热固性塑料或硬橡胶生产。从环保的角度和降低生产成本观点出发，现在用热塑性塑料材料较多，其特点是：质量较好、成本低、成型加工容易、环境污染小、外行美观。目前，主要应用的

6、材料有pp、pvc、abs、pe等材料。由于pp来源广泛，价格相对低廉，因此国外85%蓄电池外壳是用改性pp生产的。随着我国汽车制造业的迅速发展，蓄电池专用料的需求越来越大，每年有几万吨的市场。但是在着个市场上是“群雄并起，逐鹿中原”。改性聚丙烯的占有半壁江山。 方向盘 汽车方向盘是汽车的重要的部件。它不仅是起到一个操作手柄的作用，而且要在汽车行驶过程中发生时能起到吸收大部份冲击能量的作用，从而保障驾驶人员的安全。美国汽车安全标准fmvss203规定，汽车在以每24km/h速度行驶时，当用35kg的胸部模型冲击方向盘时产生的最大负荷应小于11kn。因此，要求生产方向盘的材料应具有较高的冲击强度

7、及刚性，耐油、汗腐蚀，手感性要好。由于方向盘中有一个金属骨架，还要求材料有较好的与金属粘接性和耐应力开裂性；流动性和成型加工性要好。早期，汽车方向盘是用酚醛模塑料生产的。现在大多数产品用热塑性高分子材料生产。美国多用聚氨酯生产汽车方向盘，而日本多用改性聚丙烯生产。我国原用进口塑料材料生产方向盘，随着引进车型国产化率的不断提高，国产改性聚丙烯在重型、中行、轻行卡车；面包车、轿车、微行车等车型得到广泛的应用。 分电器盖 汽车分电器盖作为一种易损件，经常需要更换。它要求材料要阻燃、耐高温、绝缘性要好。传统的材料主要是采用酚醛塑料或pbt。用酚醛塑料生产的分电器盖，虽然原料价格较为便宜，但是因为酚醛树

8、脂为热固型材料，起加工时间较长，产品成型率低，边角余料不能二次利用。阻燃增强pbt虽然有较好的电器性能和机械性能，但是价格较高，原材料来源较少。应用阻燃增强pp生产的分电器盖与pbt和酚醛塑料生产的分电器盖相比，不仅产品性能相当，而且加工工艺性好，生产效率高，价格便宜，有较好的经济效益。 其它产品 水箱面罩是用pe、sbs、高分子改性剂pm和滑石粉对聚丙烯进行改性，现已用于载重车的水箱面罩。门内板是薄壁制品，要求材料流动性要好。现在一般是用弹性体、滑石粉对大熔融指数的pp进行改性。这种材料已大量应用于经济行轿车、微型车之中。内装饰板是车顶内装饰板，要求外观美、价格低、质地刚柔适中。目前是用木粉

9、高填充聚丙烯，这种料在中、高档轿车中的得到应用。 应用改性聚丙烯生产的其它汽车塑料件还有：散热器罩、护风圈、大灯罩、门内板、暖风机壳、加油踏板、水箱面罩、转向机护套等。 存在的问题 改性聚丙烯的牌号混乱规格不全 由于改性聚丙烯是由各个不同的科研单位、生产企业生产出来的，即使是同一产品，名称也不一致，牌号混乱。我国轿车制造技术是先后从德国、日本、法国、美国、韩国等国家引进的，随之也引进了大批新规格的材料制品，如：高冲击值、高流动性共聚聚丙烯，聚丙烯弹性体等。但是，一些牌号国内还没有，仍需要进口。 材料研究开发力度不够，到目前为止,我国还没有一个高水平的汽车专用塑料研究中心。信息存储和交流较少，评

10、定技术水平落后，标准不统一。产品重复开发现象严重，资源和人力浪费较大。 生产企业技术水平差别较大 由于生产单位的技术力量、生产设备不一，生产出的汽车塑料制品质量差距较大，直接影响了汽车的质量。如某汽车厂生产的轻型卡车在库房存放2个月后，仪表板变形，保险杠退色。 几点建议 （1）基础树脂生产企业应加大专用料的开发力度，特别是高熔融指数的共聚聚丙烯、耐冲击型聚丙烯。扩大其产量。从根本上扭转汽车用聚丙烯树脂大部分依靠进口的局面，也为聚丙烯改性奠定良好基础。 （2）打破行业、行政界线，以国家级科研单位为基地，与全国几大汽车研究所联合，建立国家级汽车塑料研究开发中心。制定国家统一的检测标准，建立统一的汽

11、车专用塑料牌号。追踪世界汽车塑料发展的新动向，明确材料的开放方向。尽量避免重复开发，减少浪费。 （3）加强汽车塑料制品生产基地的建设。目前，汽车塑料制件加工厂多为乡镇企业，技术力量较薄弱，原料供应渠道不稳定，检测手段差，无法保证汽车塑料制品的质量。整车厂应指定专业定点厂供应原料。 总之，我国改性聚丙烯的发展水平与世界水平相比还是有一定的差距，在汽车领域中的应用总体水平不高，低水平重复研究较多，所用的助剂、试验方法、工艺技术路线以及研究开发的产品应用的领域基本都雷同。剖析仿制多，独立创新少。因此，应该把力量用于水平和档次的提高及新应用领域的开发上。 根据国务院发展研究中心预测，2004年我国汽车

12、总需求量将达到529万辆，2005年达到613万辆，2010年达到860万辆。根据目前塑料在汽车制造方面应用的情况，有关方面预测出我国近10年汽车用塑料需求状况，2005年需要76万吨，2010需要128.7万吨, 2015年需要407万吨。按目前世界平均水平，每辆汽车用聚丙烯制件占总塑料制件的21%计算，2005年在将需要聚丙烯16万吨；2010年需要27万吨；2015年需要85.5万吨。由此可见，随着我国汽车工业的蓬勃发展，改性聚丙烯在汽车制造业的应用将越来越广泛，市场也越来大。因此，改性塑料行业应与汽车行业紧密配合，将科研成果尽快的转化为工业产品，为我国汽车工业的发展服务。附：小资料：日本的汽车塑料回收 汽车使用的非金属材料中，塑料占40%，其余为布、橡胶