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新聞動(dòng)態(tài)
隨著人們對(duì)汽車輕質(zhì)化、抗沖擊、低油耗、安全等要求的不斷提高，質(zhì)輕、耐腐蝕、減振、成型加工方便的塑料正越來越多地應(yīng)用于汽車工業(yè)，其應(yīng)用部件已由普通裝飾件發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、功能件，而使用的塑料也由通用塑料擴(kuò)展到強(qiáng)度高、沖擊性能好的高性能增強(qiáng)工程塑料。目前，國(guó)內(nèi)外都非常重視汽車用塑料的研發(fā)，現(xiàn)已推出多種綜合性能優(yōu)良的塑料品種供汽車工業(yè)使用。
1 汽車用塑料的應(yīng)用研究
1.1 汽車用主要塑料的應(yīng)用研究
1.1.1 聚丙烯(PP)
PP是汽車用塑料的主要品種，目前國(guó)內(nèi)外汽車用PP的使用量在穩(wěn)步增長(zhǎng)。日本汽車用塑料以PP為主，20世紀(jì)90年代初，日本平均每輛汽車用PP為2kg，到90年代末已增加到37kg，PP在汽車用塑料中的比例由過去的28.8%上升到37%，占世界首位。PP也是美國(guó)汽車用塑料中消費(fèi)量最大(約占20%)的品種。美國(guó)目前每輛汽車用PP為24kg，并以15%的速度增長(zhǎng)。歐洲汽車用主要塑料的構(gòu)成與日本相似，即PP占首位，其用量占汽車用塑料總量的28.1%，并以10%的速度增長(zhǎng)。2005年，全世界汽車用PP的消費(fèi)量達(dá)到280萬(wàn)t。
汽車用PP一般都是改性品級(jí)。目前的改性途徑主要是通過加入增韌劑和填充劑來提高PP的性能。通過調(diào)整PP基體、增韌劑、填充劑三者的配比可制造出一系列不同性能的材料，滿足汽車不同部件的功能要求。
改性PP可用于汽車保險(xiǎn)杠、儀表板、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇等。
(1)保險(xiǎn)杠
保險(xiǎn)杠是最具代表性的PP汽車零部件，20世紀(jì)90年代以來，日本和歐洲80%以上的保險(xiǎn)杠是采用PP注射成型的。目前，國(guó)外多采用彈性體改性PP生產(chǎn)保險(xiǎn)杠，這種保險(xiǎn)杠已占汽車保險(xiǎn)杠總用量的70%。
國(guó)外廣泛應(yīng)用的汽車保險(xiǎn)杠PP專用料的生產(chǎn)方法是在反應(yīng)釜中共聚合，同時(shí)進(jìn)行PP與乙丙橡膠等的共混。用這種方法生產(chǎn)的PP專用料性能優(yōu)異。國(guó)內(nèi)采用機(jī)械共混改性材料，其生產(chǎn)方法是采用雙螺桿擠出機(jī)等將PP、聚乙烯(PE)、橡膠、無(wú)機(jī)填料等共混造粒。
BASF公司、ICI公司和Quantum公司聯(lián)合開發(fā)的氣相PP技術(shù)可直接用于生產(chǎn)乙丙橡膠為50%的PP共聚物，該材料抗沖擊性能優(yōu)良，熔體流動(dòng)性好，適于薄壁長(zhǎng)流道注射成型，可用于制作汽車保險(xiǎn)杠外罩、阻流板和汽車防護(hù)器等。Dow化學(xué)公司采用U-nipoltm聚合工藝技術(shù)及特種催化劑制備的抗沖共聚PP，其橡膠含量達(dá)到40%，具有良好的剛性與韌性，耐低溫沖擊性能優(yōu)異，在汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
近年來，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了采用β晶型成核劑增韌改性PP的新方法。通過使PP中耐沖擊性能較差的α晶型向耐沖擊性能極好的β晶型發(fā)生轉(zhuǎn)變來達(dá)到增韌的目的。在不明顯降低其它性能的情況下，能大大提高PP的耐沖擊性能，是今后PP增韌改性的發(fā)展方向之一。
(2)儀表板
儀表板是汽車的主要內(nèi)飾件，其形狀較為復(fù)雜。目前使用的儀表板有硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板兩種，硬質(zhì)儀表板是整體一次注射成型，所用材料為增韌增強(qiáng)PP;軟質(zhì)儀表板由表皮、骨架、緩沖材料構(gòu)成。一般采用金屬或改性PP或(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等注塑件作骨架，聚氨酯(PUR)泡沫作緩沖材料，聚氯乙烯(PVC)作軟質(zhì)表皮。硬質(zhì)儀表板主要用于輕、小型客車，軟質(zhì)儀表板用于轎車。2003年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)儀表板消費(fèi)PP為10kt，2004年為12kt，2005年為14kt。
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇一般采用玻纖(GF)增強(qiáng)PP。該類PP的剛性強(qiáng)，韌性和耐熱性高，成型加工性好。其改性方法主要采用GF和彈性體協(xié)同增強(qiáng)增韌。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的不斷提升，對(duì)冷卻效果提出了更高要求，風(fēng)扇材料的耐熱性也需要相應(yīng)提高。如何進(jìn)一步提高GF增強(qiáng)PP的剛性、強(qiáng)度和耐熱性，成為PP風(fēng)扇材料發(fā)展的關(guān)鍵。--般短GF增強(qiáng)PP可通過增加纖維長(zhǎng)度來提高材料的強(qiáng)度。由于長(zhǎng)GF增強(qiáng)PP的剛性、強(qiáng)度和耐熱性均優(yōu)于短GF增強(qiáng)PP，因此長(zhǎng)GF增強(qiáng)PP將是增強(qiáng)型PP的發(fā)展趨勢(shì)。近年來，國(guó)外一些大型企業(yè)推出了長(zhǎng)GF增強(qiáng)PP，國(guó)內(nèi)則缺少相應(yīng)的產(chǎn)品。
(4)其它部件
使用改性PP制作耐化學(xué)介質(zhì)的容器，如蓄電池外殼、盛裝各類溶劑的容器等已經(jīng)較普遍。吹塑部件用高熔體強(qiáng)度PP取代傳統(tǒng)PE后，耐熱性能明顯提高。車身頂蓋內(nèi)飾板材要求有較好的隔熱、吸音性能，同時(shí)還要求在潮濕條件下具有抗微生物、高溫下尺寸穩(wěn)定、低分子揮發(fā)物少等性能，一般采用泡孔結(jié)構(gòu)材料，如交聯(lián)PE泡沫、PUR泡沫、瓦楞紙板等�，F(xiàn)在開始使用高熔體強(qiáng)度PP生產(chǎn)的PP發(fā)泡板材和蜂窩PP板材，特別是物理發(fā)泡的PP板材，具有較好的隔熱性、吸音性、耐高溫性和環(huán)�；厥招裕玃P發(fā)泡成型較為困難，今后需進(jìn)行發(fā)泡PP的基礎(chǔ)樹脂、配方、工藝與設(shè)備等方面的研究。在復(fù)合成型軟內(nèi)飾護(hù)板中，木粉填充PP、天然纖維或廢合成纖維增強(qiáng)PP、天然纖維氈增強(qiáng)PP等環(huán)保材料制造的內(nèi)飾護(hù)板基板正逐步得到應(yīng)用。
