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彈性體材料是指在受到外力或變形時(shí)，能夠恢復(fù)原狀或者接近原狀的材料呵晚。其最基本的特性就是彈性蜘腌，即在受到一定的外力作用后能夠發(fā)生彈性變形，然后在去除外力后能夠自動(dòng)恢復(fù)原狀的能力饵隙。因此撮珠，彈性體材料在工業(yè)制造、機(jī)械制造和航天金矛、軍事等領(lǐng)域中扮演著重要的角色芯急。 彈性體材料最典型的代表就是橡膠勺届。橡膠具有較高的彈性和機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的抗拉娶耍、抗壓免姿、抗撕裂和耐磨性能，適用于制作各種密封圈榕酒、彈簧胚膊、橡膠管等重要的機(jī)械零部件。除了橡膠之外想鹰，還有許多其他的彈性體材料紊婉，例如聚合物材料、彈性泡沫等辑舷，這些材料都具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域喻犁。由于彈性體材料具有良好的柔韌性和粘性，因此可以用于制作各種居家用品何缓、文具用品肢础、玩具等。此外歌殃，彈性體材料還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域中乔妈，例如制作假肢和支架等醫(yī)療器械。在軍事領(lǐng)域中氓皱，彈性體材料可以用于制造坦克履帶路召、防彈衣和車胎等軍事裝備，具有重要的戰(zhàn)略意義波材。彈性體材料是現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的一種材料股淡，其廣泛應(yīng)用于制造、機(jī)械廷区、醫(yī)療唯灵、軍事等領(lǐng)域，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)隙轻。隨著新技術(shù)和新材料的不斷涌現(xiàn)埠帕，相信彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛。 TPU材料（熱塑性聚氨酯）是一種由聚醚或聚酯多元醇和二異氰酸酯組成的熱塑性彈性體玖绿。它具有優(yōu)異的彈性敛瓷、耐磨性、耐油性斑匪、耐化學(xué)性呐籽、耐氧化性和良好的加工性能。由于其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，TPU材料被廣泛應(yīng)用于汽車狡蝶、運(yùn)動(dòng)鞋庶橱、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械贪惹、玩具苏章、建筑材料等領(lǐng)域。 POE材料是一種烯烴共聚物馍乙，其含量一般在20~50%之間布近。其優(yōu)異的物理性質(zhì)包括良好的伸展性、回彈性丝格、耐磨性撑瞧、耐撕裂性、防水性和耐氣候性等显蝌。此外预伺，POE材料還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可以在寬廣的溫度和化學(xué)介質(zhì)條件下使用曼尊。這些性質(zhì)使得POE材料在各種應(yīng)用領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景酬诀。其次，POE材料的制備方法分為物理法和化學(xué)法兩類骆撇。物理法主要是采用熔融混合或混合方式將多種材料混合熔融后制成瞒御，而化學(xué)法主要是采用聚合反應(yīng)將不同單體聚合成共聚物。POE材料的物理和化學(xué)制備方法各有優(yōu)缺點(diǎn)神郊，具體制備方法應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用要求而定肴裙。 TPEE材料（熱塑性聚酯彈性體）是一種由聚酯多元醇、二酸和丁二酸酯組成的熱塑性彈性體涌乳。它具有良好的彈性蜻懦、耐磨性、耐油性夕晓、耐化學(xué)性宛乃、耐氧化性和耐高溫性能。由于其優(yōu)異的性能蒸辆，TPEE材料被廣泛應(yīng)用于汽車征炼、電氣電子、醫(yī)療器械躬贡、玩具柒室、運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域。 彈性體材料的制造工藝十分多樣逗宜，其中最常見的方式就是熱壓模塑和擠出成型。在這些制造過程中，需要考慮材料的成型條件纺讲、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素擂仍，以確保材料具有足夠的彈性和機(jī)械性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展熬甚，在彈性體制造領(lǐng)域中也出現(xiàn)了許多新的制造技術(shù)和新材料逢渔，例如反應(yīng)注塑、液相硅膠等乡括，這些新技術(shù)和新材料大大拓寬了彈性體材料的應(yīng)用領(lǐng)域肃廓。

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發(fā)泡材料品種眾多，大多數(shù)熱塑性塑料和熱固性塑料都能加工成發(fā)泡材料诲泌。熱塑性塑料發(fā)泡材料是指以高分子聚合物(塑料盲赊、橡膠、彈性體)為基礎(chǔ)而其內(nèi)部具有無數(shù)氣泡的微孔材料敷扫，也可以視為以氣體為填料的復(fù)合材料哀蘑。下面介紹熱塑性塑料發(fā)泡材料的四大成型工藝。一葵第、模壓成型聚丙烯微孔發(fā)泡模壓成型屬于較早的發(fā)泡工藝類型绘迁，所以對模壓發(fā)泡并沒有規(guī)范的縮寫命名。直到近年來聚丙烯模壓發(fā)泡材料涌現(xiàn)出來后卒密，被冠以“M”缀台，定義為“MPP”。近年來涌現(xiàn)出MPP哮奇，幾乎是我國獨(dú)創(chuàng)的一種發(fā)泡PP膛腐。其制造工藝是以壓機(jī)做為發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備，原理上與傳統(tǒng)的模壓發(fā)泡沒有本質(zhì)的不同屏镊，關(guān)鍵的區(qū)別在于發(fā)泡劑不是傳統(tǒng)的AC化學(xué)發(fā)泡劑依疼，而是采用超臨界CO2，因而發(fā)泡倍率可以高達(dá)20多倍而芥，且非常環(huán)保律罢。具體的制造方法是，先采用混煉棍丐、壓延误辑、擠出等各類加工工藝將PP 制成不同厚度的薄板，然后將這些薄板剪裁好放置在大型壓機(jī)中的模具中歌逢，合上模具巾钉。加熱壓機(jī)的上下模板，將PP板材的溫度上升至PP的熔點(diǎn)附近秘案，與此同時(shí)從不同方位向模具中注入超臨界CO2砰苍，在充分浸漬PP板材后潦匈，將PP板材的溫度降至適于發(fā)泡的溫度，迅速釋放壓機(jī)的壓力赚导，讓PP板材充分發(fā)泡并降溫茬缩，即得到MPP發(fā)泡板材。MPP產(chǎn)品的制造以及制品的優(yōu)點(diǎn)在于：在固體形態(tài)下浸漬;對PP熔體強(qiáng)度要求較低;發(fā)泡過程易于控制;產(chǎn)品泡孔精細(xì)吼旧、均勻;材料力學(xué)性能優(yōu);超臨界CO2較為環(huán)保且不會(huì)燃燒凰锡。但不足點(diǎn)也是比較明確的，如：浸漬速度慢;必須經(jīng)歷制成薄板的預(yù)加工工藝過程;受聚丙烯結(jié)晶度的影響很大;靠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)圈暗，不僅不連續(xù)掂为，且效率較低，難以大規(guī)模工業(yè)化;應(yīng)用領(lǐng)域不十分明確;在發(fā)泡PP中屬于制造成本較高的工藝员串。二勇哗、可發(fā)性珠粒模塑成型可發(fā)性珠粒模塑成型工藝，即在高壓釜中昵济，在一定時(shí)間內(nèi)智绸，通過高壓將物理發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下浸漬進(jìn)入基體樹脂的細(xì)小粒料之中，然后冷卻體系溫度至室溫访忿，即得到可發(fā)性珠粒瞧栗。使用時(shí)，先在一定的發(fā)泡溫度下海铆，利用水蒸氣或熱空氣使可發(fā)性珠粒預(yù)發(fā)泡一下迹恐，得到綠豆大小預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒。在制備制品時(shí)卧斟，將預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性珠粒放入模具中加熱殴边、減壓，使預(yù)發(fā)泡的可發(fā)性塑料珠粒進(jìn)一步膨脹并相融合珍语，形成預(yù)定形狀的發(fā)泡材料锤岸，即稱為可發(fā)性珠粒模塑成型。由于都是采用物理發(fā)泡劑板乙，因而發(fā)泡倍率較大是偷。三、擠出發(fā)泡成型將塑料與發(fā)泡劑(物理或化學(xué))分別加入擠出機(jī)的不同位置募逞，高壓下在擠出機(jī)中熔融形成均勻的溶液蛋铆，然后在口模處突然泄壓、發(fā)泡放接、冷卻刺啦，制成板材、片材甚至管材等纠脾。在擠出發(fā)泡過程中玛瘸，發(fā)泡劑在高壓狀況下必須與塑料形成均勻的溶液蜕青，并在口模處瞬間泄壓、發(fā)泡捧韵、冷卻市咆、形成發(fā)泡材料，不可能借助固相或者結(jié)晶的約束力再来，故而對塑料的熔體強(qiáng)度要求很高，特別需要熔體在拉伸過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)變硬化的性能磷瘤，因此發(fā)泡難度較大芒篷。四、注塑發(fā)泡成型注塑發(fā)泡材料是發(fā)展相對較晚的一種發(fā)泡材料采缚，主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)注塑工藝與發(fā)泡必備條件之間存在矛盾针炉。當(dāng)今的注塑發(fā)泡材料僅限于發(fā)泡倍率很低的制品，甚至于發(fā)泡并非是主要目的扳抽，而僅僅為了減小注塑制品的收縮率與變形篡帕，特別是在托盤，支架等大型制品的注塑中贸呢。聚賽龍公司通過配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)镰烧、精準(zhǔn)的加工工藝、特殊的螺桿組合及配混工藝研制的可微發(fā)泡改性PA6區(qū)別于普通可微發(fā)泡改性PA材楞陷，使其在高表面要求怔鳖、發(fā)泡效率及穩(wěn)定性上具備優(yōu)勢，使其能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件固蛾。

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編者按：目前结执，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%艾凯。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%献幔，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架趾诗、座位板蜡感、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾沧竟。本文作者從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析铸敏，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考。標(biāo)題：微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化丙烯微孔發(fā)泡汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域悟泵，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一杈笔。目前，塑料部件在國內(nèi)汽車上占重量的10%左右糕非，在國外汽車上達(dá)到了15%至20%蒙具。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%球榆，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架禁筏、座位板持钉、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾篱昔。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出每强，通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個(gè)/cm3的發(fā)泡材料州刽，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔空执，相對于其他發(fā)泡材料具有更好的剛性，在汽車零件等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用穗椅。本文中辨绊，筆者將從專利角度對微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請人進(jìn)行分析，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考匹表。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)门坷，截至目前，全球共有4000多件與微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請袍镀，其中國外有1700余件默蚌，美國、日本流椒、德國三國的相關(guān)專利申請量居前三位敏簿；國內(nèi)相關(guān)專利申請有2400多件，其中企業(yè)占1556件宣虾，其次是科研院所惯裕，從申請人分布地區(qū)來看，廣東绣硝、江蘇蜻势、浙江等地的專利申請量較高。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟鹉胖、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)握玛，該技術(shù)來源于麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)80年代提出的發(fā)明專利。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項(xiàng)技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣甫菠，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell挠铲。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔寂诱，通過壓力控制氣泡的生長使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)拂苹。后來，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請共有33件痰洒，涉及微孔發(fā)泡工藝以及發(fā)泡設(shè)備結(jié)構(gòu)的研發(fā)瓢棒，旨在提高超臨界流體在聚合物中的溶解性以及控制超臨界流體的流量浴韭。為提高發(fā)泡劑超臨界流體的溶解性，Trexel公司通過加入液壓系統(tǒng)脯宿、設(shè)置旋轉(zhuǎn)擠壓系統(tǒng)以及在加熱工作缸內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的螺旋件等方法改進(jìn)念颈；在超臨界流體計(jì)量控制上，Trexel公司給出了在入口閥和出口閥之間設(shè)置儲(chǔ)料缸控制發(fā)泡劑計(jì)量连霉、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段榴芳。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%窘面，減少材料消耗并縮短成型周期翠语，成為汽車輕量化的優(yōu)良解決方案。Demag Ergotech公司在微孔發(fā)泡技術(shù)方面也申請了較多專利财边，其早的相關(guān)專利申請是在1995年，申請的25件相關(guān)專利均為螺桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)改進(jìn)点骑，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)酣难。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊，使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程黑滴，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力憨募，消除了翹曲和縮痕，較適用于汽車內(nèi)飾袁辈。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商菜谣，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)，該技術(shù)工藝簡單晚缩，采用液體發(fā)泡劑尾膊，通過密封螺桿加料段來使料斗和塑化裝置之間形成壓力腔，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入荞彼。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料冈敛，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%。阿博格公司的專利申請量不多鸣皂，主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抓谴，其中具有顆粒鎖結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)是Profoam發(fā)泡工藝的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為寞缝，Trexel癌压、Demag Ergotech等國外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)在使用相關(guān)技術(shù)時(shí)必然面臨較高的專利許可費(fèi)用荆陆。國內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國內(nèi)專利申請人中滩届，南京聚隆科技股份有限公司（下稱聚隆科技）和會(huì)通新材料股份有限公司（下稱會(huì)通新材料）的相關(guān)專利申請量多，這兩個(gè)申請人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主慎宾，涉及的技術(shù)均為通過原料選擇來提高發(fā)泡材料的熔體強(qiáng)度和流動(dòng)性丐吓，以獲得泡孔均勻浅悉、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。

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聚丙烯微孔發(fā)泡材料的特殊應(yīng)用價(jià)值：微孔發(fā)泡材料的韌性高券犁、疲勞壽命長术健、比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高粘衬、介電常數(shù)低荞估。除此之外還有質(zhì)輕、隔熱稚新、吸震勘伺、隔音、價(jià)格低廉等特點(diǎn)褂删。這是因?yàn)檫@種材料中有比塑料中原有的缺陷或微細(xì)裂縫小得多的孔徑飞醉，這種孔徑能鈍化塑料中原有裂縫的尖端，所以不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度屯阀。因此缅帘，在汽車、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值难衰。聚丙烯微孔發(fā)泡通過研究熔體流動(dòng)速率和微孔發(fā)泡PP性能之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)钦无，低熔體流動(dòng)速率的聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能。日本Sumitom化學(xué)公司利用幾種熔體流動(dòng)速率不同的聚合物共混發(fā)泡盖袭，制得了一種沖擊強(qiáng)度高且具有類似于皮革結(jié)構(gòu)紋理的柔軟片材失暂，這種泡沫塑料的發(fā)泡倍率在1.1~2.0之間。聚丙烯微孔發(fā)泡材料成核劑改性聚丙烯材料：PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料鳄虱，它的結(jié)晶速度較慢慢弟塞，容易形成尺寸較大的球晶，導(dǎo)致制品的光澤度和透明性差醇蝴，制品的外觀缺乏美感宣肚，限制了其在透明包裝和日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用。利用成核劑改性聚丙烯悠栓，是一種制備透明度高霉涨，力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法，因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用惭适。陳枝晴等研究了聚丙烯的透明性笙瑟，適量的成核劑和相應(yīng)的分散劑能提高聚丙烯的透明性；且共聚PP的透明性比均聚PP好癞志。張廣平等采用2往枷，2-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸及其衍生物作為聚丙烯的成核劑，研究了成核劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響错洁。結(jié)果表明：這種成核劑的佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%秉宿。此時(shí)，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度提高了11℃~15℃屯碴，結(jié)晶度增加3%~6%描睦，結(jié)晶速率顯著增加；材料的模量提高了20%~30%导而，彎曲強(qiáng)度也提高了10%~20%忱叭。纖維增強(qiáng)聚丙烯材料：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一，尤其是在汽車用塑料中今艺。為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用韵丑，在塑料中纖維長度需要大于LC，既零界長度虚缎，LC取值與塑料的種類有直接關(guān)系撵彻。如果纖維的長度小于LC，其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大实牡。例如千康，玻纖增強(qiáng)PP中，玻璃纖維的零界長度為3.1 mm铲掐；而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中，LC可能降到0.9mm以下值桩。對于普通的短玻纖增強(qiáng)塑料摆霉，制品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm，限制了制成品性能的提高奔坟。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中携栋，玻璃纖維的殘留長度可以達(dá)到3mm以上，大大提高了制品的物理機(jī)械性能咳秉。聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用價(jià)值由于長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長婉支，它的沖擊強(qiáng)度比普通的纖維增強(qiáng)材料高了4倍左右；比強(qiáng)度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高澜建；此外向挖，這種材料的加工流動(dòng)性好，制品外觀光亮炕舵、無塌坑等缺陷何之，制品的成型收縮率也小。的研究成果表明咽筋，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LFG/PP)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(SFG/PP)的玻璃纖維直徑和含量相同時(shí)溶推，LFG/PP的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯高于SFG/PP。

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摘要:長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料蒜危，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)虱痕，對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞辐赞。文章主要介紹了PP-LGF在汽車儀表板輕量化方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀部翘，詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡占拍、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實(shí)現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況略就，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來晃酒，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展表牢，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而贝次，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重崔兴，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)蛔翅，其中敲茄，使用質(zhì)量更輕的非金屬材料替代傳統(tǒng)金屬材料的研究在近年來也取得了較大進(jìn)展。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)山析、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法堰燎。在眾多的復(fù)合材料中，長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格笋轨、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞秆剪。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度爵政、剛度仅讽、翹曲度、耐疲勞钾挟、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢洁灵，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重量及成本的降低掺出。1 長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種徽千，即熔融浸漬、溶液浸漬蛛砰、粉末浸漬罐栈、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法泥畅。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm荠诬，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%琅翻，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料柑贞，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方椎，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能钧嘶、耐蠕變性能等特點(diǎn)棠众，更加適合應(yīng)用于汽車領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)性能要求較高的零部件。此外有决，隨著纖維含量的增加闸拿，PP-LGF的性能也隨之提高。長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件书幕，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量新荤，中、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板台汇，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層苛骨。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)苟呐，因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性痒芝，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料牵素，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)严衬，可提升儀表板吸能性能，同時(shí)可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計(jì)厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm笆呆，從而降低儀表板骨架重量瞳步，推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑腰奋、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面抱怔，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用劣坊。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法屈留，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比局冰，PP-LGF材料運(yùn)用薄壁注塑工藝制造的儀表板骨架產(chǎn)品壁厚一般為2.5mm左右，整體減重可達(dá)約25%灌危。該工藝的投入成本較低康二，重量優(yōu)勢明顯。目前勇蝙，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中沫勿，如吉利、大眾、上汽产雹、福特等均有應(yīng)用诫惭，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm蔓挖。然而夕土，薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題，首先是該工藝的模具成本較高瘟判，使用薄壁注塑怨绣，成型模具需要采用熱流道設(shè)計(jì)，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高拷获。其次篮撑，注塑工藝管控和注塑精度要求高，因?yàn)镻P-LGF中長玻纖分布的各向異性刀诬，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重咽扇，尺寸穩(wěn)定性較差。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝陕壹，它是以熱塑性材料為基體质欲，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮?dú)猓?溶解到熱熔膠中形成單相溶體，并保持在高壓力下糠馆，然后嘶伟，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔，由于溫度和壓力降低引發(fā)分子的不穩(wěn)定性從而在產(chǎn)品內(nèi)部形成從十到幾十微米不等的封閉氣泡微孔[4-5]又碌，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明九昧，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短毕匀、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好铸鹰、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣皂岔。MuCell工藝使用超臨界流體蹋笼，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段躁垛，縮短成型周期剖毯，同時(shí)，可使壓力分布均勻教馆，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力逊谋，降低因長玻纖各項(xiàng)異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性土铺。另外胶滋，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕板鬓，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充，降低材料密度镀钓，產(chǎn)品重量減輕穗熬，較同材質(zhì)實(shí)體，重量可降低5%～10%丁溅。目前唤蔗，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm窟赏，相較于實(shí)心材料重量降低了10%妓柜，此外，長城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)涯穷。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高棍掐，工藝難度大，同時(shí)相關(guān)研究表明拷况，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)作煌，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右，基本滿足性能要求赚瘦，減重超過8%粟誓，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降，不能滿足要求起意。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%鹰服。2.3 化學(xué)發(fā)泡化學(xué)發(fā)泡工藝包括模內(nèi)發(fā)泡工藝和二次開模發(fā)泡工藝（core-back），二者均是在注塑過程中揽咕，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機(jī)發(fā)泡劑悲酷，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)亲善，以降低材料密度设易，減輕產(chǎn)品重量。其中蛹头，core-back工藝因使用了二次開模亡嫌，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡，發(fā)泡的倍率更高掘而，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大于购。一般來說袍睡，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%肋僧，具體根據(jù)退模行程決定斑胜。同物理發(fā)泡工藝一樣控淡，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時(shí)，減少產(chǎn)品翹曲變形止潘，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性掺炭，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前凭戴，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝涧狮，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm，重量降低了約40%么夫，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝者冤。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開模的周期較長档痪，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高涉枫，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長腐螟，產(chǎn)品的綜合成本較高愿汰。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯乐纸，減重效果低于薄壁注塑工藝衬廷，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。

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塑料化工研究發(fā)展至今锯仪，已合成出上千種高分子材料泵督，其中具有工業(yè)價(jià)值的僅百余種，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE庶喜、PP小腊、PVC、PS久窟、ABS）秩冈，目前再繼續(xù)合成大批新的高分子材料難度很大，既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)斥扛。在聚乙烯入问、聚丙烯塑料改性是目前高分子材料未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，龍樸君整理了這部分的相關(guān)信息稀颁，供大家參考芬失。深入研究聚合物組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系匾灶，并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性棱烂，以制造適用的塑料新材料，已成為發(fā)展塑料工業(yè)的有效途徑之一阶女，全球的改性塑料行業(yè)也因此在近年內(nèi)獲得了長足的發(fā)展颊糜。關(guān)于改性的基礎(chǔ)知識在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上哩治，通過物理、化學(xué)衬鱼、機(jī)械等方式业筏，經(jīng)過填充、共混鸟赫、增強(qiáng)等加工方法蒜胖，改善塑料的性能或增加功能，對塑料的阻燃性惯疙、強(qiáng)度翠勉、抗沖擊性、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高霉颠，使得塑料能適用在特殊的電对碌、磁、光蒿偎、熱等環(huán)境條件下朽们。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn)，改性技術(shù)廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中诉位。如塑料的外觀骑脱、透明性、密度苍糠、精度叁丧、加工性、機(jī)械性能岳瞭、化學(xué)性能拥娄、電磁性能、耐腐蝕性能瞳筏、耐老化性稚瘾、耐磨性、硬度姚炕、熱性能摊欠、阻燃性、阻隔性等方面柱宦。為了降低塑料制品的成本些椒、改善性能、提高功能掸刊，都離不開塑料改性技術(shù)免糕。如何進(jìn)行聚乙烯的改性？1、不同密度的聚乙烯的共混改性由于市場上的專用原料較少和供應(yīng)的不平衡说墨，促進(jìn)了共混改性技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)不同的吹塑中空制品的性能要求苍柏，可以通過調(diào)整低尼斧、高密度聚乙烯在配方中的不同比例來滿足要求。一般說來试吁，小型制品棺棵、要求較軟的制品、盛放化學(xué)藥品熄捍、洗滌劑之類的容器烛恤，低密度聚乙烯的比例應(yīng)該高些，高密度聚乙烯的比例應(yīng)該低些余耽。當(dāng)然缚柏，并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品碟贾，應(yīng)該從市場上選擇能用于吹塑的塑料材料币喧，并通過改進(jìn)配方設(shè)計(jì)，使制品的性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)袱耽。2杀餐、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性對于同為高密度聚乙烯材料來說，即使同為可用于吹塑成型的朱巨，可能在密度上相差無幾史翘，但從分子量上來說，差別可能較大冀续。樹脂牌號手冊上一般對材料的分子量都沒有標(biāo)出琼讽，而從融體指數(shù)上大致可以看出。在擠出吹塑中空制品時(shí)沥阳，隨著所用吹塑級的分子量的提高跨琳，熔體強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高，同時(shí)制品的機(jī)械性能也會(huì)提高桐罕。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)脉让，當(dāng)分子量提高到一定程度后，熔體強(qiáng)度和擠出速率反而有下降的趨勢功炮。出現(xiàn)這種情況后溅潜，對制品的正常生產(chǎn)將造成不同程度的負(fù)面影響，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故薪伏。制品加工時(shí)滚澜，出現(xiàn)分子量提高，熔體強(qiáng)度和擠出速率下降的情況嫁怀，這與擠出機(jī)螺桿和進(jìn)料段設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系设捐。雖然在設(shè)備上改進(jìn)可以取得較為明顯的效果借浊，但從材料配方上進(jìn)行改進(jìn)更能取得當(dāng)期實(shí)效和減少設(shè)備改造的投資。將不同分子量萝招、不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚乙烯按比例共混蚂斤，對于改善材料的分子量分布和材料內(nèi)微量添加劑元素的分布大有好處。將它用于擠出吹塑, 往往容易收到較好的效果槐沼。從制品的化學(xué)性能曙蒸，機(jī)械性能及生產(chǎn)中的各項(xiàng)工藝性出發(fā)，可以比較自由的設(shè)計(jì)出各種不同的配方岗钩，來滿足各種不同的要求纽窟，往往還可達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。3兼吓、不同品種塑料的共混改性在工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)當(dāng)中臂港，往往由于種種原因的限制，還會(huì)有許多不同的要求周蹭。比如說采用一些分子量較低的材料來代替分子量較高的塑料原料趋艘，不但是市場供應(yīng)狀況的限制，還有可能是制造成本的要求凶朗，比如瓷胧，在HDPE中加人一定量的PP，就能有效的改善的剛性棚愤，而且不會(huì)影響的沖擊強(qiáng)度搓萧。加入的比例需要根據(jù)產(chǎn)品的要求來確定。4宛畦、高密度聚乙烯的填充改性技術(shù)在加工塑料制品時(shí)瘸洛，適當(dāng)?shù)募尤敫鞣N不同的填充劑，不但可以提高塑料制品的剛度和硬度次和，同時(shí)也可以大幅度的降低原料成本反肋。單就降低成本這點(diǎn)出發(fā)，對許多附加值低的產(chǎn)品來說踏施，就值得作深入的研究石蔗。就近幾年來塑料制品加工廠填充改性的情況來看，技術(shù)層次普遍較低畅形。