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隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展壹瘟，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代鲫剿，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應(yīng)用已有近50年的歷史稻轨，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的一個重要標(biāo)志灵莲，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能殴俱，提高了汽車的美觀舒適度政冻。P以密度小、性價比高粱挡、具有優(yōu)異的耐熱性能赠幕、耐化學(xué)藥品腐蝕性俄精、剛性询筏、易于成型加工和回收利用等特性在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。近來更是有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到PP系列材料的趨勢竖慧。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長嫌套、投資巨大逆屡、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)踱讨，所以對現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛魏蔗、更有效、更經(jīng)濟痹筛、更實用的改性莺治。聚丙烯微孔發(fā)泡微發(fā)泡(Microcellular Foaming)是指以熱塑性材料為基體，制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔帚稠。微發(fā)泡注塑成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限谣旁，在基本保證制品性能的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕重量和成型的周期滋早，大大降低機臺的鎖模力榄审，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高杆麸，沒有縮水搁进，尺寸穩(wěn)定，成型視窗大等特點昔头，特別是在生產(chǎn)高精密和材料較貴的制品上與常規(guī)注塑相比較獨具優(yōu)勢饼问，成為近年來注塑技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。聚丙烯微發(fā)泡材料能夠滿足大型微發(fā)泡汽車注塑件揭斧。隨著汽車輕量化的發(fā)展匆瓜，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多未蝌，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%驮吱，卡車、工程機械車占20% 萧吠，客車左冬、商務(wù)車占35% 。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料纸型。普通微發(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想拇砰，僅適合于需要表面覆皮的高端車，不僅增加了制造成本狰腌，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用除破；而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源琼腔，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)瑰枫，注入模腔后氣體在擴散內(nèi)壓的作用下，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，但目前國內(nèi)行業(yè)實際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 。對于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡硝皂、吹塑微發(fā)泡和擠出微發(fā)泡等，注塑微發(fā)泡適用于各種汽車內(nèi)外飾件性含，如車身門板、尾門鸳惯、風(fēng)道等商蕴；擠出微發(fā)泡適用于密封條、頂棚等芝发；吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等究恤。利用微發(fā)泡技術(shù)可使PP制品的質(zhì)量減少約10%～20% ，較傳統(tǒng)材料在部件上可實現(xiàn)高50%的減重后德，注射壓力降低約30%～50% 部宿，鎖模力降低約20% ，循環(huán)周期減少10%～15%瓢湃，同時還能提高汽車的節(jié)能性理张，較傳統(tǒng)材料可實現(xiàn)高30%的節(jié)能，并且能改善制品的翹曲變形性绵患，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計更靈活雾叭。輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能，作為汽車車頂落蝙，可降低汽車的質(zhì)量织狐，同時其還可用于汽車的內(nèi)飾件，有利于汽車的輕量化筏勒。

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近年來綜合性能優(yōu)異移迫、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種管行。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)厨埋，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)捐顷。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類荡陷。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留迅涮、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用废赞，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全叮姑。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑唉地，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點渣蜗、表面張力和黏度下降屠尊、結(jié)晶行為改變等一系列變化旷祸，可以制備微孔甚至納米泡孔材料耕拷。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制托享，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔骚烧，可操作窗口窄。因此闰围，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大赃绊。為了攻克這一難題，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通羡榴、中石化北化院碧查、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位校仑，在合適物料體系忠售、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化、強化和工程化等系列工作迄沫，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新稻扬。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡羊瘩，既可突破結(jié)晶的制約泰佳，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型〕韭穑基于這一發(fā)泡機制逝她，他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑睬捶。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率汽绢，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計侧戴，保證了均勻的壓力場宁昭、溫度場和速度場，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)酗宋。利用上述創(chuàng)新技術(shù)积仗，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套蜕猫、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置寂曹，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)隆圆，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元漱挚、利稅1.09億元。此外渺氧，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件旨涝、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文

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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%侣背。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%白华，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機支架贩耐、座位板弧腥、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾潮太。聚丙烯使用量占比塑料部件50%以上管搪。讓汽車用上更多的塑料部件，還有很多功課可以開展铡买。全球微孔發(fā)泡相關(guān)的專利申請更鲁，前三位為：美國、日本寻狂、德國岁经。Trexel公司的MuCell技術(shù)是目前為成熟、商品化為廣泛的微孔發(fā)泡技術(shù)蛇券，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)明專利缀壤。Trexel公司在1995年通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓獲得這項技術(shù)的全球開發(fā)和商品化推廣，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell纠亚。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑塘慕，發(fā)泡劑在聚合物中形成均勻分布的微小氣孔，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)蒂胞。聚丙烯微孔發(fā)泡微孔發(fā)泡技術(shù)讓汽車駛向輕量化——在汽車非金屬部件的輕量化領(lǐng)域图呢，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競相研究的主要課題之一。2018年骗随，中石化就將聚丙烯微孔發(fā)泡材料應(yīng)用技術(shù)開發(fā)列為重點課題蛤织。國內(nèi)微孔發(fā)泡材料注重原料技術(shù)研發(fā)。在高校方面鸿染，北京化工大學(xué)在微孔發(fā)泡工藝的專利申請量上占有主要地位指蚜，主要發(fā)明人為楊衛(wèi)民課題組和何亞東課題組。楊衛(wèi)民課題組的研究方向主要是微孔發(fā)泡專用注射機的結(jié)構(gòu)改進(jìn)涨椒，在專利申請方向上側(cè)重于改進(jìn)螺桿結(jié)構(gòu)和設(shè)置滲透釜來獲得聚合物熔體/超臨界氣體均相體系摊鸡。近期绽媒，華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授領(lǐng)銜的“高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化”項目斬獲上海市科技進(jìn)步獎一等獎。北京化工大學(xué)教授免猾、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授楊衛(wèi)民是辕，華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長、聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)工程研究所所長猎提、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授趙玲获三，兩位教授將出席“2020中國聚烯烴大會”，并介紹聚烯烴發(fā)泡技術(shù)與材料開發(fā)忧侧。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排發(fā)展趨勢愈加顯著石窑，對汽車輕量化提出了更高要求牌芋。特別是在車市持續(xù)萎靡蚓炬、新能源汽車競爭愈發(fā)激烈的情況下，輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)從困境中突圍的重要方向躺屁。整車廠肯夏、改性塑料企業(yè)都在加大輕量化材料領(lǐng)域的布局。汽車輕量化要求更高犀暑，對聚丙烯微孔發(fā)泡材料的需求正在進(jìn)一步放大驯击！在這個領(lǐng)域有哪些新的進(jìn)展和要求？有哪些新的技術(shù)研發(fā)耐亏？趙玲教授將在“2020中國聚烯烴大會”開講徊都。

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年來綜合性能優(yōu)異、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”广辰，是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種暇矫。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)，近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破择吊，成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)李根。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類〖妇Γ化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留房轿、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用，已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳?xì)浠衔锏娜蜃兣瘽撃苤等韵鄬^高所森，烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全囱持。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)焕济，已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)纷妆，而且CO2進(jìn)入聚合物后會引起熔點、表面張力和黏度下降吼蚁、結(jié)晶行為改變等一系列變化凭需，可以制備微孔甚至納米泡孔材料问欠。丙烯微孔發(fā)泡丙烯是結(jié)晶聚合物，低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制粒蜈，很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔顺献，可操作窗口窄。因枯怖，大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大注整。為了攻克這一難題，趙玲團隊聯(lián)合無錫會通度硝、中石化北化院肿轨、浙江新恒泰、鎮(zhèn)海煉化等單位蕊程，在合適物料體系椒袍、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化、強化和工程化等系列工作藻茂，形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新驹暑。趙玲介紹，在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡辨赐，既可突破結(jié)晶的制約优俘，又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型∠菩颍基于這一發(fā)泡機制帆焕，他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料，以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑不恭。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率叶雹，氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計县袱，保證了均勻的壓力場浑娜、溫度場和速度場，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)式散。利用上述創(chuàng)新技術(shù)筋遭，項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置，實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套暴拄、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置漓滔，生產(chǎn)效率提高25%，成品率提高到99%以上乖篷，發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)响驴，2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元、利稅1.09億元撕蔼。此外豁鲤，該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件秽誊、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文。趙玲表示琳骡，超臨界CO2模壓發(fā)泡技術(shù)通用性強锅论，除聚丙烯外，還可用于聚氨酯彈性體微孔發(fā)泡材料的生產(chǎn)楣号，多種熱塑性聚合物及其復(fù)合材料的中試已經(jīng)完成最易。采用該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專用料，除可應(yīng)用于汽車零部件和內(nèi)飾炫狱、緩沖包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域藻懒，還可滿足兒童玩具、食品视译、醫(yī)療嬉荆、家居用品等領(lǐng)域?qū)G色材料的需求。由于微孔賦予了聚丙烯獨特的性能憎亚，聚丙烯微孔發(fā)泡材料還可應(yīng)用于更多的新興領(lǐng)域员寇，如新能源汽車動力電池墊片弄慰、5G通信微波中繼天線罩第美、高檔汽車音響振膜、防彈衣背板等陆爽。

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摘要:長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）作為一種輕質(zhì)高強的復(fù)合材料什往，在滿足汽車零部件性能的同時，對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)慌闭，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞别威。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，詳細(xì)介紹了薄壁注塑驴剔、物理發(fā)泡省古、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝實現(xiàn)儀表板輕量化的技術(shù)概況，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景丧失。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來豺妓，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展布讹。然而琳拭，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染描验，已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點白嘁，其中，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[1]膘流。運用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)絮缅、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法鲁沥。在眾多的復(fù)合材料中，長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價格耕魄、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞黍析。與短玻纖增強聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強度屎开、剛度阐枣、翹曲度、耐疲勞奄抽、缺口沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢蔼两，因此，使用PP-LGF生產(chǎn)的汽車零部件可進(jìn)一步實現(xiàn)重量及成本的降低逞度。1 長玻纖增強聚丙烯材料性能特點長玻纖增強聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種额划，即熔融浸漬、溶液浸漬档泽、粉末浸漬俊戳、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]，而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法馆匿。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm～15mm抑胎，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%，粒子中玻纖的保留長度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示渐北，相較于玻纖保留長度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料阿逃，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能赃蛛、抗沖擊性能恃锉、耐蠕變性能等特點，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呕臂。此外破托，如表1所示，隨著纖維含量的增加歧蒋，PP-LGF的性能也隨之提高土砂。圖1 PP-LGF（左）和PP-SGF（右）中玻纖分布情況Fig. 1 Distribution of glass fiber in PP-LGF (left)and PP-LGF (right)表1 不同玻纖含量PP-LGF材料和PP-SGF材料性能對比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長玻纖增強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，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量疏尿，中瘟芝、高檔車型普遍會采用軟質(zhì)儀表板，即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層褥琐。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件锌俱，同時也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)，因此要求其具有高強度及高剛性敌呈，目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料贸宏，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料造寝，在滿足相關(guān)性能的同時，可提升儀表板吸能性能吭练，同時可將現(xiàn)有儀表板骨架的設(shè)計厚度由3mm～3.5mm降低到1.8mm～2.5mm诫龙，從而降低儀表板骨架重量，推動汽車內(nèi)飾輕量化鲫咽。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑签赃、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面分尸，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用锦聊。 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箩绍，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比孔庭，PP-LGF材料運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%材蛛。該工藝的投入成本較低圆到，重量優(yōu)勢明顯。目前卑吭，該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中芽淡，如吉利、大眾陨簇、上汽吐绵、福特等均有應(yīng)用，一般選擇PPLGF20材料河绽，設(shè)計的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm。然而唉窃，薄壁注塑工藝也存在兩點問題耙饰，首先是該工藝的模具成本較高，使用薄壁注塑纹份，成型模具需要采用熱流道設(shè)計苟跪，熱流道模具的成本要比普通注塑工藝的模具成本高。其次蔓涧，注塑工藝管控和注塑精度要求高件已，因為PP-LGF中長玻纖分布的各向異性[3]，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重元暴，尺寸穩(wěn)定性較差篷扩。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝，它是以熱塑性材料為基體茉盏，通過將超臨界流體（二氧化碳或氮氣） 溶解到熱熔膠中形成單相溶體鉴未，并保持在高壓力下枢冤，然后，通過開關(guān)式射嘴射進(jìn)溫度和壓力較低的模具型腔铜秆，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]淹真，該項技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國Trexel公司將技術(shù)實現(xiàn)全球商品化连茧。MuCell 工藝優(yōu)勢為成型周期短核蘸、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好、翹曲低啸驯、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣值纱。MuCell工藝使用超臨界流體，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動性坯汤。泡孔成長壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段虐唠，縮短成型周期，同時惰聂，可使壓力分布均勻疆偿，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，降低因長玻纖各項異性導(dǎo)致的產(chǎn)品翹曲搓幌，增加產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性杆故。另外，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕溉愁，微孔結(jié)構(gòu)擴充处铛，降低材料密度，產(chǎn)品重量減輕拐揭，較同材質(zhì)實體撤蟆，重量可降低5%～10%。目前堂污，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝家肯，骨架產(chǎn)品設(shè)計壁厚2.4mm，相較于實心材料重量降低了10%盟猖，此外讨衣，長城和大眾也有應(yīng)用于此項技術(shù)。MuCell 工藝的缺點是一次性投入高式镐，工藝難度大反镇，同時相關(guān)研究表明，使用該工藝對儀表板減重比控制在3%～8%時娘汞，產(chǎn)品性能會下降10%左右歹茶，基本滿足性能要求，減重超過8%，機械性能和耐熱老化性能急劇下降辆亏，不能滿足要求风秤。若使用MuCell 工藝推薦減重比為3%～5%。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）（如圖2所示）扮叨，二者均是在注塑過程中缤弦，利用塑料粒子中加入的碳酸氫鈉和碳酸銨類的無機發(fā)泡劑，受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體彻磁，使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)碍沐，以降低材料密度，減輕產(chǎn)品重量[6]衷蜓。其中累提，core-back工藝因使用了二次開模，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡磁浇，發(fā)泡的倍率更高斋陪，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大置吓。一般來說无虚，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實心材料在5%～8%左右，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%衍锚，具體根據(jù)退模行程決定友题。同物理發(fā)泡工藝一樣，化學(xué)發(fā)泡工藝可在PP-LGF材料應(yīng)用減重的同時戴质，減少產(chǎn)品翹曲變形度宦，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件告匠。目前戈抄，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝，產(chǎn)品壁厚由初始1.8mm左右發(fā)泡到3.8mm凫海，重量降低了約40%呛凶，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝。core-back工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴行贪，開模的周期較長，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高模闲，而且該工藝的技術(shù)難度較高建瘫，后期調(diào)試周期較長，產(chǎn)品的綜合成本較高尸折。模內(nèi)發(fā)泡工藝的缺點是發(fā)泡劑較貴啰脚，產(chǎn)品的減重效果不是特別明顯，減重效果低于薄壁注塑工藝，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝橄浓。圖2 二次開模發(fā)泡示意