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發(fā)布時(shí)間:2022-08-07 01:21:45余姚專業(yè)NPE廠家
新型微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料(簡稱MPP),大家都在找惠州東銘新能源材料股份有限公司屡立,10多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)直晨,口碑好搀军,廣東地區(qū)實(shí)力生產(chǎn)廠家膨俐∮禄剩惠州東銘新能源材料股份有限公司具備雄厚的研發(fā)實(shí)力、完善的產(chǎn)品認(rèn)證體系(包括國內(nèi)外)焚刺、全覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)硅材料上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈敛摘,能夠?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)的客戶提供完善的解決方案!微孔發(fā)泡聚丙-烯-材料MPP的特點(diǎn)及優(yōu)勢:聚丙烯微孔發(fā)泡 (1)同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下乳愉,由于泡孔尺寸較小兄淫,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料蔓姚,更加降低制品重量和體積捕虽。(2)由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材坡脐,而片材表面不會(huì)穿孔泄私,可應(yīng)用于微電子器件的包裝。(3)由于表面大量微米級泡孔的存在备闲,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板晌端,提高漫反射率。(4)微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流恬砂,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞咧纠。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)。(5)輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用泻骤。(6)同樣由于其微米尺度的泡孔漆羔,MPP具有極-佳-的表面保護(hù)性能,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域狱掂。
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概述聚丙烯微孔發(fā)泡新材料(Microcellular Polypropylene foam), 簡稱MPP演痒,是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)符欠。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在嫡霞,MPP具有優(yōu)異的減震、緩沖希柿、隔熱和吸聲等性能诊沪,可廣泛應(yīng)用于包裝、交通工具曾撤、箱包端姚、體育器材等領(lǐng)域,是傳統(tǒng)EVA挤悉、PU渐裸、PS發(fā)泡材料、EPE和EPP的替代物。丙烯微孔發(fā)泡性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP昏鹃,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體尚氛,并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡洞渤,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料阅嘶。發(fā)泡過程清潔無污染,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保载迄。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)讯柔,因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯(PP)本身是無毒材料护昧,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料魂迄。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域惋耙。也可應(yīng)用于兒童拼圖捣炬、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫怠晴,EVA泡沫遥金。PP是半結(jié)晶聚合物,其熔點(diǎn)一般150~170℃蒜田。相比于耐溫只有70~80℃的PE稿械、PS、PU發(fā)泡材料冲粤,MPP的使用溫度可達(dá)120℃美莫,因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域梯捕。MPP集增強(qiáng)厢呵、隔熱和降噪為一體,也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域傀顾,如汽車襟铭、軌道交通,船舶短曾,風(fēng)機(jī)葉片等寒砖。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫嫉拐、PET結(jié)構(gòu)泡沫等哩都,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。 MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有:(1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下婉徘,由于泡孔較小漠嵌,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小咐汞。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料,更加降低制品重量和體積儒鹿。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控化撕,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材,而片材表面不會(huì)穿孔挺身,可應(yīng)用于微電子器件的包裝侯谁。(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在锌仅,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板章钾,提高漫反射率。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流热芹,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞贱傀。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)伊脓。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用府寒。6) 同樣由于其微米尺度的泡孔,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能报腔,可應(yīng)用于液晶面板等防要求較高的包裝領(lǐng)域株搔。
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什么是MPP?MPP又名微孔發(fā)泡聚丙烯纯蛾,是特指泡孔尺寸小于100微米的聚丙烯多孔發(fā)泡材料(更嚴(yán)格地定義是泡孔尺寸小于10微米纤房,泡孔密度大于10的9次方個(gè)/cm3)。由于材料內(nèi)部大量微米級泡孔的存在翻诉,MPP具有優(yōu)異的減震炮姨、緩沖、隔熱和吸聲等性能碰煌,可廣泛應(yīng)用于包裝舒岸、交通工具、箱包芦圾、體育器材等領(lǐng)域蛾派,是傳統(tǒng)EVA、PU个少、PS發(fā)泡材料洪乍、EPE和EPP的佳替代物。聚丙烯微孔發(fā)泡MPP所需的原料制造MPP一般需要使用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(high melt strength PP)稍算。通用的PP由于其是線性的半結(jié)晶聚合物典尾,加工窗口較窄,且難以得到封閉的泡孔結(jié)構(gòu)糊探。性能與應(yīng)用應(yīng)用超臨界二氧化碳技術(shù)(supercritical carbon dioxide) 制備MPP钾埂,在高溫高壓下將二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入聚丙烯材料基體河闰,并誘導(dǎo)其成核、發(fā)泡褥紫,形成含有大量微米尺度泡孔的微孔發(fā)泡材料姜性。發(fā)泡過程清潔無污染,發(fā)泡制品衛(wèi)生環(huán)保髓考。發(fā)泡過程PP材料未發(fā)生交聯(lián)部念,因此可回收循環(huán)使用。聚丙烯(PP)本身是無毒材料氨菇,是目前嬰兒奶瓶和可微波加熱餐盒的常用材料儡炼。清潔衛(wèi)生的MPP特別適合于醫(yī)療器械、食品等包裝材料衛(wèi)生等級要求較高的領(lǐng)域查蓉。也可應(yīng)用于兒童拼圖乌询、玩具等對產(chǎn)品健康要求較高的領(lǐng)域,代替常用的由AC發(fā)泡劑制造的交聯(lián)PE泡沫豌研,EVA泡沫妹田。 PP是半結(jié)晶聚合物,其熔點(diǎn)一般150~170℃鹃共。相比于耐溫只有70~80℃的PE鬼佣、PS、PU發(fā)泡材料霜浴,MPP的使用溫度可達(dá)120℃晶衷,因此MPP特別適合高溫包裝、高溫保溫等領(lǐng)域坷随。MPP集增強(qiáng)房铭、隔熱和降噪為一體,也特別適用于對材料輕量化要求較高的領(lǐng)域温眉,如汽車缸匪、軌道交通,船舶类溢,風(fēng)機(jī)葉片等凌蔬。輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP厚板作為結(jié)構(gòu)泡沫使用,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)泡沫如PVC/PU互穿結(jié)構(gòu)泡沫闯冷、PET結(jié)構(gòu)泡沫等砂心,特別是作為三明治夾芯復(fù)合材料的芯材使用。MPP微米尺度的泡孔賦予材料的特別之處有: 1) 同等發(fā)泡倍率(或表觀密度)下蛇耀,由于泡孔較小辩诞,微孔發(fā)泡材料的機(jī)械性能損失較小。這意味著使用MPP可以更加節(jié)約材料纺涤,更加降低制品重量和體積译暂。(2) 由于泡孔尺寸在1-100μm之間可控抠忘,MPP可以被剖切成厚度小于0.1mm的超薄片材,而片材表面不會(huì)穿孔外永,可應(yīng)用于微電子器件的包裝(3) 由于表面大量微米級泡孔的存在崎脉,MPP適合作為液晶顯示器背光模組的反射板,提高漫反射率伯顶。(4) 微米尺度的泡孔有效降低了泡孔內(nèi)氣體的對流囚灼,從而有效降低了由空氣對流引起的熱傳遞。因此高倍率的微孔發(fā)泡材料具有較低的祭衩、依賴于泡孔結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定的低導(dǎo)熱系數(shù)灶体。(5) 輕質(zhì)高強(qiáng)的MPP片材適合于作為揚(yáng)聲器振膜使用。(6) 同樣由于其微米尺度的泡孔汪厨,MPP具有極佳的表面保護(hù)性能赃春,可應(yīng)用于液晶面板等防護(hù)性要求較高的包裝領(lǐng)域。 MPP的阻燃著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及性能要求的提升劫乱,對MPP阻燃要求日益劇增,巴斯夫BASF無鹵阻燃劑Flamestab?NOR116在MPP中添加量非常低锥涕,添加1%即可達(dá)到UL94 VTM-2阻燃等級衷戈,對材料的物理性能及發(fā)泡性能幾乎不影響,NOR116除優(yōu)異的阻燃效果外层坠,它還有出色的光和熱穩(wěn)定性殖妇,以及不與酸性環(huán)境以及含鹵阻燃劑中的酸性成份發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。MPP的光老化MPP是一款容易受光老化的產(chǎn)品破花,巴斯夫光穩(wěn)定劑Tinuvin? XT55在MPP微孔發(fā)泡聚丙烯上能夠達(dá)到非常高效的光老化谦趣,延長MPP長時(shí)間在戶外暴曬的時(shí)間,防止材料老化降解座每; BASF Tinuvin? XT55除了優(yōu)異的光老化外前鹅,同時(shí)還具有形態(tài)顆粒化峭梳,加工方便舰绘,潔凈,無粉塵污染等特點(diǎn)葱椭。
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隨著國內(nèi)大煉化項(xiàng)目捂寿、PDH項(xiàng)目陸續(xù)上馬,國內(nèi)聚丙烯(PP)市場成為群雄角力之地孵运。新建項(xiàng)目投產(chǎn)秦陋,PP產(chǎn)能仍將快速增長,預(yù)計(jì)到2023年我國PP產(chǎn)能將超過3500萬噸治笨,自給率將近90%驳概。屆時(shí)粪小,高性能產(chǎn)品將成為企業(yè)突出重圍的殺手锏。高性能PP成投資熱土2020年已經(jīng)有三家企業(yè)成功投產(chǎn)聚丙烯裝置抡句,浙江石化探膊、恒力石化、利和知信待榔。近一個(gè)月逞壁,聚烯烴行業(yè)掀起了新一波高性能PP投資熱潮:4月22日,總投資約100億美元的叭衤啵克森美孚廣東惠州乙烯項(xiàng)目正式動(dòng)工腌闯,項(xiàng)目包括乙烯裝置和高端PE、PP等生產(chǎn)裝置雕憔,采用已經(jīng)成功應(yīng)用姿骏、先進(jìn)的專有工藝和催化劑技術(shù)生產(chǎn)高性能聚合物。聚丙烯微孔發(fā)泡5月17日斤彼,總投資約56億美元的中海殼牌惠州三期乙烯項(xiàng)目合作框架協(xié)議簽約分瘦,項(xiàng)目產(chǎn)品包括聚α烯烴、高碳合成醇琉苇、茂金屬PE嘲玫、共聚PP等,共14規(guī)模生產(chǎn)裝置并扇。18日去团,徐州海天石化集團(tuán)年產(chǎn)10萬噸高性能PP樹脂項(xiàng)目“云簽約”,落戶大慶龍鳳區(qū)穷蛹。高性能產(chǎn)品研發(fā)能力不足我國已投入生產(chǎn)的高端聚丙烯專用樹脂有:三元共聚聚丙烯薄膜專用料F5606土陪、管材專用料、薄壁注塑料M50T肴熏、高熔體強(qiáng)度薄膜專用料鬼雀、丙丁共聚膜料、低溫抗沖注塑專用料扮超、氫調(diào)法高流動(dòng)注塑料取刃、高透明注塑專用料、抗菌系列專用料出刷、低灰分PP璧疗、快速成型PP、透明PP專用料等馁龟。但由于我國高端聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)能力不足崩侠,且同質(zhì)化嚴(yán)重,一些高性能和特殊性能產(chǎn)品坷檩,如茂金屬PP(mPP)却音、特種雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜改抡、流延聚丙烯(CPP)膜等仍需大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)市場需求。我國mPP年消費(fèi)量約10萬噸系瓢,除燕山石化少量供應(yīng)市場阿纤,基本依賴進(jìn)口,主要用于生產(chǎn)醫(yī)用或食品用高透明PP制品夷陋、食品包裝薄膜欠拾、無紡布、超細(xì)旦丙綸纖維等領(lǐng)域骗绕。具有高拉伸速度與幅寬藐窄、超薄、超透及更好低溫?zé)岱庑阅艿奶胤NBOPP薄膜酬土、電工膜荆忍、電容器膜、鍍鋁膜等PP薄膜料以及汽車和家電用PP注塑料的年進(jìn)口量均超百萬噸撤缴。PP管材料的年進(jìn)口量約50萬噸刹枉。高性能PP開發(fā)方向1抗菌PP此次新冠肺炎疫情的肆虐,推動(dòng)汽車生產(chǎn)商聚焦抗菌PP在內(nèi)飾件中的應(yīng)用腹泌,這或?qū)⒊蔀檐囉肞P下一個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域嘶卧。2玻纖增強(qiáng)PP長玻纖增強(qiáng)PP材料因具備更高的強(qiáng)度、剛度凉袱、韌度、尺寸穩(wěn)定性侦铜,廣泛應(yīng)用于儀表骨架板专甩、車門組合件、前端組件钉稍、車身門板模塊涤躲、車頂面板、座椅骨架等汽車部件上贡未。長玻纖增強(qiáng)PP材料在120℃時(shí)的高溫疲勞強(qiáng)度是普通玻纖增強(qiáng)PP材料的2倍种樱,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍材料高10%,具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性俊卤。氣味散發(fā)耐刮擦PP隨著人們對汽車品質(zhì)的追求嫩挤,車用PP材料需要滿足的已不僅僅是力學(xué)性能,還有對外觀消恍、環(huán)保等方面的高要求岂昭。目前市場上低氣味散發(fā)PP材料多被Basell、北歐化工等公司產(chǎn)品壟斷狠怨,國產(chǎn)替代進(jìn)口任務(wù)艱巨约啊。制造高抗刮擦汽車內(nèi)飾件材料一方面要采用國外表面硬度較高的PP原料邑遏,另一方面需要添加助劑提升材料表面的爽滑度。但助劑在體系內(nèi)受熱會(huì)有小分子散發(fā)影響車內(nèi)空氣質(zhì)量恰矩,同時(shí)又會(huì)出現(xiàn)表面遷移現(xiàn)象记盒,影響內(nèi)飾件外觀。因此外傅,問題核心仍取決于PP基材的性能纪吮。
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聚丙烯(PP)是輕的通用塑料,因其綜合性能優(yōu)異栏豺,生產(chǎn)成本低彬碱,廣泛的用于家電、包裝奥洼、化工及汽車等領(lǐng)域巷疼,產(chǎn)量居于通用塑料的第2位;聚丙烯的缺點(diǎn)是低溫沖擊性能差灵奖、易老化嚼沿,而且抗靜電性、耐候性和染色性差瓷患,因此材料界和產(chǎn)業(yè)界都很關(guān)注聚丙烯的改性骡尽。小編對聚丙烯幾個(gè)常見的改性方法進(jìn)行簡單的介紹,希望能夠和同行進(jìn)行交流擅编,互有助益攀细。聚丙烯微孔發(fā)泡一、聚丙烯 / 無機(jī)納米復(fù)合材料剛性和韌性是考察塑料性能的兩個(gè)重要指標(biāo)爱态,如何能夠使塑料同時(shí)具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標(biāo)谭贪,無機(jī)納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一。大粒徑填料改性聚合物相比锦担,無機(jī)納米粒子填充改性的聚合物具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能俭识。為了使無機(jī)納米粒子盡可能均勻的分散在聚合物基體中,需要對無機(jī)納米粒子進(jìn)行表面改性洞渔,經(jīng)過表面改性的無機(jī)納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結(jié)強(qiáng)度套媚,充分發(fā)揮剛性無機(jī)粒子對聚合物的增強(qiáng)增韌作用。納米級別的碳酸鈣為例磁椒,用納米碳酸鈣能同時(shí)增強(qiáng)增韌堤瘤,且增韌效果比微米級碳酸鈣更好。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)衷快,納米碳酸鈣的形態(tài)不同宙橱,復(fù)合材料的力學(xué)性能也大不一樣。立方形納米碳酸鈣有利于改善復(fù)合材料的沖擊性能,而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能师郑,納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細(xì)化环葵。二、聚丙烯微孔發(fā)泡材料聚丙烯材料進(jìn)行微孔發(fā)泡改性的時(shí)候宝冕,它的強(qiáng)度不會(huì)降低张遭,原因很有趣,因?yàn)樵摬牧现泻斜仍瓉淼娜毕莼蛭⒓?xì)裂縫還小得多的孔徑地梨,因?yàn)檫@種孔徑的存在菊卷,鈍化了塑料中原有裂縫的尖端,且不會(huì)降低塑料的強(qiáng)度宝剖。微孔發(fā)泡材料的韌性高洁闰、疲勞壽命長、比強(qiáng)度高万细、熱穩(wěn)定性高扑眉、介電常數(shù)低。除此之外還有質(zhì)輕赖钞、隔熱腰素、吸震、隔音雪营、價(jià)格低廉等特點(diǎn)弓千。因此,在汽車献起、航天航空和其他各種運(yùn)輸工具等領(lǐng)域微孔發(fā)泡聚丙烯得到了強(qiáng)力發(fā)展洋访。三、成核劑改性聚丙烯材料PP是一種不完全結(jié)晶的通用塑料谴餐,它的結(jié)晶速度較慢捌显,容易形成尺寸較大的球晶,導(dǎo)致制品的光澤度和透明改性差总寒,制品的外觀缺乏美感,限制了其在透明包裝的日用品等領(lǐng)域的應(yīng)用理肺。利用成核劑改性聚丙烯摄闸,是一種制備透明度高,力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯材料的簡單有效的方法妹萨,因此在聚丙烯的改性當(dāng)中被廣泛應(yīng)用年枕。PP透明成核劑目前常見的有滑石粉、二氧化硅乎完、云母熏兄、芳基磷酸鹽類等,一般來講,添加量不大于0.8%效果比較好摩桶,具體的應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)場情況具體分析桥状。四、長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料長玻纖纖維增強(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硝清,尤其是在汽車用塑料中辅斟,為了能夠更好的發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用,在塑料中纖維長度要大于Lc芦拿,既臨界長度士飒,Lc取值與塑料的種類有直接關(guān)系。如果纖維的長度小于Lc蔗崎,其增強(qiáng)效果與一般的粉末填料區(qū)別不大酵幕。例如,玻纖增強(qiáng)PP中缓苛,玻璃纖維的臨界長度為3.1mm芳撒,而在另外一種經(jīng)過化學(xué)改性的PP中,Lc可能降到0.9mm以下他嫡。對于普通的短波纖增強(qiáng)塑料番官,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钢属。而在長玻纖增強(qiáng)塑料部件中徘熔,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)械性能淆党。由于長玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料制品中的纖維殘留長度較長酷师,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%)都高染乌,此外山孔,這種材料的加工流動(dòng)性好,制品外觀光亮荷憋、無塌坑等缺陷台颠,制品的成型收縮率也小。
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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)合材料勒庄,在滿足汽車零部件性能的同時(shí)串前,對零部件減重具有明顯貢獻(xiàn),目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞实蔽。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)狀荡碾,詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡局装、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)概況坛吁,并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景劳殖。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展拨脉,汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展哆姻。然而,由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重女坑,通過汽車輕量化來降低油耗從而降低環(huán)境污染填具,已經(jīng)成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn),其中匆骗,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]劳景。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法碉就。在眾多的復(fù)合材料中盟广,長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-LGF)以其低廉的價(jià)格、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞瓮钥。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-SGF)相比筋量,PPLGF在強(qiáng)度、剛度碉熄、翹曲度桨武、耐疲勞、缺口沖擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢锈津,因此呀酸,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。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種琼梆,即熔融浸漬性誉、溶液浸漬、粉末浸漬茎杂、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]错览,而在汽車零部件領(lǐng)域主要應(yīng)用的為熔融浸漬法。熔融浸漬法生產(chǎn)的PP-LGF粒子的長度一般為8mm~15mm煌往,其中玻纖的含量可達(dá)20%~60%倾哺,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材料刽脖,PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)悼粮,可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能曾棕、耐蠕變性能等特點(diǎn),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菜循。此外翘地,如表1所示,隨著纖維含量的增加,PP-LGF的性能也隨之提高衙耕。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(qiáng)聚丙烯材料在儀表板上的應(yīng)用儀表板是汽車內(nèi)飾中的重要部件昧穿,為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量,中橙喘、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板时鸵,即在儀表板骨架表面增加軟質(zhì)表皮層。儀表板骨架作為儀表板系統(tǒng)的主體部件厅瞎,同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)饰潜,因此要求其具有高強(qiáng)度及高剛性,目前在儀表板骨架上使用為廣泛的為PP材料和簸,采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料彭雾,在滿足相關(guān)性能的同時(shí),可提升儀表板吸能性能锁保,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薯酝,從而降低儀表板骨架重量,推動(dòng)汽車內(nèi)飾輕量化爽柒。以下將從PP-LGF應(yīng)用于儀表板上的薄壁注塑吴菠、物理發(fā)泡、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面浩村,介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用做葵。 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穴亏,與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的儀表板骨架相比蜂挪,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%嗓化。該工藝的投入成本較低棠涮,重量優(yōu)勢明顯。目前刺覆,該工藝在國內(nèi)和國外合資品牌中严肪,如吉利、大眾谦屑、上汽驳糯、福特等均有應(yīng)用,一般選擇PPLGF20材料氢橙,設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm~2.5mm酝枢。然而,薄壁注塑工藝也存在兩點(diǎn)問題悍手,首先是該工藝的模具成本較高帘睦,使用薄壁注塑袍患,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竣付。其次诡延,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[3]古胆,采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重肆良,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 工藝逸绎,它是以熱塑性材料為基體惹恃,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,并保持在高壓力下桶良,然后座舍,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]陨帆,該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明曲秉,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)勢為成型周期短疲牵、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好承二、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣纲爸。MuCell工藝使用超臨界流體亥鸠,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)注塑中的保壓階段识啦,縮短成型周期负蚊,同時(shí),可使壓力分布均勻颓哮,有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力家妆,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)定性冕茅。另外伤极,泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕,微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充姨伤,降低材料密度哨坪,產(chǎn)品重量減輕,較同材質(zhì)實(shí)體乍楚,重量可降低5%~10%当编。目前,福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝徒溪,骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm凌箕,相較于實(shí)心材料重量降低了10%拧篮,此外,長城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)牵舱。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高,工藝難度大缺虐,同時(shí)相關(guān)研究表明芜壁,使用該工藝對儀表板減重比控制在3%~8%時(shí),產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右高氮,基本滿足性能要求慧妄,減重超過8%,機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降剪芍,不能滿足要求塞淹。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)罪裹,二者均是在注塑過程中饱普,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,受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳等氣體状共,使產(chǎn)品形成微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)套耕,以降低材料密度,減輕產(chǎn)品重量[6]峡继。其中冯袍,core-back工藝因使用了二次開模,相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡碾牌,發(fā)泡的倍率更高康愤,產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多,產(chǎn)品的減重比更大舶吗。一般來說征冷,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%裤翩,具體根據(jù)退模行程決定资盅。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(shí)踊赠,減少產(chǎn)品翹曲變形呵扛,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筐带。目前今穿,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伦籍,重量降低了約40%蓝晒,此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝腮出。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴,開模的周期較長芝薇,模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高胚嘲,而且該工藝的技術(shù)難度較高,后期調(diào)試周期較長洛二,產(chǎn)品的綜合成本較高馋劈。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晾嘶,減重效果低于薄壁注塑工藝妓雾,物理發(fā)泡工藝和core-back工藝。圖2 二次開模發(fā)泡示意