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與傳統(tǒng)注塑制品相比，微孔發(fā)泡注塑制品具有質(zhì)量更輕吩蔑、翹曲和內(nèi)部殘余應(yīng)力更少钮热、尺寸穩(wěn)定性好、成型周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)烛芬。目前隧期，欠注發(fā)泡成型是微孔注塑技術(shù)中應(yīng)用為廣泛的工藝之一，具有操作簡(jiǎn)單赘娄、效率高仆潮、能夠生產(chǎn)復(fù)雜制件，且能耗少遣臼，符合節(jié)約材料性置，降低成本這一發(fā)展理念，滿足發(fā)泡產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求揍堰。然而鹏浅，欠注發(fā)泡成型工藝也存在發(fā)泡制品內(nèi)部泡孔易發(fā)生大量變形嗅义，泡孔尺寸分布不均勻，所得制品表面存在大量的氣痕隐砸、銀紋等缺陷之碗，制約了其力學(xué)性能的提高和外觀視覺，阻礙了欠注發(fā)泡制品的進(jìn)一步應(yīng)用季希。家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心的何力團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的氣體反壓裝置褪那，利用化學(xué)欠注發(fā)泡工藝研究氣體反壓（GCP）對(duì)微孔注塑過程中發(fā)泡行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)式塌，采用氣體反壓可以減少發(fā)泡注塑制品的泡孔變形以及不均勻等缺點(diǎn)武通，改善了泡孔的形態(tài)。丙烯微孔發(fā)泡實(shí)驗(yàn)方法將PP珊搀、發(fā)泡劑(AC)、發(fā)泡助劑[Zn(St)2／ZnO]按照98.5∶1∶0.5的比例混合均勻后加入料筒中進(jìn)行塑化尾菇。然后打開氣體反壓裝置境析，在型腔中分別注入固定的GCP為0，0.2派诬，0.4劳淆，0.6，0.8?MPa的氣體默赂，隨后按照表1的工藝參數(shù)注射熔融樹脂進(jìn)行發(fā)泡沛鸵，冷卻后，取出PP發(fā)泡樣品缆八。GCP對(duì)充模過程中熔體壓力的影響熔體注射完后曲掰，熔體壓力瞬間達(dá)到大值。隨著GCP從0增加至0.8?MPa奈辰，熔體內(nèi)部大壓力從1.55?MPa增大到2.16?MPa栏妖，注射完成后，隨著氣體的排出奖恰，熔體壓力瞬間下降吊趾，隨著冷卻收縮，熔體壓力逐漸趨于0?MPa瑟啃。由此可知论泛，GCP可以明顯地提高熔體充模過程中的熔體壓力，改善欠注發(fā)泡過程中的熔體壓力環(huán)境蛹屿。CP對(duì)泡孔質(zhì)量的影響在沒有施加氣體反壓時(shí)屁奏，由于熔體流動(dòng)速率遠(yuǎn)大于泡孔的膨脹速率，泡孔發(fā)生流動(dòng)剪切變形错负，導(dǎo)致末端位置的泡孔在皮層區(qū)域受到剪切作用時(shí)間和作用力較大了袁，在流動(dòng)方向上出現(xiàn)很大的變形朗恳，泡孔發(fā)生撕裂合并現(xiàn)象，泡孔形貌極不規(guī)則载绿，而中間區(qū)域的泡孔形態(tài)受到剪切力較小粥诫，呈現(xiàn)規(guī)整圓形形態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)崭庸，隨著GCP的增大怀浆，皮層附近撕裂變形的泡孔區(qū)域變小，熔體內(nèi)部芯層泡孔從橢圓形向規(guī)整圓形形態(tài)轉(zhuǎn)變怕享，規(guī)則泡孔區(qū)域所占比例增大执赡，泡孔之間呈現(xiàn)獨(dú)立分布。當(dāng)GCP達(dá)到0.8?MPa時(shí)函筋，皮層附近泡孔呈現(xiàn)出相對(duì)較好的圓形形態(tài)沙合，此時(shí)整體泡孔的變形較小。是因?yàn)镚CP可以有效地降低泡孔在充模過程中受到的流動(dòng)剪切作用跌帐，GCP值越大首懈，泡孔在遷移過程中受到熔體壓力越大，泡孔受到熔體的約束力大谨敛，泡孔不易發(fā)生變形究履。GCP對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響CP對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響如下圖所示×忱辏可知最仑，在常壓下泡孔的非變形層(也就是規(guī)則泡孔區(qū))厚度僅占整個(gè)樣品厚度的10.9%；隨著GCP的增大炊甲，泡孔的非變形層所占比例逐漸升高泥彤，GCP為0.8 MPa時(shí)，升高至26.7%卿啡。而泡孔變形層區(qū)域厚度所占比例隨著GCP的增大而大幅度下降全景，從63.7%下降到45.4%，這說明GCP可以減小泡孔變形層牵囤，增大規(guī)則泡孔區(qū)域范圍爸黄。對(duì)變形層的泡孔變形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下圖所示揭鳞，泡孔的平均長(zhǎng)度隨著GCP的增加炕贵，整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，泡孔的平均寬度隨著GCP的增加而逐漸增大野崇，泡孔的變形度隨GCP的增大而減小称开，由常壓下0.530的泡孔變形度降低到GCP為0.8?MPa下的0.304泡孔變形度，即GCP可以減小泡孔長(zhǎng)度與寬度的差距，使變形區(qū)的泡孔變形程度減小鳖轰。對(duì)不同GCP下泡孔非變形層的泡孔直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)清酥，見圖c，隨著GCP的增加蕴侣，當(dāng)GCP為0.2?MPa時(shí)泡孔直徑略有減小焰轻，但隨著GCP的進(jìn)一步增大，泡孔直徑從36.09?μm增大到41.93?μm昆雀。這是因?yàn)镚CP的增大使得熔體的壓力也隨之增大辱志，使得泡孔的成核臨界能壘升高，泡孔的成核速率下降狞膘，泡孔在充模過程中受到流動(dòng)場(chǎng)的影響減弱揩懒，更多的氣體在卸壓階段促進(jìn)泡孔的生長(zhǎng)，因此熔體壓力越大挽封，泡孔直徑越大已球。

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摘要:長(zhǎng)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，在滿足汽車零部件性能的同時(shí)辅愿，對(duì)零部件減重具有明顯貢獻(xiàn)智亮，目前在汽車零部件應(yīng)用上備受青睞。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)狀渠缕，詳細(xì)介紹了薄壁注塑、物理發(fā)泡褒繁、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)概況亦鳞，并展望了PP-LGF在儀表板上的應(yīng)用前景。聚丙烯微孔發(fā)泡近年來棒坏，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展燕差，汽車工業(yè)也得到了快速發(fā)展。然而坝冕，由此引發(fā)的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重徒探，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)喂窟，其中测暗，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]。運(yùn)用復(fù)合材料來部分取代車身結(jié)構(gòu)件及內(nèi)磨澡、外飾裝飾件是汽車輕量化的一種行之有效的方法碗啄。在眾多的復(fù)合材料中，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-LGF）以其低廉的價(jià)格稳摄、優(yōu)良的力學(xué)性能和環(huán)境友好性而獲得更多的青睞稚字。與短玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料（PP-SGF）相比，PPLGF在強(qiáng)度、剛度胆描、翹曲度瘫想、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(shì)昌讲，因此国夜，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(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料性能特點(diǎn)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的制備工藝主要分為5種剧蚣，即熔融浸漬支竹、溶液浸漬、粉末浸漬鸠按、纖維混編工藝以及薄膜疊層工藝[2]礼搁，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(zhǎng)度一般為8mm～15mm目尖，其中玻纖的含量可達(dá)20%～60%馒吴，粒子中玻纖的保留長(zhǎng)度可達(dá)1mm～3mm,如圖1所示，相較于玻纖保留長(zhǎng)度僅為0.2mm～0.4mm的PP-SGF材料瑟曲，PPLGF因其內(nèi)部纖維構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)饮戳，可保證產(chǎn)品具有更優(yōu)的力學(xué)性能、抗沖擊性能洞拨、耐蠕變性能等特點(diǎn)扯罐，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。此外烦衣，如表1所示歹河，隨著纖維含量的增加，PP-LGF的性能也隨之提高花吟。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(duì)比Table 1 Comparison of properties of PP-LGF and PP-SGF with different glass fiber content2 長(zhǎng)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)飾中的重要部件秸歧，為提升汽車內(nèi)飾的感知質(zhì)量，中衅澈、高檔車型普遍會(huì)采用軟質(zhì)儀表板键菱，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)的主體部件今布，同時(shí)也是電器件和其他功能件的承載結(jié)構(gòu)经备，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材料部默，采用相同密度的PP-LGF材料替代傳統(tǒng)PP材料弄喘，在滿足相關(guān)性能的同時(shí)，可提升儀表板吸能性能甩牺，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蘑志，從而降低儀表板骨架重量，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急但、物理發(fā)泡澎媒、化學(xué)發(fā)泡三種成型工藝方面，介紹PP-LGF在儀表板輕量化方面的應(yīng)用波桩。 2.1 薄壁注塑薄壁注塑工藝是直接將產(chǎn)品壁厚減薄戒努，在模具中進(jìn)行加工的一種成型方法，與傳統(tǒng)PP材料注塑的3mm～3.5mm壁厚的儀表板骨架相比镐躲，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左右储玫，整體減重可達(dá)約25%。該工藝的投入成本較低萤皂，重量?jī)?yōu)勢(shì)明顯撒穷。目前，該工藝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合資品牌中裆熙，如吉利端礼、大眾、上汽入录、福特等均有應(yīng)用蛤奥，一般選擇PPLGF20材料，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品壁厚一般為2.2mm～2.5mm僚稿。然而凡桥，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蚀同，使用薄壁注塑缅刽，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唤崭。其次拷恨，注塑工藝管控和注塑精度要求高脖律，因?yàn)镻P-LGF中長(zhǎng)玻纖分布的各向異性[3]谢肾，采用PP-LGF材料的薄壁注塑產(chǎn)品翹曲變形較為嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差小泉。2.2 物理發(fā)泡物理發(fā)泡工藝又稱為MuCell 工藝芦疏，它是以熱塑性材料為基體，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微姊，并保持在高壓力下酸茴，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兢交，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]薪捍，該項(xiàng)技術(shù)早期由麻省理工學(xué)院發(fā)明，1995年由美國(guó)Trexel公司將技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球商品化。MuCell 工藝優(yōu)勢(shì)為成型周期短酪穿、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好凳干、翹曲低、產(chǎn)品輕量化和工藝適用性廣被济。MuCell工藝使用超臨界流體救赐，可有效降低PP-LGF材料黏度, 提高熔體流動(dòng)性。泡孔成長(zhǎng)壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)注塑中的保壓階段只磷，縮短成型周期经磅，同時(shí)，可使壓力分布均勻钮追，有效降低PPLGF產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力预厌，降低因長(zhǎng)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)定性畏陕。另外配乓，泡孔填充可有效避免產(chǎn)品表面縮痕，微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)充惠毁，降低材料密度犹芹，產(chǎn)品重量減輕，較同材質(zhì)實(shí)體鞠绰，重量可降低5%～10%腰埂。目前，福特新蒙迪歐在儀表板骨架上應(yīng)用了該工藝蜈膨，骨架產(chǎn)品設(shè)計(jì)壁厚2.4mm屿笼，相較于實(shí)心材料重量降低了10%，此外翁巍，長(zhǎng)城和大眾也有應(yīng)用于此項(xiàng)技術(shù)驴一。MuCell 工藝的缺點(diǎn)是一次性投入高，工藝難度大灶壶，同時(shí)相關(guān)研究表明肝断，使用該工藝對(duì)儀表板減重比控制在3%～8%時(shí)，產(chǎn)品性能會(huì)下降10%左右驰凛，基本滿足性能要求胸懈，減重超過8%，機(jī)械性能和耐熱老化性能急劇下降恰响，不能滿足要求趣钱。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）胚宦，二者均是在注塑過程中首有，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)泡劑燕垃，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)井联，以降低材料密度利术，減輕產(chǎn)品重量[6]。其中低矮，core-back工藝因使用了二次開模印叁，相較于模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡情屹，發(fā)泡的倍率更高溅蛉，產(chǎn)品中形成的泡孔數(shù)量更多，產(chǎn)品的減重比更大收壕。一般來說蝗锥，模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡的減重比相比于實(shí)心材料在5%～8%左右跃洛，而core-back工藝可高達(dá)30%～50%，具體根據(jù)退模行程決定终议。同物理發(fā)泡工藝一樣汇竭，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)品翹曲變形穴张，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性细燎，而且二次開模發(fā)泡工藝能夠適用于做外觀件。目前皂甘，寶馬5系已在儀表板骨架上應(yīng)用了PP-LGF的core-back工藝玻驻，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%偿枕，此外大眾的部分車型也已使用模內(nèi)化學(xué)發(fā)泡工藝璧瞬。core-back工藝的缺點(diǎn)是發(fā)泡劑較貴，開模的周期較長(zhǎng)渐夸，模具成本也比模內(nèi)發(fā)泡模具高嗤锉，而且該工藝的技術(shù)難度較高，后期調(diào)試周期較長(zhǎng)墓塌，產(chǎn)品的綜合成本較高瘟忱。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桃纯，減重效果低于薄壁注塑工藝酷誓，物理發(fā)泡工藝和core-back工藝披坏。圖2 二次開模發(fā)泡示意

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編者按：目前态坦，塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%棒拂。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%伞梯，廣泛應(yīng)用于儀表板玫氢、電機(jī)支架、座位板谜诫、空調(diào)風(fēng)罩漾峡、門嵌飾板等內(nèi)外飾。本文作者從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析喻旷，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考生逸。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，微孔發(fā)泡材料是行業(yè)競(jìng)相研究的主要課題之一且预。目前槽袄，塑料部件在國(guó)內(nèi)汽車上占重量的10%左右，在國(guó)外汽車上達(dá)到了15%至20%锋谐。微孔發(fā)泡技術(shù)能使塑料部件的重量降低15%至30%遍尺，廣泛應(yīng)用于儀表板、電機(jī)支架涮拗、座位板乾戏、空調(diào)風(fēng)罩、門嵌飾板等內(nèi)外飾三热。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代初被麻省理工學(xué)院提出鼓择，通常指孔徑小于10μm、泡孔密度大于109個(gè)/cm3的發(fā)泡材料就漾，這種材料的孔密度非常高且為封閉泡孔惯退，相對(duì)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)用从藤。本文中催跪，筆者將從專利角度對(duì)微孔發(fā)泡技術(shù)的重點(diǎn)申請(qǐng)人進(jìn)行分析，以期為行業(yè)企業(yè)提供參考夷野。外注重工藝技術(shù)保護(hù)筆者通過專利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索后發(fā)現(xiàn)懊蒸，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(qǐng)悯搔，其中國(guó)外有1700余件骑丸，美國(guó)、日本妒貌、德國(guó)三國(guó)的相關(guān)專利申請(qǐng)量居前三位通危；國(guó)內(nèi)相關(guān)專利申請(qǐng)有2400多件，其中企業(yè)占1556件灌曙，其次是科研院所菊碟，從申請(qǐng)人分布地區(qū)來看，廣東在刺、江蘇逆害、浙江等地的專利申請(qǐng)量較高头镊。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)魄幕，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)明專利相艇。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，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出連續(xù)微孔成型技術(shù)--MuCell纯陨。MuCell技術(shù)的核心即采用超臨界流體為發(fā)泡劑坛芽，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(zhǎng)使樹脂形成泡孔均勻的微孔結(jié)構(gòu)翼抠。后來靡馁，Trexel公司基于MuCell技術(shù)提交相關(guān)專利申請(qǐng)共有33件，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)机久，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臭墨。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)膘盖、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)胧弛；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)量侠畔、螺桿上添加超臨界流體的計(jì)量泵等解決手段结缚。基于MuCell工藝的加工成本可降低10%至20%软棺，減少材料消耗并縮短成型周期红竭，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(qǐng)了較多專利喘落，其早的相關(guān)專利申請(qǐng)是在1995年茵宪，申請(qǐng)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)，其專利的商品化產(chǎn)品為Ergocell微孔發(fā)泡技術(shù)瘦棋。該技術(shù)的核心是設(shè)置了氣體計(jì)量與混合模塊稀火，使熔體/氣體混合物的均化過程獨(dú)立于塑化過程，獲得的制品具有較低的內(nèi)應(yīng)力赌朋，消除了翹曲和縮痕凰狞，較適用于汽車內(nèi)飾。阿博格公司是全球領(lǐng)先的注塑機(jī)制造商沛慢，其在2015年公開了Profoam發(fā)泡技術(shù)赡若，該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，采用液體發(fā)泡劑团甲，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逾冬，從而使發(fā)泡劑在壓力下引入。該技術(shù)主要適用于纖維增強(qiáng)發(fā)泡材料伐庭，制得的發(fā)泡塑件多能減重30%粉渠。阿博格公司的專利申請(qǐng)量不多，主要涉及注塑機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圾另，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)霸株。筆者認(rèn)為，Trexel集乔、Demag Ergotech等國(guó)外企業(yè)掌握了微孔發(fā)泡工藝的核心技術(shù)去件，國(guó)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。國(guó)內(nèi)注重原料技術(shù)研發(fā)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)人中扰路，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(qǐng)量多尤溜，這兩個(gè)申請(qǐng)人都是以微孔發(fā)泡材料的原料研發(fā)為主，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)性汗唱，以獲得泡孔均勻宫莱、外觀優(yōu)良的微孔發(fā)泡產(chǎn)品。

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系統(tǒng)介紹車用聚丙烯的類型哩罪，應(yīng)用方向授霸，性能要求。車用PP隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展际插，制造汽車的各種原材料也迅速發(fā)展和更新?lián)Q代碘耳，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年的歷史框弛，目前汽車用改性塑料的使用量已成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志辛辨，塑料飾件的大量應(yīng)用，促進(jìn)了汽車的減重節(jié)能瑟枫，提高了汽車的美觀舒適度斗搞。PP以密度小、性價(jià)比高慷妙、具有優(yōu)異的耐熱性能榜旦、耐化學(xué)藥品腐蝕性、剛性景殷、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)用溅呢。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(shì)。由于高性能基礎(chǔ)樹脂的開發(fā)生產(chǎn)周期長(zhǎng)猿挚、投資巨大咐旧、技術(shù)要求高，且需要高精尖的集成先進(jìn)綜合技術(shù)绩蜻，所以對(duì)現(xiàn)有PP樹脂需要進(jìn)行更廣泛铣墨、更有效、更經(jīng)濟(jì)办绝、更實(shí)用的改性伊约。聚丙烯微孔發(fā)泡延伸性姚淆、機(jī)械的強(qiáng)度和抗斷裂性無機(jī)填料和彈性體增韌增強(qiáng)改性PP主要是“三高”。是由 PP樹脂屡律、三元乙丙橡膠(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)等增韌彈性體及滑石粉腌逢、碳酸鈣等無機(jī)填料的復(fù)合物，其主要用于汽車保險(xiǎn)杠的注射成型超埋，且改性PP保險(xiǎn)杠具有成本低搏讶、質(zhì)輕、易涂裝霍殴、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)媒惕。滑石粉填充改性PP材料具有高剛性来庭、低熱膨脹系數(shù)和低收縮率妒蔚，且其抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)，尤其是經(jīng)表面處理的滑石粉填充PP可有效改善PP的沖擊性能月弛，提高材料的模量和熱變形溫度面睛。玻璃纖維增強(qiáng)改性PP玻璃纖維增強(qiáng)改性PP材料尤其是LGFPP材料在汽車部件上的研究與應(yīng)用(如在前端模塊、儀表板骨架尊搬、車門模塊等典型部件的應(yīng)用)是多年來的研究熱點(diǎn)之一叁鉴。LGFPP制品指含有長(zhǎng)度為10～25mm的玻璃纖維改性的PP復(fù)合材料經(jīng)過注塑等工藝形成的三維結(jié)構(gòu)。10～25mm的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物相比普通4～7mm的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物具有更高的強(qiáng)度佛寿、剛度幌墓、韌性，以及尺寸穩(wěn)定性好冀泻、翹曲度低等優(yōu)勢(shì)常侣。此外，LGFPP材料比短玻璃纖維增強(qiáng)PP(GFPP)有著更好的抗蠕變性能弹渔，即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變胳施。與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，LG-FPP的密度低肢专，相同部件的質(zhì)量可減輕20%～50%;LGFPP能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性舞肆，可成型形狀復(fù)雜的部件、提高集成汽車零部件的能力博杖、節(jié)約模具成本(一般長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)椿胯、減少能耗(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的60%～80%，鋁制品的35%～50%)剃根、簡(jiǎn)化裝配工序哩盲。汽車部件用礦物纖維增強(qiáng)PP的新產(chǎn)品，具有強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低廉油、耐高溫惠险、阻燃性能好、低浮纖抒线、低翹曲班巩、低收縮 等特點(diǎn)。發(fā)泡改性PPPP發(fā)泡材料是通過提高PP的熔體強(qiáng)度十兢，從而提高發(fā)泡倍率而制成的低密度物質(zhì)趣竣，其具有質(zhì)輕摇庙、耐熱旱物、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。隨著汽車輕量化的發(fā)展卫袒，選用PP發(fā)泡材料已成為汽車減重的重要途徑宵呛，目前其在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用也越來越多，其中PP發(fā)泡材料在各種汽車上的使用占比為轎車占45%夕凝，卡車宝穗、工程機(jī)械車占20% ，客車码秉、商務(wù)車占35%逮矛。汽車用PP發(fā)泡材料主要為化學(xué)微發(fā)泡材料，因?yàn)槠胀ㄎl(fā)泡PP制品的表觀質(zhì)量很不理想转砖，僅適合于需要表面覆皮的高端車须鼎，不僅增加了制造成本，也限制了PP發(fā)泡材料的推廣和應(yīng)用;而化學(xué)微孔發(fā)泡是以熱塑性材料為基體府蔗，化學(xué)發(fā)泡劑為氣源晋控，通過自鎖工藝使得氣體形成超臨界狀態(tài)，注入模腔后氣體在擴(kuò)散內(nèi)壓的作用下姓赤，使制品中間分布著直徑從十幾到幾十微米的封閉微孔泡赡译，且其理想的泡孔直徑應(yīng) <50μm ，但目前國(guó)內(nèi)行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的微發(fā)泡PP的微泡孔直徑約為80～350μm 不铆。對(duì)于微孔發(fā)泡主要有注塑微發(fā)泡蝌焚、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)外飾件誓斥，如車身門板综看、尾門、風(fēng)道等;擠出微發(fā)泡適用于密封條岖食、頂棚等;吹塑微發(fā)泡適用于汽車風(fēng)管等红碑。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(shí)現(xiàn)50%的減重，注射壓力降低約30%～50% 析珊，鎖模力降低約20% 羡鸥，循環(huán)周期減少10%～15%，同時(shí)還能提高汽車的節(jié)能性忠寻，較傳統(tǒng)材料可實(shí)現(xiàn)30%的節(jié)能惧浴，并且能改善制品的翹曲變形性，使產(chǎn)品和模具的設(shè)計(jì)更靈活奕剃。在一些部件中衷旅，如汽車風(fēng)管、風(fēng)道纵朋，還可實(shí)現(xiàn)隔熱柿顶、降噪的效果，減少后道工序的成本操软。 密 度 為0.06g/cm3的輻射交聯(lián)PP高發(fā)泡片材具有良好的力學(xué)性能嘁锯，作為汽車車頂，可降低汽車的質(zhì)量聂薪，同時(shí)其還可用于汽車的內(nèi)飾件家乘，有利于汽車的輕量化。耐刮擦PP相對(duì)于工程塑料來說藏澳，PP仁锯、橡膠改性PP、熱塑性聚烯烴和熱塑性彈性體等聚烯烴材料具有可回收翔悠、質(zhì)輕业崖、成本低的優(yōu)勢(shì)，因而被越來越多地應(yīng)用于汽車以及其他領(lǐng)域凉驻，然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差腻要，而這一性能卻是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能涝登，也是汽車外部應(yīng)用部件雄家、全地形車輛(ATVs)的重要性能之一，而且表面性能提高的聚烯烴能很好地代替金屬和工程塑料胀滚，同時(shí)還有利于涂色趟济，因此積極尋找提高聚烯烴材料耐刮擦性能的解決方案十分重要。通過添加涂層咽笼、無機(jī)礦物和某些功能助劑可提高聚烯烴的耐刮擦性能顷编，例如添加耐刮擦劑可制備耐刮擦汽車內(nèi)飾用PP復(fù)合材料。汽車用改性PP的回收利用塑料作為一種環(huán)保材料剑刑，因其可塑性強(qiáng)媳纬、質(zhì)輕双肤、回收再利用率高等特性，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛钮惠，無論是內(nèi)飾件茅糜、外飾件還是功能性結(jié)構(gòu)件，都越來越多地用到了塑料素挽。我國(guó)汽車保有量達(dá)到1.75億輛蔑赘，對(duì)應(yīng)用于汽車的塑料的粉碎再回收無疑變得越來越重要，且汽車塑料的回收將會(huì)形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)预明，是一個(gè)前景廣闊的領(lǐng)域缩赛，學(xué)術(shù)界和企業(yè)在這方面都有很多的研究和實(shí)踐。