下面以應用于大眾丶福特丶吉利汽車的材料(沃特提供)為例,看看這些材料的具體性能。
項目 | 測試標準 | 單位 | PP 7000-2330LV | PP 7000-IP2420LV | PP 7000-IP2430LV | PP 7000-IP2520LV |
Item | Standards | Units | PP+EPDM-T15 | PP+EPDM-T20 | PP+EPDM-T20 | PP+EPDM-T25 |
密度 | ISO 1183-1 | g/cm3 | 1.02 | 1.06 | 1.07 | 1.09 |
Density | ||||||
燃燒殘余 | ISO 3451-1 | % | 16 | 20 | 20 | 25 |
Ash | ||||||
拉伸強度 | ISO 527-2 | Mpa | 20 | 20 | 21 | 21 |
Tensile Strength | ||||||
彎曲模量 | ISO 178 | Mpa | 1650 | 1840 | 1920 | 1960 |
Flexural Modulus | ||||||
缺口沖擊強度 23℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 26 | 46 | 32 | 32 |
Notched Impact Strength 23℃ | ||||||
缺口沖擊強度 -40℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 2.2 | 3.2 | 2.6 | 2.6 |
Notched Impact Strength -40℃ | ||||||
熱變形溫度 0.45MPa | ISO 75-2 | ℃ | 98 | 100 | 102 | 104 |
HDT 0.45MPa | ||||||
材料收縮率 | WOTE method | % | 1.1-1.3 | 0.9-1.1 | 0.9-1.1 | 0.8-1.0 |
Material Shrinkage | ||||||
熔體流動速率 230℃*2.16Kg | ISO 1133-1 | g/10min | 30 | 20 | 30 | 20 |
MFR 230℃×2.16kg | ||||||
對應主機廠標準 | 大眾 TL52388D 吉利QJLY-J7110168A | 通用 STMA012 | 通用 STMA012B 福特 WSS-M4D550-A10 | 福特 WSS-M4D550-B | ||
主要性能特點 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發粘,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發粘,高抗沖,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發粘,優異的加工性能,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發粘,良好的剛韌平衡 |
材料代替是實現輕量化另外一個重要方法。如采用低密度的PP/GF材料替代高密度的PA/GF材料。當然,這個替代并不是簡單的取代,而是通過更優化的材料替代解決方案,最終評定結果方可。
圖 長玻纖增強PP材料
降低設計材料密度,如低填充(0-10%)PP材料的大量應用,低密度材料需要更高的剛性。比如,沃特根據實際要求針對性的開發了高結晶PP和高性能PP+EPDM-T10材料,低填充聚丙烯具有耐刮擦好,綜合性能略低或不低于T20系列材料,減重效率高且不需要額外改造或增加設備,在輕量化開發中得到了廣泛的應用。
發泡技術是可以大大降低材料的重量。當然,發泡材料必須是在不影響材料應用的前提下方可。目前,主要通過注塑發泡技術,來大大降低材料的重量。其中,注塑發泡技術可以根據模具填充方式,可以分為開模發泡技術和閉模發泡技術。
開模發泡技術需要針對模具合模結構進行修改,發泡程度更高;閉模發泡適用于普通注塑模具,但發泡程度稍低。
圖 開模發泡
竟然說到注塑發泡,那什么是注塑發泡呢?下面我就具體來看看,材料是如何實現發泡并且大大降低自身重量的。注塑發泡技術按發泡劑的初始狀態分為物理發泡技術和化學發泡技術:
? 物理發泡技術:美國卓細(Trexel)公司于上世紀90年代中成立并獲得美國麻省理工學院的所有專利授權,將微發泡技術(MuCell)商品化并繼續大展,現在已在世界各地獲得70多個相關的專利。MuCell現已成為了一個非常成熟的革新技術在全世界被廣泛使用。2011年MuCell即被用來生產2012福特Escape SUV和在歐洲推出的福特Kuga緊湊型SUV的儀表板上的兩個零部件,即基板固定架和拔頂裝置。
物理發泡的特點:對材料要求低,外觀較差,不能直接用于外觀件。
圖 物理發泡原理圖
圖 破泡
圖 5?沃特PP 7000-2450發泡效果(閉模發泡-減重6-10%)
圖 PP 7000-2450發泡效果 (開模發泡-減重12-20%)
項目 | 測試標準 | 單位 | PP 7000-0015HCLV | PP 7000-2220LV | PP 7000-2450 | PP 7000-3615 |
Item | Standards | Units | 高結晶PP | PP+EPDM-T10 | 發泡專用PP+EPDM-T20 | PP+30%GF |
密度 | ISO 1183-1 | g/cm3 | 0.91 | 0.98 | 1.05 | 1.13 |
Density | ||||||
燃燒殘余 | ISO 3451-1 | % | - | 11 | 20 | 30 |
Ash | ||||||
拉伸強度 | ISO 527-2 | Mpa | 25 | 24 | 19 | 92 |
Tensile Strength | ||||||
彎曲模量 | ISO 178 | Mpa | 1310 | 1410 | 2000 | 6800 |
Flexural Modulus | ||||||
缺口沖擊強度 23℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 14 | 37 | 37 | 14 |
Notched Impact Strength 23℃ | ||||||
缺口沖擊強度 -40℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 2.1 | 2.8 | 2.5 | - |
Notched Impact Strength -40℃ | ||||||
熱變形溫度 0.45MPa | ISO 75-2 | ℃ | 98 | 97 | 102 | 151 |
HDT 0.45MPa | ||||||
材料收縮率 | WOTE method | % | 1.4-1.7 | 1.15-1.35 | 0.9-1.1 | 0.3-0.5 |
Material Shrinkage | ||||||
熔體流動速率 230℃*2.16Kg | ISO 1133-1 | g/10min | 16 | 20 | 50 | 15 |
MFR 230℃×2.16kg | ||||||
輕量化優勢 | 替代PP+EPDM-T15材料,減重12% | 替代PP+EPDM-T20材料,減重8% | 用于注塑發泡成型,減重10% | 替代PA6+30GF,耐熱稍低,減重20% | ||
對應主機廠標準 | 福特WSS-M4D638-B 大眾 TL52452 大眾 VW44045-PP4 | 大眾 TL52388G | - | 大眾 VW44045-PP10 | ||
主要性能特點 | 低密度,高剛性,低氣味,低VOC,耐刮擦,抗應力發白 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發粘,優異的剛韌平衡 | 優異的剛韌平衡,優異的加工性能,高熔體強度,發泡后性能損失低 | 優異的尺寸穩定性、高剛性、高耐熱、耐長期老化 |
關于沃特
沃特新材料創建于2001年,專業從事特種高分子材料、環保工程塑料的研發、生產、技術咨詢及其相關國際貿易。 總部位于深圳南山智恒戰略性新興產業園,為國家高新技術企業,廣東省制造業100強。下設兩個制造基地、三個研發中心,并在歐洲、香港、華南、華東各地設有分支機構。目前,由國內外專家帶領的研發團隊針對汽車材料要求進行了深入的研究,已成功開發了十幾個品種500多個牌號的汽車專用料,全面覆蓋了汽車材料需求。
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