長玻纖改性PP是什么呢？我們一步步了解：

PP作為通用塑料材料之一，具有優良的綜合性能、良好的化學穩定性、較好的成型加工性能和相對低廉的價格；但是PP存在強度、模量、硬度低，耐低溫沖擊強度差，成型收縮大，易老化等缺點。回復“PP”查看更多

一般說來，PP材料的拉伸強度在 20~30MPa之間，彎曲強度在25~50MPa之間，彎曲模量在800~1500MPa之間。因此，對其進行改性，以使其能夠適應產品的需求。如今，每一種改性PP在家用電器領域和車用領域都有著大量應用。

玻璃纖維（英文名為：glass fiber或fiberglass ）是一種性能優異的無機非金屬材料，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。玻璃纖維主要用途之一為復合材料的增強材料。長玻纖一般指長度超過10mm的玻纖。

長玻纖增強PP塑料指含有玻璃纖維長度在10到25mm的改性PP復合材料，經過注塑等工藝形成玻璃纖維長度大于3.1mm的三維結構，英文為LongGlassFiberpolypropylene，簡寫為LGFPP。國內外有很多資料將長纖維增強熱塑性塑料簡稱為LFT（即Long-fiberreinforcethermoplastic）。從材料定義看，LGFPP屬于LFT的一種。

作為汽車模塊載體材料，該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強度、抗蠕變性能和尺寸穩定性，而且可以做出復雜的汽車模塊制品。

一般為長度12毫米或25毫米，直徑3毫米左右的柱狀粒子。其中12mm左右長度的粒料主要用于注塑成型，而25mm左右長度的粒料主要用于壓塑成型。在這種粒子中，玻璃纖維有著和粒子同樣的長度，玻璃纖維的含量可以從20%到70%不等，粒子顏色可以根據客戶要求進行配色。

為什么福特公司用長玻纖增強PP，而不是短玻纖增強PP？

為了使玻璃纖維在塑料中很好地起到提高強度的作用，必須使玻璃纖維長度大于其臨界長度Lo。有關資料表明，當纖維長度小于此臨界長度的纖維增強塑料受到一定載荷時，纖維就會被拔出，纖維的強度就不能得到充分發揮。臨界長度Lo與具體的塑料品種有關，就玻纖增強聚丙烯而言，其Lo為3.1mm。

由此表明，破壞模式主要是纖維被拔出而無法滿足模塊載體材料的強度要求。因此，開發應用長玻纖增強聚丙烯及其注射成型技術，就是要制備出增強玻纖長度在10mm左右的聚丙烯原料，并通過改進的注射成型工藝，保證制品中的玻纖長度在3.1mm以上。

LFT與短纖維增強熱塑性復合材料相比的優點：

?纖維長度較長，明顯提高制品的力學性能。

?比剛度和比強度高，抗沖擊性能好，特別適合汽車部件的應用。

?耐蠕變性能提高，尺寸穩定性好，部件成型精度高。

?耐疲勞性能優良。

?在高溫和潮濕環境中的穩定性更好。

?成型過程中纖維可以在成型模具中相對移動，纖維損傷小。

有三種生產工藝：GMT、LFT-G、LFT-D

汽車工業：前端模塊、車門模塊、換擋機構、電子油門踏板、儀表盤骨架、冷卻風扇及框架、蓄電池托架、保險桿支架、車底防護板、天窗框架等，用于替代增強PA或金屬材料。該材料在這些領域中的應用在歐洲已經得到很大推廣，目前的消費量為20，000T/Y。

家電行業：洗衣機滾筒、洗衣機三角支架、一刷機滾筒、空調風扇等、用于替代短玻纖增強PA、ABS或金屬材料。

通訊、電子、電器行業：通訊電子行業的高精度接插件、點火器零組件、線圈軸、繼電器基座、微波爐變壓器線圈架/框架、電氣連接器、電磁閥封裝件、掃描儀組件等。

其他：電動工具外殼、水泵或水表外殼、葉輪、自行車骨架、滑雪板、地面機車腳踏板、軍用/民用安全頭盔、安全鞋包頭等，用于替代短玻纖增強PA、PPO等

對于汽車前端模塊，采用PP-LGF30材料，可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等超過10個傳統金屬件集成于一個整體;相比金屬件更耐腐蝕，密度小、重量減輕約30%，具有更高的設計自由度，可直接回收無需分類處理;降低了制造成本，有明顯的降本優勢。

大眾、福特等外資品牌汽車前端模塊塑料化成功應用多年。近年來，自主品牌車企逐步開始進行自主化設計與新材料應用研究。比如，上汽主導的FCV-863項目，對前端模塊實施塑料化，減重達3.03kg。長安汽車，在2011年車展并展示了款配有全塑料前端模塊的CX30緊湊型轎車，將22個金屬零部件組成一個注塑成型部件，極大地簡化了CX30車型的前端結構，使該部件減重高達40%，并且減輕了汽車總重量約4kg。長安逸動2015款塑料前端模塊原鋼件10.13kg，塑料件6kg，預計減重4.13kg，減重率41%;并將推廣應用到C201、C206、C2X等量產車型上。長城汽車2014年6月量產的最新款汽車已采用塑料前端模塊，重量減輕30%至4.7kg。江淮汽車目前也在量產車上推廣塑料前端模塊等產品。2011年，奇瑞汽車承擔的“纖維增強塑料前端模塊開發及其在目標車型上集成應用”國家科技支撐計劃項目，對塑料前端模塊進行系統開發，并成功應用到量產車型(比如艾瑞澤7)上。

在卡車前端模塊塑料化方面，SABIC與SCANIA合作成功開發了卡車前端框架，并形成模塊化供貨，將部件由5.15kg減重至3.29kg，減重效果達33%。

對于軟質儀表板骨架材料，采用LGFPP比填充PP材料強度更高、彎曲模量更改，流動性更好些，在相同強度下，儀表板設計厚度可減薄從而減重，一般減重效果約20%。同時，可將傳統的多個部件儀表盤托架發展為單個模塊。此外，儀表板前除霜風道本體、儀表板中間骨架選材，一般與儀表板本體骨架采用同一種材料，可進一步提升減重效果。

2011，福特翼虎及福特Kuga儀表板(采用TrexelMuCell微孔泡沫注塑成型技術和SABIC的PP-LGF20制造)，和普通注塑制造的填充聚丙烯儀表板相比，此應用產品將每輛車減輕了0.45kg，生產時間縮短15%，成本降低3美元。目前，寶馬、奧迪等中高端軟質儀表板骨架，大多采用長玻纖塑料制造作為儀表板骨架材料。比如，2010年BMW公司7系轎車儀表板骨架通過采用長玻纖塑料，儀表板成品能夠比傳統材料重量降低20%。同時，長玻纖聚丙烯材料可與BMW公司自動化整體發泡注塑技術相兼容;采用較少的原材料就能實現更高的強度和剛度，并且能夠使儀表板具有更優良的性能。目前，寶馬3/5/7系、奔馳E等高端汽車儀表板骨架皆采用LGFPP材料。

合資品牌車企中，一汽大眾、上海大眾、長安福特等多款量產車的儀表板骨架均已采用LGFPP。在自主品牌中，長城高端SUV儀表板骨架PP-LGF20代替改性PP由3mm減為2.2mm，并成功批量化生產。比亞迪騰勢、上汽榮威550等中級以上乘用車的儀表板骨架也逐步采用LGFPP材料。

曾經采用SABICSTAMAX長玻纖聚丙烯的現代索納塔塑料車門模塊，獲得了在美國塑料工程師協會(SPE)創新大獎。新福特Fiesta車型前門模塊集成了多種功能元件，諸如門鎖、車門玻璃升降器、揚聲器、防盜裝置等。馬自達6車門內板，一汽奔騰B70等皆采用LGFPP制造?；貜汀捌嚒辈榭锤?/span>

換擋機構主要采用金屬材料和短纖維尼龍材料，目前，國外少數車型換擋機構骨架已嘗試采用長玻纖增強聚丙烯材料替代短玻纖尼龍材料。尼龍材料容易吸水，成品件吸水率一般在0.7%以上。在高溫高濕環境下，存在發生失效的風險;若改為不易吸水的長玻纖聚丙烯材料，則可避免此類問題的發生。同時，采用長玻纖增強PP材料，可起到減重降本的作用。

電子油門踏板臂需要承受較大的力，因此，其選用材料需要有極好的力學性能，較好的韌性，在高低溫下材料性能不能有大的變化。目前電子油門踏板臂以玻纖增強PA材料為主。泰科納材料商曾成功用長玻纖塑料(牌號CelstranPP-LGF40/50)用于電子油門踏板上，具有低氣味性且高強度的良好性能，比增強PA材料的成本低。

艾邦高分子整理，轉載請注明來源

第一屆長玻纖增強塑料技術與應用研討會

 

2016年8月5日

 

南京維景國際大酒店 

（玄武區中山東路319號）

舉辦單位

主辦單位：深圳市艾邦高分子科技有限公司

協辦單位：中國石化揚子石油化工有限公司

支持單位：南京聚隆科技股份有限公司、上海納巖新材料科技有限公司、歐文斯科寧

贊助單位：南京創博機械設備有限公司、上海克勞斯瑪菲、佳易容相容劑江蘇有限公司、張家港市帝達機械有限公司、天華化工機械及自動化研究院設計院有限公司、成都六九一四科技有限公司、新科益系統與咨詢（上海）有限公司

規模：300人

企業參觀：南京創博機械設備有限公司（僅限改性塑料企業，現場創博展臺報名）

簽到時間：

8月4日下午1點~晚上6點

8月5日早上7點到8點30；

活動行程：

8月4號下午2點~6點，企業對接交流會，自由交換名片

8月4號晚6點：歡迎晚宴

8月5號，會議開幕

8月6號上午，企業參觀（長玻纖擠出生產線）——南京創博機械設備有限公司（僅限改性塑料企業，現場創博機械展臺報名）

會議主題

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