隨著汽車工業的蓬勃發展，制造汽車的各種原材料也迅速發展和更新換代，越來越多的汽車零部件開始采用改性塑料替代金屬制件。塑料在汽車上的應用已有近50年的歷史，塑料飾件的大量應用，促進了汽車的減重節能，提高了汽車的美觀舒適度。而PP作為最輕的通用塑料，通過增韌、填充、增強、共混等改性后，在汽車內外飾零部件上得到廣泛應用。
一、聚丙烯在汽車中的應用
PP具有密度小、性價比高、優異的耐熱性能、耐化學藥品腐蝕性、剛性、易于成型加工和回收利用等特性，較車用金屬材料，PP具有降低成本、燃油經濟性優、防塵、耐腐蝕性好、外觀美感、節約空間、性能可靠等優點，已成為汽車內、外飾零部件使用最多的塑料材料之一。
但是PP 材料收縮率大，尺寸穩定性差，容易產生翹曲變形；低溫易脆斷，韌性差；耐光老化、耐熱老化性能差，所以無法單獨滿足汽車保險杠、儀表板、護風圈、發動機風扇等部件的特殊使用要求，必須進行改性或開發高性能的聚丙烯材料。
圖 PP改性材料應用于儀表板
當前，PP及改性PP大量應用在汽車內飾件、外飾件及引擎罩下部件中。車用外飾件中，PP應用最大領域為保險杠制品。
圖 PP改性材料應用于前保險杠
隨著汽車制造水平及消費者對汽車安全性、舒適性及審美的要求，對PP保險杠的性能要求也逐步提高：如與車身的零間隙要求PP具有較低的膨脹與收縮性，良好的加工性要求PP具有更好的流動性，輕量化的要求PP具有較低的密度，安全性的要求PP具有較高的抗沖擊性等。
二、聚丙烯生產工藝
自PP成功實現工業化生產以來，催化劑技術的不斷突破推動了PP生產工藝的進步與發展，各種聚合工藝層出不窮，PP的綜合性能也逐步提高。當前PP反應器牌號的性能逐漸朝高剛性、高抗沖擊性、高流動性、低氣味等方向發展。
圖 聚丙烯聚合工藝及其對應反應器
Spheripol/ST工藝采用環管反應器。Spheripol工藝是一種液相預聚合同液相均聚和氣相共聚相結合的聚合工藝，可以生產全范圍、多用途的各種產品。其均聚和無規共聚產品的特點是凈度高，光學性能好，無異味。
Innovene工藝采用獨特的接近活塞流的臥式攪拌床反應器，可以生產剛性和抗沖擊性非常好的共聚物產品。
表：茂名石化聚丙烯工藝及產能
公司名稱 | 裝置產能（萬噸/年） | 技術來源 | 生產工藝 | 總產能（萬噸/年） |
茂名石化 | 17 | Basell | Spheripol | 67 |
30 | SEI | ST-2 | ||
20 | BP | Innovene |
在生產工藝上，生產高流動性聚丙烯產品主要有氫調法和降解法。近年來，隨車用PP環保要求的提高，采用氫調法工藝直接生產的反應器牌號逐漸成為市場主流，該類牌號在具有較好的剛韌平衡性外，作為汽車內飾件原料時具有極低的氣味，符合車用非金屬材料環保方面的要求；同時作為車用改性基礎樹脂，具有更好的加工穩定性。
圖 車用PP生產發展方向
三、茂名石化車用聚丙烯新產品
根據市場需求，茂名石化近年開發了十數個車用聚丙烯新產品，主要由兩大系列：
產品系列 | 產品性能 |
高抗沖低剛系列產品 | 熔指3~30g/10min簡支梁缺口沖擊40~70kJ/m2彎曲模量900~1200MPa低VOC化（裝置改造中） |
高剛低抗沖系列產品 | 熔指10~60g/10min簡支梁缺口沖擊4~8kJ/m2彎曲模量1500~1700MPa低VOC |
具體聚丙烯系列產品及牌號如下：
高抗沖低剛系列產品：
牌號 | 熔指（g/10min） | 彎曲模量（MPa） | 簡支梁缺口沖擊強度（kJ/m2） | 生產方法 | 應用領域 |
K9930H | ~30 | ~950 | ~50 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
K9026 | ~28 | ~950 | ~50 | 降解法 | 汽車外飾件 |
K9017H | ~17 | ~950 | ~50 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
K9010 | ~10 | ~950 | ~50 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
K9005 | ~5 | ~950 | ~70 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
K8003 | ~3 | ~1200 | ~45 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
高剛低抗沖系列產品：
牌號 | 熔指（g/10min） | 彎曲模量（MPa） | 簡支梁缺口沖擊強度（kJ/m2） | 生產方法 | 應用領域 |
PPB-MN60-G | ~60 | ~1500 | ~5 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
PPB-MN50-G | ~50 | ~1350 | ~8 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
PPB-MN35-G | ~35 | ~1650 | ~5 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
PPB-MN10-G | ~10 | ~1600 | ~7 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
高熔中沖擊系列產品：
牌號 | 熔指（g/10min） | 彎曲模量（MPa） | 簡支梁缺口沖擊強度（kJ/m2） | 生產方法 | 應用領域 |
K7726H | ~26 | ~1150 | ~10 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
HHP4 | ~30 | ~900 | ~10 | 氫調法 | 汽車內飾件、外飾件 |
高剛均聚系列產品：
牌號 | 熔指（g/10min） | 彎曲模量（MPa） | 簡支梁缺口沖擊強度（kJ/m2） | 生產方法 |
PPH-MM20-S | ~20 | ~2100 | ~2.4 | 氫調法 |
PPH-M60-S | ~60 | ~2100 | ~1.5 | 氫調法 |
透明聚丙烯專用料：
項目 | 單位 | HT9025NX | UT8012M | PPD-MT45-S | PPR-ET03-S | PPR-MT16-S | PPR-M55-S |
熔體流動速率MI | g/10min | 24.2 | 11.4 | 45 | 3.1 | 16 | 55 |
懸臂梁沖擊強度,(23℃) | J/m | 56 | 173.4 | 2.1（簡支梁） | 6（簡支梁） | 5.5（簡支梁） | 2（簡支梁） |
拉伸屈服強度 | Mpa | 29 | 28 | 33 | 34.9 | 29.5 | 36.9 |
撓曲模量 | Mpa | 946 | 1027 | 1300 | 1470 | 1140 | 1690 |
霧度 | % | 14.5 | 7.2 | 15 | 28.6 | 8.9 | 薄壁注塑 |
熱變形溫度 | ℃ | 76 | 72.2 | 74 | 95 | 80 | -- |
在研新產品：
低收縮抗沖聚丙烯。收縮率較普通抗沖聚丙烯降低~15%，下游客戶改性時可減少滑石粉用量，達到進一步減重目的。
低VOC高抗沖聚丙烯。國產高抗沖聚丙烯原料VOC含量都較高，茂名石化率先對裝置進行脫揮改造，高抗沖系列產品的VOC含量將得到顯著降低。
高熔體強度聚丙烯。熔體強度可達17cN，可用于聚丙烯發泡，發泡溫度窗口寬、發泡倍率可達30倍。
四、車用聚丙烯的生產研發方向
聚丙烯通過增韌、填充、增強、共混等改性方法可得到性能各不相同的材料，在汽車內飾中改性聚丙烯材料得到了廣泛的應用。目前市場上新能源汽車的保有量不斷上升，前景十分廣闊。
圖 金發 PP-LGF50 電池托架，PP-TD20 AGM蓄電池殼
而汽車輕量化也對車用聚丙烯提出了更多的要求，低密度、薄壁化、微發泡、高強度成為車用車用聚丙烯的生產研發方向。
圖 車用聚丙烯的生產研發方向
圖 會通滑石粉填充低密度PP應用于汽車門板
注：本文素材來源中石化茂名公司《高性能聚丙烯在汽車材料中的應用》，艾邦高分子編輯整理
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