PP材料在汽車內飾中的典型應用主要在汽車儀表板、手套箱、門護板、柱護板、座椅護板、包裹架護板,面對“國六”即將全面到來,汽車輕量化的技術升級在最近一兩年發展迅猛,PP憑借其高性價比和優越的加工性,在汽車用塑料中占據30%以上的比重,本文通過案例分析一下PP在汽車上的應用現狀。
一、PP概念
PP,中文名聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂,是五大通用樹脂之一,為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶聚合物。
聚丙烯性能:
- 結晶度高
- 結構規整
- 力學性能優良
- 抗撓曲性好
- 電絕緣性好
- 化學穩定性好
PP可用于保險杠、蓄電池殼、儀表殼、轉向盤、發動機蓋罩隔板、散熱器格柵等,但通用的PP有耐候、耐寒、耐光熱及抗蠕變、抗老化等性能較差的缺點,需要對其改性。
二、PP改性方法
PP改性的原理是基于車用零件的具體要求,優化基體樹脂的結構和組成,采用添加增韌劑、填充劑、增強劑、抗老化劑等方法進行改性。
- 增韌型PP,以彈性體為增韌劑,使PP具有極高的沖擊強度和低溫韌性。通常增韌劑有EPR(二元乙丙橡膠)、EPDM(三元乙丙橡膠)、POE(熱塑性彈性體)、SBS(丁苯橡膠),EPDM與PP結構相似,相容性好,改性后PP沖擊強度的增幅最大,應用最多。
- 填充型PP,彈性體會使材料強度和熱變形溫度下降,故可填充高耐熱性和高剛性的無機物填料。常用的填充劑有滑石粉(TD)、納米碳酸鈣、云母粉、硅酸鈣等。
- 增強型PP,玻纖增強PP材料是PP塑料中強度最高,剛性、耐熱性及尺寸穩定性最好的品種,常用的有長纖維(LFT)、短玻璃纖維(GF)、長玻璃纖維(LGF)。
三、PP應用現狀
增韌型PP主要用于制造保險杠;填充型PP主要用于制造耐高溫的非受力結構零件,如護風圈、暖風機殼體等;填充增韌型PP廣泛用于制造汽車各類外裝飾件,如儀表板、車門內護板、水箱面罩等;增強型PP主要用來制造發動機風扇等高強度、高耐熱制品,具體應用案例如下:
1.儀表板

圖攝于2019年橡塑展 普利特 展臺 該寶馬X3儀表板由PP+LG20制成

圖攝于2019年橡塑展 臺化 展臺 由PP制成的儀表板

圖攝于2019年橡塑展 臺化 展臺 由PP制成的汽車里程/時速框飾板架
2.車門板

圖攝于2019年橡塑展 博祿 展臺
5%礦物質填充PP改性材料應用于探歌低密度門板,有著低填充、零件重量降低、優良的零件表面質量以及低氣味滿足散發規范的特點。

圖攝于2019年橡塑展 金發 展臺
該門基板由PP+LGF30制成,有著低密度、高強度、高剛性、尺寸穩定、高沖擊、耐熱氧化的特點。

圖攝于2019年橡塑展 會通 展臺
該門板由PP+EPDM-T10制成,可實現減重25%,有無縮痕易成型的特點。

圖攝于2019年橡塑展 聚隆 展臺
該尾門內飾板由PP-TD20制成,可實現減重35%,有著成本優勢、強度與韌性的均衡,良好的外觀和加工性,良好的尺寸穩定性。該款產品的技術亮點在于可控制泡孔的直徑和分布減少破孔率。

圖攝于2019年橡塑展 金旸 展臺 由低氣味PP制成的門板內飾
3.保險杠

圖攝于2019年橡塑展 博祿 展臺
彈性體增強13%礦粉填充PP改性材料應用于東風AX7前保險杠,有著以下特點:低密度,高彈性模量和流動性能;沖擊與剛性的平衡;良好的噴漆性能;薄壁化設計(2.5mm);尺寸穩定。

圖攝于2019年橡塑展 會通 展臺
該薄壁保險杠由PP+EPDM-TD20制成,該材料有著高流動、地線性膨脹系數,高油漆附著力,良好尺寸穩定性的特點。

圖攝于2019年橡塑展 臺化 展臺 由PP制成的前保險杠
4.汽車前端模塊

圖攝于2019年橡塑展 博祿 展臺
40%短玻纖改性PP材料應用于AUDI Q3前端框架,有著以下特點:高剛性,同時保持中等沖擊性能;尺寸穩定性;易加工;替代PA6有較低的系統成本。

圖攝于2019年橡塑展 會通 展臺
該前端模塊-LFPP由PP-LGF30制成,有著高剛性、高模量、高沖擊以及尺寸穩定性好的特點。

圖攝于2019年橡塑展 聚隆 展臺
由PP+LFT35制成的汽車前端模塊,材料在強度、耐熱性、耐久性、尺寸穩定性性能優秀。長玻纖在制品中保留長度和分布核心技術,保證零件穩定可靠。同時具備在力學仿真、模流分析、工藝支持等能力。

圖攝于2019年橡塑展 聚隆 展臺 該汽車前端模塊局部由PP+LFT30制成

圖攝于2019年橡塑展 永興新材料 展臺 吉利FE-5A前端框架由PP-LFT30制成

圖攝于2019年橡塑展 永興新材料 展臺 該一汽D077前端框架由PP-LGF35制成
5.中央控制板

圖攝于2019年橡塑展 臺化 展臺 由PP制成的汽車中央控制飾板
6.其他部件

圖攝于2019年橡塑展 金發 展臺 天窗排水槽由PP+LGF50制成,高剛度、高抗沖,尺寸穩定,高螺絲孔強度

圖攝于2019年橡塑展 金發 展臺 通過微發泡PP制備而成的汽車行車記錄儀

圖攝于2019年橡塑展 臺化 展臺 由PP制成的汽車霧燈架

圖攝于2019年橡塑展 三菱化學 展臺 該換擋器部件由PP-LGF40制成
從以上案例可以看出,PP在汽車上的應用主要還是應用于儀表板、車門板、保險杠以及汽車前端模塊。為適應輕量化要求,通過材料與工藝的選擇可實現減重,具體的例子如微發泡PP應用于車門板,微發泡工藝或將適用于大部分汽車零部件的生產。
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蘇州相城 高鐵金科大酒店
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主要議題:
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議題
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熱塑性塑料激光透射焊接質量的影響因素
寶理 技術中心高級技術經理 潘能升
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塑料激光焊接關鍵設備介紹
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激光焊接PBT/PET材料在汽車領域開發研究
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吸收劑在激光焊接改性塑料中的應用
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激光焊接塑料工藝在車燈的實際應用案例
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