下面以應(yīng)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(biāo)準(zhǔn) |
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(qiáng)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(qiáng)度 23℃ |
ISO 180 |
Kj/m2 |
26 |
46 |
32 |
32 |
Notched Impact Strength 23℃ |
||||||
缺口沖擊強(qiáng)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(yīng)主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn) |
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(fā)粘,良好的剛韌平衡 |
低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,高抗沖,良好的剛韌平衡 |
低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,優(yōu)異的加工性能,良好的剛韌平衡 |
低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,良好的剛韌平衡 |
材料代替是實現(xiàn)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(dāng)然,這個替代并不是簡單的取代,而是通過更優(yōu)化的材料替代解決方案,最終評定結(jié)果方可。
圖 長玻纖增強(qiáng)PP材料
降低設(shè)計材料密度,如低填充(0-10%)PP材料的大量應(yīng)用,低密度材料需要更高的剛性。比如,沃特根據(jù)實際要求針對性的開發(fā)了高結(jié)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(shè)備,在輕量化開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。
發(fā)泡技術(shù)是可以大大降低材料的重量。當(dāng)然,發(fā)泡材料必須是在不影響材料應(yīng)用的前提下方可。目前,主要通過注塑發(fā)泡技術(shù),來大大降低材料的重量。其中,注塑發(fā)泡技術(shù)可以根據(jù)模具填充方式,可以分為開模發(fā)泡技術(shù)和閉模發(fā)泡技術(shù)。
開模發(fā)泡技術(shù)需要針對模具合模結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,發(fā)泡程度更高;閉模發(fā)泡適用于普通注塑模具,但發(fā)泡程度稍低。
圖 開模發(fā)泡
竟然說到注塑發(fā)泡,那什么是注塑發(fā)泡呢?下面我就具體來看看,材料是如何實現(xiàn)發(fā)泡并且大大降低自身重量的。注塑發(fā)泡技術(shù)按發(fā)泡劑的初始狀態(tài)分為物理發(fā)泡技術(shù)和化學(xué)發(fā)泡技術(shù):
? 物理發(fā)泡技術(shù):美國卓細(xì)(Trexel)公司于上世紀(jì)90年代中成立并獲得美國麻省理工學(xué)院的所有專利授權(quán),將微發(fā)泡技術(shù)(MuCell)商品化并繼續(xù)大展,現(xiàn)在已在世界各地獲得70多個相關(guān)的專利。MuCell現(xiàn)已成為了一個非常成熟的革新技術(shù)在全世界被廣泛使用。2011年MuCell即被用來生產(chǎn)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(fā)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(fā)泡原理圖
圖 破泡
圖 5?沃特PP 7000-2450發(fā)泡效果(閉模發(fā)泡-減重6-10%)
圖 PP 7000-2450發(fā)泡效果 (開模發(fā)泡-減重12-20%)
項目 |
測試標(biāo)準(zhǔn) |
單位 |
PP 7000-0015HCLV |
PP 7000-2220LV |
PP 7000-2450 |
PP 7000-3615 |
Item |
Standards |
Units |
高結(jié)晶PP |
PP+EPDM-T10 |
發(fā)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(qiáng)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(qiáng)度 23℃ |
ISO 180 |
Kj/m2 |
14 |
37 |
37 |
14 |
Notched Impact Strength 23℃ |
||||||
缺口沖擊強(qiáng)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(yōu)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(fā)泡成型,減重10% |
替代PA6+30GF,耐熱稍低,減重20% |
||
對應(yīng)主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn) |
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(yīng)力發(fā)白 |
低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,優(yōu)異的剛韌平衡 |
優(yōu)異的剛韌平衡,優(yōu)異的加工性能,高熔體強(qiáng)度,發(fā)泡后性能損失低 |
優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、高剛性、高耐熱、耐長期老化 |
關(guān)于沃特
沃特新材料創(chuàng)建于2001年,專業(yè)從事特種高分子材料、環(huán)保工程塑料的研發(fā)、生產(chǎn)、技術(shù)咨詢及其相關(guān)國際貿(mào)易。 總部位于深圳南山智恒戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)園,為國家高新技術(shù)企業(yè),廣東省制造業(yè)100強(qiáng)。下設(shè)兩個制造基地、三個研發(fā)中心,并在歐洲、香港、華南、華東各地設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。目前,由國內(nèi)外專家?guī)ьI(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊針對汽車材料要求進(jìn)行了深入的研究,已成功開發(fā)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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