玻纤增强PP在汽车上的应用
长玻纤增强塑料在汽车上的应用研究
成 品— — 粒料 ， 再将 粒料 注射 或模压 成 型为制 品 ； 二 是在 线 配混 成 型生 产 Ｕ 制 品 ， 即在生 产线 上 配 混
．
（熔体浸渍法生产的 Ｌｒ 粒料 ｃ ） Ｆｒ
图 １ 不 同 生产 工 艺 生 产 制 备 的 Ｌ Ｔ的 结构 与 特 点 Ｆ
玻璃纤维 、塑料及添加剂后直接在线一步注射或热 压成型为制品， 省去 了制作粒料 的中间环节 ， 减少 了 生产的工艺步骤 ， 降低了能耗 ， 节约了生产成本 。
且 普通玻 纤增 强塑 料 在制造 过程 中 ，纤维 在挤 出机
中与树脂混炼时受螺杆和机筒之间的剪切力作用 ， 纤维会受损伤 ， 如原来是 ６ ｍ的纤维 ， ｍ 在制成树脂
粒料后 长 度变 成 了 Ｏ２ １ ．～ｍｍ （ 一般 在 ０７ ｍ 以下 ， ．ｍ 导致强 度进 一步 下 降 。 了弥 补这 一缺 陷 ， 步发展 为 逐 了 长 度 为 ２ ５ ｍ 的 长 玻 纤 增 强 热 塑 性 塑 料 ￣ｍ
（ Ｆ 。现 就汽 车用 Ｌ 材 料 的成 型 工艺 、 能 特 Ｌ Ｔ） 兀’ 性 点及应 用情 况进行 了研究 。
１ 成 型 工 艺
目前 Ｌ Ｔ有两 种 生产 制 备方 法 ： 是先 制 成 半 Ｆ 一ຫໍສະໝຸດ 【 ａ 】【】 ｂ
【 ｃ ）
（ 短玻纤增强塑料 ａ ）
（包覆法生产的 Ｌ ｒ ｂ ） Ｆ 粒料
１１ 粒 料 ．
１２ 在线 配 混成型 生产 Ｌ Ｔ制 品 ． Ｆ
在 线 配混 成 型技 术 ， 就是 将 原 材料 的 配混 过 程
Ｌ Ｔ 料早 期研 究 与开 发 的生产 工 艺技术 包 括 Ｆ 粒
融人制 品成型过程 中， 使塑料复合材料的配混与成 型 在一条 生产 线上 连续 不间 断完成 的技术 。其工作 原 理是 ：在 生产 线上 游设 置 一 台连 续供 料 的设 备 ，
LFT-PP材料在汽车领域的应用
LFT-PP材料在汽车领域的应用
LFT-PP 是基体树脂采用PP的LFT材料，具有轻质高强的优点，性能高，性价比高，广泛应用于各领域，尤其是在汽车领域，LFT-PP材料可替代目前大量使用的短玻纤增强尼龙或金属材料，帮助汽车实现轻量化。
LFT是长玻璃纤维增强热塑性材料，是指由长的、连续的玻璃纤维，经过特殊工艺被树脂充分浸润、等到长条后、再切成特定尺寸的玻纤增强胶粒或由树脂浸润包覆的长玻璃纤维长条直接模压或注塑成型后的材料。
在材料替代方面，LFT-PP材料可同时起到减重、降本的作用。
之前是短玻纤增强材料代替金属材料，近几年随着轻量化材料应用开发，LFT-PP材料在越来越多的汽车部件上逐步代替了短玻纤增强塑料，这样进一步推广了LFT-PP材料在汽车上的研究与应用。
LFT-PP材料在汽车领域的应用包括保险杠、挡泥板、发动机罩、仪表盘、车门、座椅靠背、暖气机叶轮、前端支架、车门板集成模块、汽车仪表盘骨架、冷却风扇及柜架、车顶窗框架/压条、保险杠、自锁刹车系统、小轴和齿轮零件、汽车行李架和缓冲器、汽车蓄电池外壳/托架、镁铝浇注制件、轿车座椅骨架、换挡器底座、齿轮箱外壳、汽车踏板/刹车板支撑、柴油机风扇外罩、汽车外饰镜框架、导流管的扇叶、电机过滤器罩、汽车雨刷器支架、卡车同轴气缸离合器及辅助件等。
聚赛龙LFT-PP材料在汽车领域的典型应用：。
发动机周边--长玻纤增强PP
改性PP在汽车发动机结构支架上的应用一、汽车用PP的发展PP是汽车用塑料的主要品种, 目前国内外汽车用PP的使用量在稳步增长。
日本汽车用塑料以PP为主, 20世纪90年代初, 日本平均每辆汽车用PP为2 kg, 到90 年代末已增加到37 kg, PP在汽车用塑料中的比例由过去的28.8%上升到37%,占世界首位。
PP也是美国汽车用塑料中消费量最大(约占20%)的品种。
美国目前每辆汽车用PP为24kg,并以15%的速度增长。
欧洲汽车用主要塑料的构成与日本相似,即PP占首位, 其用量占汽车用塑料总量的28.1%,并以10%的速度增长。
2005年,全世界汽车用PP的消费量达到280万t。
汽车用PP一般都是改性品级。
目前的改性途径主要是通过加入增韧剂和填充剂来提高PP的性能。
通过调整PP基体、增韧剂、填充剂三者的配比可制造出一系列不同性能的材料, 满足汽车不同部件的功能要求。
改性PP可用于汽车保险杠、仪表板、发动机冷却风扇等。
二、设计目标实现材料的高强度、高耐热性，改善尺寸稳定性对填料要求：要求填料有较高的取向程度，且取向后的填料均匀分布于基材中，形成双连续的纤维相结构。
三、改性料配方及设计1、材料选用长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）2、选材依据纤维状材料加入到塑料中，可以显著提高塑料材料的强度；大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量（刚性）。
玻璃纤维是主要的增强材料，可以显著提高PP塑料的拉伸强度。
玻纤含量一般不超过40%，一般认为在纤维长度大于0.2mm时有改性效果，其玻纤的直径在十几个微米时效果较好。
玻纤含量增大时，增强PP的加工流动性相应下降，但仍属流动性较好的塑料。
由于玻纤增强PP可以提高机械强度和耐热性，且玻纤增强PP的耐水蒸汽性、耐化学腐蚀性和耐蠕变性都很好，在许多场合可以作为工程塑料使用，如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。
下表为几种不同填料改性的PP性能比较表中几种材料均可用作汽车发动机周边结构件。
长玻纤增强PP材料在汽车上的应用
78AUTO TIMEAUTO PARTS | 汽车零部件1 引言随着国家节能减排、环保法规的日益严苛、能源危机的社会背景下，汽车零部件的轻量化成为重要的课题。
目前传统刚、铁、铜等的应用越来越少，新型铝合金、镁合金、高强刚、纤维增强塑料材料应用越来越多，其中以塑代钢降重最为明显，是目前行业研究最为活跃的课题。
玻纤增强复合材料可以明显提升原有材料的耐久性、刚性、韧性、蠕变性等，目前玻纤增强复合材料在汽车零部件上的应用越来越广泛。
LGF 聚丙烯复合材料能解决传统短玻纤增强的材料易翘曲、低温韧性差、耐疲劳性一般等缺点，LGF 聚丙烯复合材料中玻纤保留长度较长，具有比强度高、比模量高、抗冲击性强、尺寸稳定性和翘曲度低等显著特点，因此采用LGF 聚丙烯材料替代传统PA-SGF PBT-SGF 等材料生产零件可以进一步实现重量、成本的降低。
2 长玻纤增强材料制备方式目前，连续长玻纤增强PP 复合材料制备工艺大致分为5种，熔融浸渍、溶液浸渍、粉末浸渍、纤维混编工艺、薄膜叠层工艺，目前可以实现工业化的制备方式主要为熔融浸渍法和粉末浸渍法。
熔融浸渍技术是采用一种特殊结构模头，让充分分散、预加一定张力的玻纤通过充满高压熔体的模头时，使玻纤与熔体强制性的渗透，通过一定浸润剂的辅助达到理想的浸润效果，此种生产方式效率高，应用最为广泛。
长玻纤增强PP 材料在汽车上的应用李彬1 谢静雅2 付丹11.东风汽车技术中心 湖北省武汉市 4300562.神龙汽车有限公司 湖北省武汉市 430056摘 要： 长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）是一种高强度、轻质的复合材料，同时具有较好的机械性能、耐热性、耐候性。
长玻纤增强聚丙烯材料可以替代部分结构件、金属件材料用于汽车零部件，满足零件各项性能指标的同时，对整车减重降本有明显的贡献，因此在提倡轻量化的整车上具有广泛应用前景。
关键词：长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）；轻量化；汽车零部件粉末浸润是将粉末状树脂基体，与玻纤相互复合浸渍的方法。
车用玻璃纤维增强塑料的应用
耐腐蚀 性和 良好 的电绝缘 性 ，能透 过 高频 电波 。当然 ， 低 。弹性 模量 只 比木材 大 ２ ，比一般 钢材 小 １ ； 倍 ０倍
玻璃纤 维增 强塑 料也 有它 自身 的缺 点 ， 如弹性 模 量低 ， 而其 层 间剪 切 强度只 有 抗拉 强度 的 １１。玻璃 纤 维增 ／０
一
般 只 有 钢 的 １１ ／０～ １ ０ ／ ；长 期 耐 高温 性 能 较 差 ， ２
强 塑料 耐腐 蚀 、不 生锈 ， 防水 、密封 效 果好 ；隔音 、
一
般不超 过 ２ ０℃ ；剪 切 强度及 长 期循 环负 荷强 度较 隔热 、 电绝 缘性 能优 良，抗 磁 电性 能强 ；耐老 化 ，玻 ０
玻 璃 纤维 增强 塑料 的弹 性模 量 低 ，层 间剪切 强度
具 有密度 小 、强度 高 、导 热系 数 小等特 点 。玻 璃纤 维 比钢 铁结 实 ，比铝轻 ，而机 械 强度 却 为钢 的 ３～ ４倍 ， 增 强塑料 在超 高温 时产 生 大量气 体 ， 吸收大 量 热量 ，
是一种 良好 的热 防护和 耐烧 蚀材 料 ；它 也具 有优 良的
２ １ （） ０ ３ ０
Ａ
摘要 ： 玻璃纤维增强 塑料 强度 高，在 力学性 能、老化性 能、热性能及工艺性能等方面都具有很大优势 ，因此在汽车
上 的应 用 日益增 多。文章根据玻璃 纤维增 强塑料 的用途 ，介绍 了其性能优势 ，并分析 了玻璃 纤维增强 塑料在 交通 、 车辆制造等方 面的现状 ，指 出其发展 趋势。玻璃纤 维增 强塑料产品的发展前景相 当广 阔，在 交通车辆、建筑领域 、 基础设施及环境保护等方面具有很大的使 用价值。 关键词： 玻璃纤维增强塑料； 能特点； 性 应用现状 ； 发展趋势 Ｔｈ ｅＡｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｍ ｏ ｉ ｅＧ ｌ ｓ ｂｅ ｉ ｏ ｃ ｄ Ｐｌ ｓ ｉｓ ｌｃ ｔｏ ｆＡｕ ｏ ｔｖ ａ ｓＦｉ ｒＲｅ ｎｆ ｒ ｅ ａ ｔｃ
玻璃纤维增强塑料的国内市场
玻璃纤维增强塑料的国内市场玻璃纤维增强塑料是一种非常常见的新型复合材料，也是一种非常优良的材料。
它广泛应用于各个领域，包括装饰建材、汽车制造、运动产品等等。
在国内市场，玻璃纤维增强塑料也有着非常广泛的应用，成为了一种非常重要的材料。
本文将从多个角度来渗透玻璃纤维增强塑料的国内市场，从而探究它在国内市场的应用领域、市场现状、未来趋势等方面的情况。
一、玻璃纤维增强塑料的应用领域玻璃纤维增强塑料主要应用于以下几个领域：1.建筑领域：玻璃纤维增强塑料具有良好的耐候性、耐化学性和耐腐蚀性，所以在建筑方面可以使用它来代替传统金属材料和混凝土材料。
玻璃纤维增强塑料可用于屋顶防水、外墙保温和立面幕墙等建筑材料中。
2.汽车制造领域：玻璃纤维增强塑料在汽车制造中有着广泛的应用，可以生产轻质车身材料，降低汽车的重量，提高燃油效率。
3.运动产品领域：玻璃纤维增强塑料在运动产品领域也有广泛的应用，例如滑雪板、自行车框架、高尔夫球杆、品牌箱包等。
二、玻璃纤维增强塑料的市场现状过去几年，玻璃纤维增强塑料在国内市场中的需求量一直保持着稳定的增长。
目前，这种材料被广泛应用于电子电气、建筑、交通运输、航空航天、运动器材等领域。
其中，建筑领域、汽车制造领域以及电子电器领域的增长趋势尤为突出。
根据监测数据，玻璃纤维增强塑料市场价值预计将在未来五年内实现稳定增长，特别是在中国市场的需求逐渐提升的情况下，这种增长将会更加显著。
三、玻璃纤维增强塑料的未来趋势随着中国市场需求地不断上升，玻璃纤维增强塑料的未来也将越来越广阔。
预计，在未来的几年里，这种材料的市场份额将会持续扩大。
达到一定规模后，厂商将会把重心放在研究和开发新型产品和生产工艺上。
而在未来，这种材料的研发重点将会集中在材料的强度、硬度、耐腐蚀性、防火、环保和可塑性等方面，以满足消费者不断提高的需求和不断变化的市场。
此外，玻璃纤维增强塑料在未来的发展过程中也存在着风险和挑战。
相信在未来，厂商将会在持续的市场竞争中加强技术研发，提高产品附加值和品质，注重品牌定位和价值传播，拓展国内外市场，以实现更好的发展和回报。
材料工程技术专业《科普 玻纤增强复合材料在汽车上的应用1》
科普| 玻纤增强复合材料在汽车上的应用汽车上使用的非金属材料包括塑料、橡胶、粘接密封胶、摩擦材料、织物、玻璃等各种材料,涉及石化、轻工、纺织、建材等相关工业部门，因此非金属材料在汽车上应用的如何，反映了一个国家经济和技术综合实力，同时也包含了一大批与之相关产业的技术开发及应用能力。
目前汽车上应用的玻璃纤维增强复合材料包括:玻璃纤维增强热塑性材料QFRT。
从上面数据看出机械性能普遍提高，国外已实际用于生产门框、后顶盖装饰、发动机罩等产品。
2 SMC的重复利用。
在人们的观念中,热固性复合材料是不可回收利用的，在今天环保已经被提上议事日程，这不得不考虑SMC使用的前景问题。
据资料报道，无论是涂漆或粘接过的SMC都可回收利用，使用回收的SMC制作的零件不影响其性能。
一些汽车制造厂家使用回收的SMC制成各种部件，使每个零件重量降低10%。
采用全新SMC材料制作的发动机罩重量是9g，而采用填加25%回收材料制成的发动机罩是8g。
不久的将来，利用回收的SMC制成的杠将用在重型商用车上，同时发动机罩、活动式车顶内衬、侧板、格栅板以及车身外板等也可利用回收的SMC来制作。
SMC的回收利用对我们国内材料同业来说是较新的一项工作，而这是一种重要的需求。
3 其他方面需求。
彩色件的推广应用，可节省SMC零件的喷涂工序其中包括前、后处理工序;级外表的实现；零件低压成型技术研究。
RTM法是在放入玻璃纤维的封闭模具里压入树脂,常温或加热固化。
RTM法与SMC法相比,生产设备简单、模具费用低、且制品物性优异,但只适于中小批量规模生产。
据悉，目前国外用RTM成型方法生产的汽车零件已推广到全车身覆盖件。
而国内将RTM成型技术用于制造汽车零件还处于开发研制阶段，对原材料的力学性能、固化时间、成品件等指标力求到达国外同类制品的生产水平。
目前国内RTM成型法开发研究出的汽车零件有护风罩、后尾门、导流罩、顶棚、杠及富康车后举升门等。
但是如何使RTM工艺能够更快更好地应用于汽车上,材料对产品结构的要求、材料性能到达何种水平、评判标准、A级外表的实现等问题，是我们汽车行业关注的，也是RTM能真正在汽车零件方面推广的前题条件。
长玻纤增强PP材料在汽车上的应用
拉伸强度Ｍｐ
ａ
８ ５
１ ２ ６
干 ：１ ８ ０ 湿 １ ０ ５ ／
干 ：８ ２ ０ ０ 湿 ：５ １ Ｏ ０
千
１ ９ ０
目前可 以实现 工业 化的制 备方式主 要为熔 融
高压 熔体 的模头 时 ，使玻 纤与熔体 强制性 的
渗透 ，通过一 定浸 润剂 的辅助达到 理 想的浸 润效果 ， 此种生产方式效率高 ， 应用最为广泛。
冲击强度Ｋ Ｊ ／ ｍ ２｛ 缺口 ）
２ ５
３ ２
干：１ ５
湿 ：２ ０ 热变形温度℃ １ ５ ６ １ ５ ８ ２ Ｏ ０
ＡＵＴｏ Ｐ ＡＲＴＳ Ｉ 汽 车 零部 件
李 彬 谢 静 雅 。 付 丹
１ ． 东风 汽车技术 中心 湖北省武汉市
４ ３ ０ ０ ５ ６
２ ． 神龙汽车有限公 司 湖北省武汉市
４ ３ ０ ０ ５ ６
摘
要： 长玻 纤增 强聚 丙烯 （ Ｌ ＧＦ Ｐ Ｐ） 是 一 种 高 强度 、轻 质 的 复合 材 料 ，同 时具 有 较好 的机 械 性 能 、耐 热性 、耐 候 性 长玻 纤增 强 聚 丙烯 材 料 可 以替 代 部 分 结 构件 、金 属 件 材 料 用 于汽 车 零 部 件 ，满足 零 件 各 项 性 能 指 标 的 同时 ，
浸渍法袖粉末浸渍法 。
弯蓝强 度Ｍ０ ａ
弯 曲横量Ｍ ｐ ａ
湿 ：１ ３ ０ ／
千 ：９ ３ ０ ０ 湿 ：６ ２ １ ０ 干 ：１ ３
１ ４ ５
Ｂ ０ ０ ０
１ ８ ４
８ ０ ５ ３
玻纤增强复合材料在汽车上的应用
玻纤增强复合材料在汽车上的应用汽车上使用的非金属材料包括塑料、橡胶、粘接密封胶、摩擦材料、织物、玻璃等各种材料，涉及石化、轻工、纺织、建材等相关工业部门，因此非金属材料在汽车上应用的如何，反映了一个国家经济和技术综合实力，同时也包含了一大批与之相关产业的技术开发及应用能力。
目前汽车上应用的玻璃纤维增强复合材料包括:1.玻璃纤维增强热塑性材料(QFRTP)；2.玻璃纤维毡增强热塑性材料(GMT)；3片状模塑料(SMC)；4.树脂传递模塑材料(RTM)以及手糊FRP制品。
目前汽车上使用的玻纤增强塑料主要有:玻纤增强PP、玻纤增强PA66或PA6以及少量PBT、PPO材料。
增强PP主要用于制作发动机冷却风扇叶片、正时齿带上下罩盖等制品，但有些制品存在外观质量不好、翘曲等缺欠，因此非功能件逐渐被滑石粉等无机填料添充PP所替代。
增强PA材料在乘用车、商用车上都已采用，一般都是用于制作一些小的功能件，例如:锁体防护罩、保险楔块、嵌装螺母、油门踏板、换挡上下护架-防护罩、开启手柄等，如果零件生产厂家所选材料质量不稳定、生产工艺采用不当或材料烘干不好，就会出现制品薄弱部位断裂现象。
塑料进气歧管是近几年发展起来的新技术，与铝合金铸造的进气歧管相比，具有重量轻、内表面光滑、减震隔热等优点，因此在国外汽车上得到广泛应用，它所用的材料全部是玻纤增强PA66或PA6，主要采用熔芯法或振动摩擦焊法，目前国内有关单位已经开展此方面研究并取得阶段性成果。
随着汽车对轻量化及环保的要求，国外汽车工业越来越倾向于使用GMT材料以满足结构部件的需要，这主要是因为GMT材料具有韧性好、成型周期短、生产效率高、加工成本低、不污染环境等一系列优点，被视为21世纪材料之一，主要用于生产乘用车多功能支架、仪表板托架、座椅骨架、发动机护板、蓄电池托架等，一汽大众目前生产的AudiA6，以及A4车已采用GMT材料，但都没有实现本地化生产。
为了提高汽车整车质量赶上国际先进水平，达到减重、减震、降噪目的，国内有关单位已在八五、九五期间开展了GMT材料生产及产品成型工艺的研究，并具有批量生产GMT材料的能力，年产3000吨GMT材料的生产线已经在江苏江阴建成，国内汽车生产厂也在一些车型设计上采用GMT材料，并已开始批量试制。
玻璃纤维增强塑料复合材料在汽车轻量化中的应用
玻璃纤维增强塑料复合材料在汽车轻量化中的应用
玻璃纤维增强塑料复合材料在汽车轻量化中具有广泛的应用。
首先，玻璃纤维增强塑料具有较低的密度和重量，可以替代传统的金属材料，实现汽车的重量减轻。
相比于金属材料，玻璃纤维增强塑料的密度只有传统材料的1/4到1/5，因此可以显
著降低汽车的整体重量，提高燃油效率和节能环保性能。
其次，玻璃纤维增强塑料的强度和刚度较高，可以提供足够的结构强度，满足汽车的安全要求。
由于玻璃纤维增强塑料的强度高于传统的金属材料，可以在保证车辆刚度和强度的前提下，减少材料的使用量，实现轻量化设计。
此外，玻璃纤维增强塑料具有良好的耐腐蚀性能和耐候性能，可以提高汽车的耐久性和使用寿命。
与金属相比，玻璃纤维增强塑料不容易受到腐蚀和氧化，可以在恶劣的环境条件下保持较好的性能，降低汽车的维护成本。
最后，玻璃纤维增强塑料具有较好的成型性能和设计自由度，可以实现复杂形状和结构的制造。
相比于金属材料的加工工艺，玻璃纤维增强塑料的成型工艺更为灵活，可以满足汽车设计的多样化需求，提供更好的设计空间。
综上所述，玻璃纤维增强塑料复合材料在汽车轻量化中具有重要的应用前景，可以有效降低汽车的重量，提高安全性能和耐久性，同时提供更多的设计自由度。
长玻纤增强PP材料在汽车部件上的应用
长玻纤增强PP材料在汽车部件上的应用长玻纤增强PP材料因为具备更高的强度、刚度、韧度、尺寸稳定性，广泛应用于仪表骨架板、车门组合件、前端组件、车身门板模块、车顶面板、座椅骨架、手柄拉杆、蓄电池托架、车胎架、冷却风扇及框架等汽车部件上。
长玻纤增强PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP材料的2倍，甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙材料要高10%，因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。
长玻纤增强PP材料的优点长玻纤增强PP材料具有较高的综合优势，有良好的尺寸稳定性、优异的耐疲劳性、较小的蠕变性能、各向异性小、低翘曲变形、优异的力学性能（特别是耐冲击特性）、良好流动性、适应薄壁产品加工等优点。
长玻纤增强PP材料在前端模块的应用对于汽车前端模块，采用PP-LGF30材料，可将散热器、喇叭、冷凝器、托架等超过10个传统金属件集成于一个整体。
相比金属件更耐腐蚀，密度小、重量减轻约30%，具有更高的设计自由度，可直接回收无需分类处理;降低了制造成本，有明显的降本优势。
长玻纤增强PP材料在仪表板本体骨架的应用对于软质仪表板骨架材料，采用LGFPP比填充PP材料强度更高、弯曲模量更改，流动性更好些，在相同强度下，仪表板设计厚度可减薄从而减重，一般减重效果约20%。
同时，可将传统的多个部件仪表盘托架发展为单个模块。
此外，仪表板前除霜风道本体、仪表板中间骨架选材，一般与仪表板本体骨架采用同一种材料，可进一步提升减重效果。
长玻纤增强PP材料在座椅靠背的应用长玻纤增强PP材料替代传统钢材骨架可实现减重20%，且具备优异的设计自由度和机械性能、扩大的乘坐空间等特点。
长玻纤增强PP材料在汽车部件上的应用除了上述的汽车部件，长玻纤增强PP材料还应用于换挡器底座、天窗排水槽、底护板、前端框架、发动机罩盖、排档盒底座、油门踏板、门内板、后视镜支架、卡车保险杠支架等。
长玻纤增强PP材料的加工成型在加工成型方面，长纤维增强PP材料可用一般的射出成型机成型没有问题，但是若采用混炼度高的螺杆和射嘴会导致玻纤容易断裂，造成无法充分发挥长纤维原有的性能。
长玻纤增强型材料在汽车内外饰中的应用
长玻纤增强型材料在汽车内外饰中的应用房彦明，尹恩洋，崔健华诺博汽车零部件（天津）有限公司 天津 300457摘要：阐述了玻纤维应用相关的概念，介绍了长玻纤维增强型材料的属性。
探讨了长玻增强型材料在汽车内外饰中的应用及技术要点。
旨在为长玻纤增强型材料在汽车装饰中的应用提供一些参考思路。
关键词：长玻纤增强型材料；汽车装饰；性能；应用；复合材料众所周知，汽车燃油效率与其整备质量有着紧密的关系。
汽车自重越轻，其油耗越低，因此，汽车轻量化设计及制造是现代企业加工领域研究的一个重点课题。
所谓轻量化，即在确保汽车强度及安全的基础上，尽可能降低汽车整备质量，来达到改善汽车动力性能、降低油耗、减少排气污染的过程。
研究表明，汽车整备质量每降低1%，其油耗可降低0.7%；汽车整备质量每降低10%，其油耗效率可提升6%～8%。
基于当下全球生态恶化、资源紧缺的现状，以及生态环境保护的需求，汽车轻量化设计及制造已经成为现代汽车领域发展的必然趋势。
研究该课题对于实现汽车车身轻量化有着重要的意义。
概念界定1.长玻纤材料长玻纤材料是相对于短玻纤材料的一个概念，具体指高性能长玻纤维增强塑料（高性能长玻纤材料）。
该材料的加工采用了线缆包覆挤出成型技术。
该工艺技术的优点在于材料不经过螺杆剪切。
其材料的抗冲击强度、刚性、弯曲强度、拉伸强度、耐热性能、尺寸稳定性及耐疲劳性等更优。
长玻纤增强材料的应用场景非常广，包括汽车内饰和汽车外饰。
其中采用热塑工艺加工后的材料主要应用于汽车内部承重部件。
将长玻纤材料应用于汽车装饰，有利于通过改善零部件综合性能和降低汽车自重，来实现汽车制造的节能减排目标。
2.PP复合材料P P复合材料即聚丙烯，具体是指材料成分中含有大量纤维P P的材料。
其纤维通过机械或气流加工成网，经过水刺、针刺、热轧、优化组合等工艺加固制成表面改性的新型材料。
它是一种无色、无毒、无臭、半透明的固体热塑性合成材料。
P P复合材料具图1 长玻纤增强型材料工艺加工而成的发动机装饰罩外观、老化试验、耐燃油试验、模态试验、振动试验等多项指标不仅合格，还较普通金属材料加工而成的装饰罩综合性能优，加工成本低，汽车油耗低。
玻纤改性塑料的原理应用
玻纤改性塑料的原理应用玻纤改性塑料的原理是将玻璃纤维与塑料以一定的比例混合，再加入助剂和填料，通过熔融、挤出、塑料成型等工艺进行加工制备。
在混合过程中，玻璃纤维的引入使塑料中形成了纤维增强结构，从而提高了塑料的强度和刚度。
此外，玻璃纤维还可以填补塑料的孔隙，提高其密度，从而提升塑料的耐磨性和耐腐蚀性。
1.航空航天：由于玻纤改性塑料具有较高的强度和刚度，同时又相对较轻，因此在飞机和航天器的制造中得到广泛应用。
比如，飞机的机身和翼梢部分常使用玻纤改性塑料制造，以减轻重量、提高燃油效率和飞行性能。
2.汽车制造：玻纤改性塑料也广泛应用于汽车零部件的制造。
其优良的性能使得汽车零部件具有更好的耐用性和安全性，同时也有助于减轻汽车的整体重量，提高燃油效率。
例如，车身和内饰件常使用玻纤改性塑料制造。
3.电子产品：由于玻纤改性塑料的绝缘性能好，热稳定性高，具有良好的耐腐蚀性和防水性能，因此在电子产品制造中得到了广泛应用。
比如，电视机、手机、电脑等外壳常使用玻纤改性塑料制造。
4.建筑材料：玻纤改性塑料在建筑材料领域也有广泛应用。
例如，玻纤改性塑料可以制造出抗风、抗震等性能优越的窗框、门窗、管道等材料。
其优异的性能不仅提升了建筑材料的整体质量，还延长了使用寿命。
5.玩具制造：玻纤改性塑料的耐磨性、耐冲击性和安全性使其成为玩具制造的理想材料。
玻纤改性塑料制造的玩具不易破损，可以承受儿童长期使用带来的冲击，且不含有毒物质。
总的来说，玻纤改性塑料的应用基于其优良的性能，如增加强度和刚度、提高耐磨性和耐腐蚀性等。
通过混合玻璃纤维和塑料，可以制造出具有综合性能优异的复合材料，广泛应用于航空、汽车、电子、建筑和玩具等领域，带来了许多优势和发展机遇。
玻璃纤维增强材料在汽车中的应用
玻璃纤维增强材料在汽车中的应用
玻纤的发展历程与现状
玻璃钢行业重点开发五大市场
4.陆地车辆 地球石油资源日趋枯竭，据称现存 资源仅能再开采５０年，因此世界上已开发压 缩天然气（ＣＮＧ）或电能、太阳能等能源驱 动的汽车。ＣＮＧ作燃料可降低噪音，延长发 动机寿命，尤其是排放的氮硫氧化物远低于汽 油或柴油驱动的汽车，对环保有利。北京在１ ９９９年已有３００辆公共汽车采用ＣＮＧ， ２０００年北京又订了８００辆ＣＮＧ汽车 （每辆车配９０升ＣＮＧ瓶９个），共用瓶近 万个。此外，高速列车、汽车所用玻璃钢件颇 多，宜多用玻璃钢。
玻璃纤维增强材料在汽车中的应用
玻纤增强材料在汽车中的应用
玻璃纤维复合材料货厢的重量约50kg。与通用汽车公 司1999年型号的轻便货两用车相比较，使用复合材 料的新型号便客货两用车的总重量减轻了50磅 (22.7kg)，其中的15磅是由于使用了复合料后挡板而 减轻的。为了检验玻璃纤维复材料货厢板的耐久性， 已在北美地区对48块复合材料货厢扳进行了两年多的 试验。
玻璃纤维增强材料在汽车中的应用
玻纤的发展历程与现状
玻璃钢行业重点开发五大市场
1.建筑与环保 建筑业与人民生活密切 相关，它可以带动几十个行业的发展， 要把经济发展引到这个方面去，可以说 它的市场是广大的、无限的。例如，北 京年需窗８００万～１０００万平方米， 如１０％用玻璃钢窗框，则需玻璃钢型 材５６００～７０００吨，相当于我国 ２０世纪７０年代末一年的玻璃钢产品， 仅拉挤机就需６０台。
玻璃纤维增强材料在汽车中的应用
玻纤的发展历程与现状
玻璃钢行业重点开发五大市场
3.渔船 我国现有渔船９６万艘，其中 机动渔船４３万艘，９８％是木船。钢 船易锈蚀，维修费高；木船技术性能差， 安全性能差，油耗高，尤其是我国森林 资源短缺；玻璃钢渔船整体性好、油耗 低、少维修、寿命长，其优越性已逐渐 为渔民所认识。目前玻璃钢渔船的保有 量（４６０艘）与我海上渔业大国极不 相称。
聚丙烯(PP)材料在汽车上的应用(案例分享)
言，4种增强改性聚丙烯材料在汽车上的应用案例。
汽车上除少量部件采用纯PP树脂加工外，大部分部件采用改性PP材料进行加工。
1、橡胶或弹性体增韧增强改性PP在PP中加入橡胶或弹性体是PP常用的增韧方法，加入适量的橡胶或弹性体后，PP的抗冲击性能能得到较大幅度的提高。
用于PP增韧的橡胶主要有：三元乙丙橡胶（EPDM）、二元乙丙橡胶（EPR）、顺丁橡胶、异丁橡胶等。
用于PP增韧的热塑性弹性体主要有聚烯烃弹性体（POE）、TPV、SBS等。
由于其溶解度参数以及粘度与PP相近，所以增韧PP的效果最好。
图：会通新材料PP+EPDM-T10应用于门板，实现减重25%，具有易成型，表面无缩痕特性。
图：会通新材料PP+EPDM-TD20应用于薄壁保险杆，具备高流动，低线性膨胀系数，高油漆附着力，良好尺寸稳定性特性。
图：PP+EPDM-TD20应用于保险杆下护板，具有免喷涂，良好外观，绿色环保特性。
图：博禄DAPLEN™EH126AEC：弹性体增强，13%矿物填充PP改性材料，应用于东风AX7前保险杆，具有低密度，高弹性模量和高流动性，在冲击与刚性间取得平衡，良好的喷血性能及尺寸稳定性，实现薄壁2.5mm设计。
2、无机矿物增强改性PP常用PP改性无机矿物填料主要有碳酸钙、云母、硅灰石、滑石、高岭土、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙等。
图：硅酸盐矿物在增强聚丙烯中的应用（聚石化学）目前，研究应用最为广泛的有滑石粉、蒙脱土、硅灰石等。
图：博禄DAPLEN™EF011AIC，5%矿物填充改性PP材料，应用于探歌低密度门板，具有低填充，零件重量降低，低气味，优良的表面质量特性。
图：普利特滑石粉填充改性微发泡PP材料，应用于门板，具有减轻重量，表面外观良好，材料力学性能损失较少的特性。
图：南京聚隆PP-TD20，20%滑石粉填充增强PP应用于尾门内饰板，减重35%，更具成本优势，强度与韧性平衡，尺寸稳定性良好。
3、长玻纤增强改性PP(LGFPP)玻纤增强改性PP材料尤其是长玻纤增强PP(LGFPP)材料在汽车部件上的应用(如在前端模块、仪表板骨架、车门模块、后车门挡板、底盘盖板、电池托架等)是多年来的研究热点之一长玻纤增强pp塑料是指含有玻璃纤维长度在10到25mm的改性聚丙烯复合材料，经过注塑等工艺形成三维结构，长玻纤增强PP在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍，具有更高的综合性能。
改性PP在汽车中的应用
改性聚丙烯在汽车内饰的主要应用聚丙烯PP材料可通过增韧、填充、增强、共混等改性方法可得到性能各不相同的材料，在汽车内饰中改性聚丙烯PP材料得到了广泛的应用。
汽车用改性聚丙烯PP材料具有高刚性、高流动性、低气味散发和优良的耐候性、耐低温性能，可根据客户要求开发汽车保险杠、仪表板、门内板、挡泥板等专用料。
改性聚丙烯PP材料可通过添加20%玻纤增强来做汽车仪表板的骨架及风道部件等。
汽车内饰中的主要应用改性聚丙烯PP材料在汽车内饰部件中的应用特点有如下几点：（1）耐刮擦性能汽车内装饰的原材料PP相对来说硬度不高，在使用过程中很容易被划、被刮或被踢，时间长了内饰表面会明显发白，严重影响外观。
因此PP材料必须要具有耐刮擦的性能。
（2）抗白痕性能PP材料的内饰部件在装配或受到弯曲、冲击等外力作用时，往往会出现发白现象，而且随着时间的推移，白痕还会进一步扩展，影响了内饰的美观。
这就是通常所说的应力发白现象。
为避免应力发白，PP材料还必须具有抗应力发白的性能。
汽车格栅具体要求：在一定的高度下，对样件进行落球冲击试验，然后评价其亮度变化，并记录下来。
经过一段时间后，再次评价受冲击部位的亮度变化；然后将样件进行高温存放，在规定的时间后重新观察样件的亮度变化。
（3）耐热老化性能PP聚丙烯材料由于自身结构的原因，很容易被空气中的氧气氧化，特别是受到光和热的作用时，就会加速老化，进而破坏了其物理机械性能。
影响了零件的使用寿命。
因此PP材料必须具有耐热氧老化的性能。
汽车主要内饰材料（4）散发性能低VOC是汽车内饰部件的基本要求，同时也保证了一个好的汽车内饰环境，做为内饰零件，无一例外必须满足散发性能的四项要求。
内饰件散发性能包括气味试验、甲醛含量测定、冷凝成分、总碳散发。
具体要求：气味分值≤3 甲醛含量≤10mg／Kg冷凝成分≤2mg 总碳含量≤50μgC／g内饰用PP材料也必须满足上述要求。
（5）耐光老化的要求打开车门，对于用户能够直接看到的零件，它都能直接或间接地受到阳光的照射。
长玻纤增强聚丙烯在汽车仪表板轻量化上的应用
图1 PP-LGF（左）和PP-SGF（右）中玻纤分布情况Fig. 1 Distribution of glass fiber in PP-LGF (left)and PP-LGF (right)李东强，广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、大学本科、中级工程师，研究方向为内外饰产品开发。
Tel：139****6961，E-mail：**********************。
李东强 等 长玻纤增强聚丙烯在汽车仪表板轻量化上的应用1262 长玻纤增强聚丙烯材料在仪表板 上的应用仪表板是汽车内饰中的重要部件，为提升汽车内饰的感知质量，中、高档车型普遍会采用软质仪表板，即在仪表板骨架表面增加软质表皮层。
仪表板骨架作为仪表板系统的主体部件，同时也是电器件和其他功能件的承载结构，因此要求其具有高强度及高刚性，目前在仪表板骨架上使用最为广泛的为PP材料，采用相同密度的PP-LGF材料替代传统PP材料，在满足相关性能的同时，可提升仪表板吸能性能，同时可将现有仪表板骨架的设计厚度由3mm~3.5mm降低到1.8mm~2.5mm，从而降低仪表板骨架重量，推动汽车内饰轻量化。
以下将从PP-LGF应用于仪表板上的薄壁注塑、物理发泡、化学发泡三种成型工艺方面，介绍PP-LGF在仪表板轻量化方面的应用。
2.1 薄壁注塑薄壁注塑工艺是直接将产品壁厚减薄，在模具中进行加工的一种成型方法，与传统PP材料注塑的3mm~3.5mm壁厚的仪表板骨架相比，PP-LGF材料运用薄壁注塑工艺制造的仪表板骨架产品壁厚一般为2.5mm 左右，整体减重可达约25%。
该工艺的投入成本较低，重量优势明显。
目前，该工艺在国内和国外合资品牌中，如吉利、大众、上汽、福特等均有应用，一般选择PP-LGF20材料，设计的产品壁厚一般为2.2mm~2.5mm。
然而，薄壁注塑工艺也存在两点问题，首先是该工艺的模具成本较高，使用薄壁注塑，成型模具需要采用热流道设计，热流道模具的成本要比普通注塑工艺的模具成本高。
玻纤增强PP在汽车上的应用
玻纤增强PP在汽车上的应用
（1）片材设计，根据模具的形状来切割聚丙烯片材和裁剪玻璃纤维毡，模具自制。（2）平板硫化机的预热，打开平板硫化机后，将其上、下板温度均设定为85℃，压力调为15MPa，并将模具放在上面进行预热。（3）片材的预热，将切割好的聚丙烯片材和玻纤毡放在220℃的电热恒温鼓风干燥箱进行预热（约4min左右即可），以将片材软化进行压缩。（4）将加热后的片材和玻纤毡交替叠合在一起，将其迅速转移到已预热的模具内（放入前应在模具阴、阳模表面均涂覆适量脱模剂）,转移时间应尽量缩短,以避免片材冷却影响其流动性。（5）合模，将聚丙烯片材和玻纤毡的叠合物在液压机压力的作用下使其作充模流动。（6）保压，在压力的作用下，制品在模具中冷却。使其温度降到85℃左右。（7）脱模，取出制品。最后制得厚度约为4mm的玻璃纤维增强聚丙烯板材。
128
160
162
密度g/cm3
1.05
1.2
1.3
玻纤毡增强聚丙烯复合板材的应力应变曲线
风扇叶制备工艺
分别将GB-220、GB-230、GB-130与色母粒按50:1质量比混合，置于鼓风烘箱中，并使料层厚度为4-6cm，再在80℃左右干燥3-4小时，去水分，以避免加工后制品出现银丝。将原料投入注塑机中注塑。
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202X
玻纤增强PP在汽车中的应用
目录
01.
项目背景
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03.
项目概况
02.
项目概况
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近年来，随着人们对汽车的安全性、舒适性、环保性以及轻量化的要求，国内外汽车车工业越来越倾向于使用具有冲击韧性好、重量轻、生产效率高、加工成本低、可再生利用等一系列优点的GMT（玻璃纤维增强型热塑性塑料）材料，其优良的特性使之能够在一些汽车半结构制件上取代钢材和铝材。
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注塑温度：
喷嘴230-220℃，加 热区190-240℃
注塑剪切速率： 喷嘴15-20mm/s，加热区 30-80mm/s
工艺条件
螺杆转速：75r/min
注塑压力：57MPa 保压：3.5MPa 背压：7.5MPa
性能优势
玻纤增强PP在汽车其他部位应用
车门内板模块
意大利RANGER公司为欧洲Lancia汽车公司 的Ypsilon小型乘用车开发的车门内板模块 骨架，并具有防侧撞和臀部保护性能
135 180 8900
热变形温度 ℃ 密度g/cm3
ASTMD648-00A
128 1.05
160 1.2
162 1.3
玻纤毡增强聚丙烯复合板材的应力应变曲线
风扇叶制备工艺
分别将GB-220、GB-230、GB-130与色母粒 按50:1质量比混合，置于鼓风烘箱中，并使 料层厚度为4-6cm，再在80℃左右干燥3-4 小时，去水分，以避免加工后制品出现银丝。 将原料投入注塑机中注塑。
玻纤毡增强聚丙烯板材的制备
薄膜堆叠法 将增强层和热塑性 塑料薄膜交替堆叠 到一起，然后在压 力下进行层压，将 各种基本重量的玻 纤毡和各种厚度的 PP压制成堆叠物。
玻纤和聚丙烯片材的成型工艺
模压 真空 模压
拉挤
测试项目
12mm长玻纤增强聚丙烯产品性能参数
方法标准 30%GF-PP 检测结果 40%GF-PP 24 50%GF-PP 28
悬臂梁冲击强度kJ/m (23℃)
ASTMD256-00
24
悬臂梁冲击强度kJ/m(-20℃)
ASTMD256-00
23,8
23.8
25.1
拉伸强度 Mpa 弯曲强度Mpa 弯曲模量Gpa
ASTMD638-03 ASTMD790-03 ASTMD790-03
95.6 140 6400
126 170 7600
工作条件 较为恶劣 （-40至 80℃的高 速运转下 长期工作） 高刚性且 易于成型 加工
耐高温
低温脆性 优良
金属
（不易于 加工）
尼龙材料 （原料成 本较高）
聚丙烯片材 玻纤 助剂
聚丙烯片材的制备
1）聚丙烯颗粒的干燥；在90℃的电热恒 温鼓风干燥箱中进行，干燥时间为2个小 时 2）聚丙烯片材的制备；将干燥好的聚丙 烯颗粒加入双螺杆挤出机中挤出成团状， 并放在两片钢板之间，然后迅速将其放在 平板硫化机上进行压片，平板硫化机上下 板温度均设为80℃，压力为3MPa左右， 最后压出厚度为1mm左右的聚丙烯片材。
长玻纤增强聚丙烯 仪表板
起亚 Cerato混合结构前端框架
RANGER公司新开发的用蓝 旗亚Y-Epsilon门中间板骨架
LGF-PP制造的福特Fiesta后车门，同钢 车门相比，其重量减少了50％
长玻纤增强PP的应用前景
成本与重量的关系
玻纤增强PP
在汽车中的应用
110207114
目录
1
GMT材料简介
玻纤增强PP在汽车发动机风扇中的应用 玻纤增强PP在汽车车门中的应用 玻纤增强PP发展趋势和发展前景
2
3
4
近年来，随着人们对汽车的安全性、舒适性、环保性 以及轻量化的要求，国内外汽车车工业越来越倾向于使用 具有冲击韧性好、重量轻、生产效率高、加工成本低、可 再生利用等一系列优点的GMT（玻璃纤维增强型热塑性塑 料）材料，其优良的特性使之能够在一些汽车半结构制件 上取代钢材和铝材。
玻璃纤维增 强热塑塑料 40万吨/年 增强尼龙占 59% 增强聚丙烯 占16% 增强热塑性 聚酯占14% 增强聚苯乙 烯占3% 其他增强热 塑性塑料占 4%
玻纤增强PP在汽车上的应用
菲亚特车的保险 杠 发动机风扇 日产小客车旅 行车行李仓底 板 福特车的蓄电 池槽
防撞部件
座椅靠背
汽车车身板
玻纤增强PP 制汽车发动机风扇叶片
玻纤毡增强聚丙烯板材的制备
（1）片材设计，根据模具的形状来切割聚丙烯片材和裁剪玻璃纤维 毡，模具自制。 （2）平板硫化机的预热，打开平板硫化机后，将其上、下板温度均 设定为85℃，压力调为15MPa，并将模具放在上面进行预热。 （3）片材的预热，将切割好的聚丙烯片材和玻纤毡放在220℃的电热 恒温鼓风干燥箱进行预热（约4min左右即可），以将片材软化进行压 缩。 （4）将加热后的片材和玻纤毡交替叠合在一起，将其迅速转移到已 预热的模具内（放入前应在模具阴、阳模表面均涂覆适量脱模剂）,转 移时间应尽量缩短,以避免片材冷却影响其流动性。 （5）合模，将聚丙烯片材和玻纤毡的叠合物在液压机压力的作用下 使其作充模流动。 （6）保压，在压力的作用下，制品在模具中冷却。使其温度降到 85℃左右。 （7）脱模，取出制品。最后制得厚度约为4mm的玻璃纤维增强聚丙 烯板材。