汽车用改性塑料简介(谷风参考)

橡胶用量
熔体流动速率 (230℃×2.16kg) 密度
g/10min g/cm3
模具收缩率
%
屈服强度
MPa
弯曲强度
MPa
弯曲模量
MPa
Charpy U冲击强 度
球压痕硬度
kJ/m2 MPa
热变形温度
℃
5 8.96
1.05 1.0 25.6 40 2050 7.5
57 57
10 7.72
1.05 0.92 23.3 36.2 1830 14.3
汽车用改性塑料简介
经验学习
1
讲课提纲
• 汽车用高分子材料简介 • 汽车零部件用高分子材料特点：选材依据 • 汽车内饰颜色控制技术 • 各大汽车公司材料标准对比 • 普利特公司简介
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2
汽车工业发展趋势
• 减轻汽车重量和能源消耗：塑料的密度小
• 降低汽车生产成本：塑料材料的易加工性（挤出、 注塑、吹塑、压延、模压、气辅成型）
• 大量使用塑料：比强度高，耐磨，抗腐蚀性绝缘 性好，能耗低及噪音小等许多优点。主要品种有： PP、PU、苯乙烯类（ABS，PS，SAN，SMA）、 PVC、PE
• 汽车用塑料量：约占塑料总消耗量的8%左右， 约占汽车总重量的10%
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3
世界汽车用塑料分布情况
PP
PVC
热固性复合材料 ABS
其它
17
特殊ABS
• ASA：丙烯酸酯胶乳； • AES：三元乙丙橡胶胶乳； • ACS：氯化聚乙烯胶乳 • 透明ABS：MABS和MBS，主要用甲基丙
S代表苯乙烯，赋予刚性和易加工性
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16
ABS的改性
• 抗冲改性：通用ABS ＋橡胶 • 耐热改性：Vicat 95-120℃，改变苯乙烯
成分（α-MS, SMA, SMI, NPMI) ; PC/ABS • 电镀级：高抗冲击，橡胶相粒径较大，分 布均匀，流动性高
• 抗紫外：本公司核心技术
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0.3 0.5 1.0 4.0 8.0
-25 -25 -20
-8
-3
35
35
20
10
7
70
70
70
80
85
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11
PP品种的影响
PP品种 密度，g/cm3 拉伸屈服强度，MPa 弯曲模量，MPa 洛氏硬度，R Izod缺口冲击强度，J/m 热变形温度（1.82MPa），℃ 脆性温度，℃
均聚PP 0.903 37.0 1900 102
36 48.5
DIN 53456 ISO 75/A
9
填料的作用
降低成本 增加刚性：弯曲模量 降低收缩率；减少制品翘曲；增加制品尺 寸稳定性 其它：电性能、磁性能、阻燃性、导热性
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10
改性PP的性能：主要受PP分子量的影响
聚丙烯品种 MFR 脆化温度，℃ Charpy冲击强度
混浊度，%
嵌段共聚PP
弯曲强度，MPa
-40±1℃
18-63
27-62
18-70
-23±2℃
> 18
> 27
> 18
80±1℃
>6
>9
>9
耐热老化性（150℃）
> 200经验学习 > 200
> 200 14
聚乙烯
• HDPE: 0.941-0.965 吹塑成型 • LDPE: 0.91-0.925 • LLDPE • MDPE: 0.926-0.940 • UHMWHDPE(大于150万)
• PP与ABS竞争：内装饰件，如仪表板、中柱。主要原因： 价格及回收性
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5
聚丙烯
• PP（等规度）：无规（APP），均聚(IPP, 通用级，高结晶级)，嵌段共聚（C2,BPP， 通用级/高结晶级）
• 改性PP的性能：主要受PP分子量和PP品种 的影响
CH2 CH
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CH3 n
6
聚丙烯的改性
CH2CH2 n
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ABS塑料
• 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物
CH2 CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH CN
ABS是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝 共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物（SAN）的掺混物
组成：
A代表丙烯腈，提供耐化学性和热稳定性；
B代表丁二烯，提供韧性和抗冲性；
29±3
26±3
1.09±0.01
1.13±0.01
1.10±0.01
38-45
50-56
43-48
13.0
18
15
20
20
20
不断裂，允许 不断裂，允许部分断 不断裂，允许
部分断裂
裂乃至铰链式断裂 部分断裂
22-80 > 22 >9
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29-90 > 29 > 12
23-75 > 23 > 9 13
51 54.5
经验学习
15 7.9
1.05 0.87 21.2
31 1520 18.6
41 53.5
20 测试标准 7.8 ISO 1133
1.05 0.81 18.4
26 1240 25.9
ISO 1183 PRET方法 DIN 53455 DIN 53452 DIN 53452 DIN 53453
48 58 -5
经验学习ຫໍສະໝຸດ Baidu
嵌段共聚PP 0.90 29.0 1350 40 500 62 -30
12
TL 52283
用途 填料用量 比重 布氏硬度，MPa 拉伸强度，MPa 断裂伸长率，%
缺口冲击韧性
弯曲强度，MPa -40±1℃ -23±2℃ 80±1℃
无尾标
规格A
规格B
仪表板
侧护板
镶嵌条
23±3
PE
PPO
POM
聚氨酯 PA PC 聚酯
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4
汽车用PP塑料的特点
• 用量最大：约占汽车所用塑料总量的20%左右，其主要 原因是再生性、降低汽车重量和生产成本，同时具有良好 的加工性能（MFR 0.3-50）；
• 主要的品种有：填充改性、普通型、增强型和橡胶增韧型。
• 1980年美国一台汽车的PP用量为18kg，1990年便增至 31kg，欧洲约20kg，其中意大利Fiat Ritma高达25kg， 日本平均每台汽车用PP量最高，居世界首位。现在全球汽 车用PP用量正以7.5%/年的速率增长，北美汽车用PP呈 直线上升。
TL 52035 保险杠材料
无尾标
规格A
规格B
汽车类型
Golf A2 A3
T4
Golf A4
填料用量
10±2
比重
0.87-0.92
0.89-0.93
0.95-1.0
布氏硬度，MPa
28±4
50±5
28±4
拉伸强度，MPa
12.0
18
12
断裂伸长率，%
100
100
20
缺口冲击韧性
不断裂
不断裂，允许部分断裂
• 提高刚性：滑石粉填充，玻璃纤维增强 • 增加韧性：橡胶（PP+EPDM) • 填充增韧：刚、韧平衡 • 提高热氧老化性能：抗氧剂 • 提高抗紫外线性能：耐候 • 改善加工性能：
经验学习
7
橡胶用量的影响
• 韧性增加 • 刚性降低 • 强度下降 • 硬度下降 • 耐热性下降
经验学习
8
橡胶增韧滑石粉填充PP