汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
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聚丙烯汽车保险杠材料的研究、开发和进展
品化 生产 规模 ．当时 主要 选材 为ＰＵ
熔体流 动速率僭 （０ Ｉ 。 １ １ ｍｉ 。 ）
拉 伸 屈 服 强 度 Ｉａ Ｐ
和ＰＣ／ Ｓ合 金 ．进 入 ２ 世 纪８ 年 ＡＢ ０ ０ 代后 ．ＰＰ 性材 料成 为制作 保 险杠 改 的 首选 材 料 。近 年来 ．随 着 高分 子 合 金 、复 合 、动 态硫 化 、相 容 剂及 共混 理论 与技术 的 发展 ．ＰＰ 性材 改
量 已达 到 １ ％一 ５ ０ １ ％，有的甚 至达 到 究 、开 发是 一 个 重 点 。 中 国汽 车 工 料 通 过 与 共 聚 聚 丙 烯 （ ＣＰＰ） 、 ＰＯＥ） 、滑 石 粉 ２ ％ 以上 。 美 国通 用 电器 公 司 塑 料 业 总公 司 对此 很重 视 ，在 “ 车 工业 聚 烯 烃 弹 性 体 （ ０ 汽
相 近 ，主 要 以聚 丙 烯 （ Ｐ）为 主 ， Ｐ
产 塑料 保 险 杠 、仪表 板 等 作 为 汽 车 剂 、氧合 抗 氧 剂 、降 温母 粒 等 ，制 得 的共混 料 完 全 可 以满足 汽 车 保 险
约 占总 量 的２ ％ ，其 中８ ％ 以上 用 工业需 要重点发展 的零部 件” ８ ０ 。
■ 广 州本 田汽 车有限公 司 钟 明强
２ 世 纪９ 年代 以来 ．世 界 汽车 汽车保险杠 材料 的研 究开发进 展 。 ０ ０ 工业 ，特 别 是 中 国汽 车 工 业 不 断发 展 ，汽 车 产 量 持 续增 长 。随 着汽 车 普 及率 迅 速 提 高 ，减 轻 车 身 质 量 、 节 能 降耗 及 降 低 成 本 已成 为汽 车 工
Ａ Ｕ Ｔ ０
ｐ Ｌ Ｔ Ｉ Ａ Ｓ Ｃ Ｓ
Ｆ ｏ Ｒ Ｕ Ｉ Ｖｌ
表２ 小本体 聚丙烯 共混改性保 险杠专用料 产品性 能
熔体流 动速率僭 （０ Ｉ 。 １ １ ｍｉ 。 ）
拉 伸 屈 服 强 度 Ｉａ Ｐ
和ＰＣ／ Ｓ合 金 ．进 入 ２ 世 纪８ 年 ＡＢ ０ ０ 代后 ．ＰＰ 性材 料成 为制作 保 险杠 改 的 首选 材 料 。近 年来 ．随 着 高分 子 合 金 、复 合 、动 态硫 化 、相 容 剂及 共混 理论 与技术 的 发展 ．ＰＰ 性材 改
量 已达 到 １ ％一 ５ ０ １ ％，有的甚 至达 到 究 、开 发是 一 个 重 点 。 中 国汽 车 工 料 通 过 与 共 聚 聚 丙 烯 （ ＣＰＰ） 、 ＰＯＥ） 、滑 石 粉 ２ ％ 以上 。 美 国通 用 电器 公 司 塑 料 业 总公 司 对此 很重 视 ，在 “ 车 工业 聚 烯 烃 弹 性 体 （ ０ 汽
相 近 ，主 要 以聚 丙 烯 （ Ｐ）为 主 ， Ｐ
产 塑料 保 险 杠 、仪表 板 等 作 为 汽 车 剂 、氧合 抗 氧 剂 、降 温母 粒 等 ，制 得 的共混 料 完 全 可 以满足 汽 车 保 险
约 占总 量 的２ ％ ，其 中８ ％ 以上 用 工业需 要重点发展 的零部 件” ８ ０ 。
■ 广 州本 田汽 车有限公 司 钟 明强
２ 世 纪９ 年代 以来 ．世 界 汽车 汽车保险杠 材料 的研 究开发进 展 。 ０ ０ 工业 ，特 别 是 中 国汽 车 工 业 不 断发 展 ，汽 车 产 量 持 续增 长 。随 着汽 车 普 及率 迅 速 提 高 ，减 轻 车 身 质 量 、 节 能 降耗 及 降 低 成 本 已成 为汽 车 工
Ａ Ｕ Ｔ ０
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表２ 小本体 聚丙烯 共混改性保 险杠专用料 产品性 能
超高抗冲聚丙烯汽车保险杠专用料SP 179的开发
中试试验 制备 了 ４种不 同质量 分 数 的 乙烯样
成功 开发 了超高抗 冲聚丙烯 汽车保 险 杠专用 料 ＳＰ 品 ，并 分析二 甲苯 可溶物 的质量分数 ，如表 １所示 。
１７９。
由表 １可知 ：随着 乙烯 的质量 分 数增 加 ，样 品 中二
Ｍ Ｐａ．Ｔｈｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ｈａｖｅ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｉｍｐｏｒｔｅｄ ｓｉｍ ｉｌａｒ ｐｒｏｄｕｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ； ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｂｕｍ ｐｅｒ；ｓｐｅｃｉａｌ ｒｅｓｉｎ
０ 前 言
的消费 量逐 年 增加 口 ］。上 世 纪 ８０年代 中期 ，美 国每辆 车用塑 料 １０９ ｋｇ，约 占整 车质 量 的 ９．８ ；
予 聚丙烯优异 的冲击韧 性 ，特别是低 温韧性 。乙烯
中沙天 津石化 的聚 丙烯 装置 引 进 了汽 车 保 险 的质 量分数不 同 ，分散效果 也不 同。 杠专 用料 ＳＰ １７９，具备 了开 发高 性能 、高 附加值 专 ２．１．１ 乙烯 的质量分数 的影响
用树 脂 的优势 。为满足市场 的需求 ，中沙天 津石 化
Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ Ｉｍ ｐａｃｔ Ｓｐｅｃｉａｌ ＰＯｌｙｐｒ０ｐｙｌｅｎｅ ＳＰ １７９ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ Ｂｕｍ ｐｅｒ ＣＨ ＵＮ ＹＵ Ｈｏｎｇ－ｙｕａｎ
（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ＳＩＮＯＰＥＣ ＳＡＢＩＣ Ｔｉａｎｊ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２７１，Ｃｈｉｎａ）
５Ｏ 的石油 资源消耗在汽 车上 。据报导 ，汽车 一般 １５ 。其中 ，汽车保 险杠是最具 代表性 的 ＰＰ汽 车
汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发进展
由于 聚丙 烯材 料 密 度 轻 、易 回收 ，通 过改 性 的手 段 ，
将 保 险杠材 料 的开发 发展 划分 为 三个 阶段 ，见 表 １ 。
表 １ 汽 车 保 险 杠 用 聚 丙 烯 材 料 的发 展 阶段
Ｔａ Ｄｅ ｅｏ ｂ１ ｖ ｌｐｍｅ ｔｓａ ｅ ｏ ｏ ｙ ｏ ｙｅ ｅ ｂ ｍｐｅ ｎ ｔｇ ｆｐ ｌｐｒ ｐ ｌｎ ｕ ｒ
・ ５・
由表 １可见 ，在 早期 的 汽车保 险 杠用 聚丙 烯材 料 的使用方 面是处 于摸 索 阶段 ，是 以塑代 钢 ，这个 时候 对材料 的要 求不 高 ，只要 能够 成 型 、在 汽 车碰撞 时能 够 起到安 全 即可 ，这个 阶段 保 险杠 材料 基本 采用 无填 充 的改性 聚丙烯 ，线 膨胀 系数 较大 ，所 成 型 的保 险杠 壁 厚一般 大 于 ３ ６ ｍ ． ｍ，产 品重 达 ５— ｇ ７ｋ ，由于线膨 胀 系数较 大 （０～１ ）×１ ｍ ℃ ・ １ ５ ０ ／ ｍ，保 险 杠 在装 配时与 车 身 段 差 （ 隙 ） 较 难 控 制 ，需 要 在 保 险杠 问 的结构 和车 身 的匹配 上下 功夫 ；这类 材 料 的收缩 率还 较 大 ，一 般 在 １ ３ ～１ ７ ，喷 漆 后 收 缩 也 较 大 ， ．％ ．％
塑料 工 业
ＣＨＩ ＮＡ ＡＳＴＩ ＮＤＵＳ ＰＬ ＣＳ Ｉ ＴＲＹ
第３ ７卷增 刊 ｓ １ ２０ ０ ９年 ６月
汽 车保 险 杠 用聚 丙 烯 材 料 的研 究 开 发 进 展
罗 忠富 ，黄 达 ，李 永 华
（ 发 科 技 股 份 有 限 公 司 ，广 东 广 州 ５０ ２ ） 金 １５０
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｔｇ ｎ ｅｃ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｔｒ ｌ ｅ ｕｒｍｅ ｔ ｏ ｏｙ ｒｐ ｌｎ Ｐ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ａ ｅａ ｄ ｔ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇｍａｅｉ ｑ ｉｅ ｎｓ ｆ ｌｐ ｏ ｙｅ ｅ（ Ｐ）ｆｒ ｓ ｈ ｅ ａｒ ｐ ｏ
将 保 险杠材 料 的开发 发展 划分 为 三个 阶段 ，见 表 １ 。
表 １ 汽 车 保 险 杠 用 聚 丙 烯 材 料 的发 展 阶段
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由表 １可见 ，在 早期 的 汽车保 险 杠用 聚丙 烯材 料 的使用方 面是处 于摸 索 阶段 ，是 以塑代 钢 ，这个 时候 对材料 的要 求不 高 ，只要 能够 成 型 、在 汽 车碰撞 时能 够 起到安 全 即可 ，这个 阶段 保 险杠 材料 基本 采用 无填 充 的改性 聚丙烯 ，线 膨胀 系数 较大 ，所 成 型 的保 险杠 壁 厚一般 大 于 ３ ６ ｍ ． ｍ，产 品重 达 ５— ｇ ７ｋ ，由于线膨 胀 系数较 大 （０～１ ）×１ ｍ ℃ ・ １ ５ ０ ／ ｍ，保 险 杠 在装 配时与 车 身 段 差 （ 隙 ） 较 难 控 制 ，需 要 在 保 险杠 问 的结构 和车 身 的匹配 上下 功夫 ；这类 材 料 的收缩 率还 较 大 ，一 般 在 １ ３ ～１ ７ ，喷 漆 后 收 缩 也 较 大 ， ．％ ．％
塑料 工 业
ＣＨＩ ＮＡ ＡＳＴＩ ＮＤＵＳ ＰＬ ＣＳ Ｉ ＴＲＹ
第３ ７卷增 刊 ｓ １ ２０ ０ ９年 ６月
汽 车保 险 杠 用聚 丙 烯 材 料 的研 究 开 发 进 展
罗 忠富 ，黄 达 ，李 永 华
（ 发 科 技 股 份 有 限 公 司 ，广 东 广 州 ５０ ２ ） 金 １５０
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｔｇ ｎ ｅｃ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｔｒ ｌ ｅ ｕｒｍｅ ｔ ｏ ｏｙ ｒｐ ｌｎ Ｐ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ａ ｅａ ｄ ｔ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇｍａｅｉ ｑ ｉｅ ｎｓ ｆ ｌｐ ｏ ｙｅ ｅ（ Ｐ）ｆｒ ｓ ｈ ｅ ａｒ ｐ ｏ
汽车保险杠专用聚丙烯树脂的开发
表 ２ Ｋ９ １ ０ ５产 品质 量 指 标
Ｔａ ２ Ｐｒ ｄｕ ｔ ｑ ａ ｉｙ ｉ ｄｉｅ ｆ Ｋ９ １ ｂ． ｏ ｃ ｕ ｌｔ ｎ ｃ ｓ ｏ ０ ５
始 １ ４ｈ后产 出合 格产 品。 本次 采用 了第二 次试生
指 标
项 目
外 观
产 的聚合控制模式 ， 获得 了较好 的粉末 流动性 。 在
逐步调整 氢气加入 比例 ， 控制第 一 、 二反应器 中 第 Ｐ Ｐ粉末 的 ＭＦ 进一步优化 了造粒参 数 。产 品质 Ｒ， 量与 ２ ０ ０ ６年 ２月试生产 相 比具 有很好 的重复 性 。 产 品质 量稳定 。 部分性 能 （ 如弯 曲模量 及负荷 变形
温度 ） 所提高 。 有
３６ Ｋ９ １ ． ０ ５生 产 控 制 要 点
低 。 自第二 次试生产 开始 。 中石化北京化工研究 与
院 合 作 攻 关 ， 化 了工 艺 参 数 ， 索 出 适 合 Ｋ ０ ５ 优 摸 ９ １
的生产技 术路线 ， 既保证 了优异 的产 品质 量 ， 又满 足了装置长周期稳定生产的需要。自２ ０ ０ ４年 ８ 月到
工业 技 术
合成树脂及塑料，０ ，９ ）ＣＳ ２２ ２（：５ １ ＬＡＳＴＩ４ ４ ＣＨＩ ＮＡ ＳＹＮＴＨＥ Ｃ ＴＩ ＲＥＳ Ｎ Ｉ ＡＮＤ Ｐ
汽 车保 险杠 专 用聚 丙烯 树 脂 的开发
周 健 ． 周 力
（ 中国 石 油化 工 股 份 有 限 公 司 扬 子 石 化分 公 司塑 料 厂 ， 苏 省 南 京市 ２０ ４ ） 江 １０ ８
ｃ ｏｍ 。
＿
合
成
树
脂
及
塑
料
２１ ０ ２年 第 ２ ９卷
在 １ ／０ｍ ｎ左右 。 ５ｇ１ ｉ 较高 的共聚单体含量 能够显 著提 高产 品 的抗低 温冲击性能 ，但 是也容 易造成 聚合 釜 内粉末 发黏 ， 动性变 差 ， 流 因此 ， 控制 聚合 工艺参数 尤为重要 。
Ｔａ ２ Ｐｒ ｄｕ ｔ ｑ ａ ｉｙ ｉ ｄｉｅ ｆ Ｋ９ １ ｂ． ｏ ｃ ｕ ｌｔ ｎ ｃ ｓ ｏ ０ ５
始 １ ４ｈ后产 出合 格产 品。 本次 采用 了第二 次试生
指 标
项 目
外 观
产 的聚合控制模式 ， 获得 了较好 的粉末 流动性 。 在
逐步调整 氢气加入 比例 ， 控制第 一 、 二反应器 中 第 Ｐ Ｐ粉末 的 ＭＦ 进一步优化 了造粒参 数 。产 品质 Ｒ， 量与 ２ ０ ０ ６年 ２月试生产 相 比具 有很好 的重复 性 。 产 品质 量稳定 。 部分性 能 （ 如弯 曲模量 及负荷 变形
温度 ） 所提高 。 有
３６ Ｋ９ １ ． ０ ５生 产 控 制 要 点
低 。 自第二 次试生产 开始 。 中石化北京化工研究 与
院 合 作 攻 关 ， 化 了工 艺 参 数 ， 索 出 适 合 Ｋ ０ ５ 优 摸 ９ １
的生产技 术路线 ， 既保证 了优异 的产 品质 量 ， 又满 足了装置长周期稳定生产的需要。自２ ０ ０ ４年 ８ 月到
工业 技 术
合成树脂及塑料，０ ，９ ）ＣＳ ２２ ２（：５ １ ＬＡＳＴＩ４ ４ ＣＨＩ ＮＡ ＳＹＮＴＨＥ Ｃ ＴＩ ＲＥＳ Ｎ Ｉ ＡＮＤ Ｐ
汽 车保 险杠 专 用聚 丙烯 树 脂 的开发
周 健 ． 周 力
（ 中国 石 油化 工 股 份 有 限 公 司 扬 子 石 化分 公 司塑 料 厂 ， 苏 省 南 京市 ２０ ４ ） 江 １０ ８
ｃ ｏｍ 。
＿
合
成
树
脂
及
塑
料
２１ ０ ２年 第 ２ ９卷
在 １ ／０ｍ ｎ左右 。 ５ｇ１ ｉ 较高 的共聚单体含量 能够显 著提 高产 品 的抗低 温冲击性能 ，但 是也容 易造成 聚合 釜 内粉末 发黏 ， 动性变 差 ， 流 因此 ， 控制 聚合 工艺参数 尤为重要 。
聚丙烯汽车保险杠材料的研究进展
聚丙烯汽车保险杠材料的研究进展作者：丁雪单位：东南大学成贤学院摘要在车用塑料品种的构成中，主要以聚丙烯（PP）为主，约占总量的28%，其中80%以上用于保险杠生产。
这不仅因为PP成本低，更由于轻量化、可循环再用等独特优势，使PP成为汽车保险杠材料的主流。
本文综述了PP在保险杠的国内外研究进展关键词：聚丙烯（PP）、保险杠、研究进展前言随着汽车普及率迅速提高，尤其是美国公司平均燃料经济性(CAFE) 的推出，减轻车身质量、节能降耗及降低成本已成为汽车工业发展的主要目标之一。
塑料因具有质轻、耐腐蚀、耐冲击、设计自由度大、制造工艺简单、可加工成美观外形及降低能耗等诸多优点在汽车上得到了广泛应用。
在汽车用塑料品种中, 以聚丙烯材料所占用量最高。
由于聚丙烯易回收,成本低，更由于轻量化、可循环再用等独特优势通过改性的手段,特别是LFT-PP, 聚丙烯已经进入汽车工程塑料的领域, 在汽车工业中的材料比例还会进一步提高。
1 汽车保险杠用聚丙烯材料的发展阶段[ 1 ]根据汽车主机厂对保险杠制品提出的要求, 可以将保险杠材料的开发发展划分为三个阶段, 见表1。
表1 汽车保险杠用聚丙烯材料的发展阶段阶段主机厂对制件的要求材料要求及特点1 20世纪70-80年代：塑料替代金属用于保险杠，降低成本、安全性，耐候；产品的壁厚一般大于4mm，产品重达5-7kg，强度低，手感偏软能成行、油漆性好。
材料表现为模量低、高冲击、主要是无填充的改姓PP或者RTPO材料2 20世纪90年代至2003年：零段差、尺寸稳定、油漆性好，制品壁厚3-4mm 低线性膨胀系数，流动性提高，材料表现为容易成型；主要是填充的TPO材料3 2003年至现在：降低综合成本，快速成型、薄壁，制品壁厚在2-3mm，产品轻，偏硬高流动，高模量，高冲击，外观性能好，成型周期快；主要是填充含量更高的TPO材料表2 三个阶段保险杠材料的典型物性项目第一阶段第二阶段第三阶段密度/g.cm-30.89-0.93 0.95-1.04 0.95-1.08MFR/g.(10min)-13-10 7-15 15-40拉伸强度/MPa 12-18 15-20 15-20弯曲模量/MPa 500-800 800-1400 1200-1900冲击强度/KJ.m-2NB40 40 40线膨胀系数/10-5°C 10-15 6-10 4-8HDT/°C 50-80 70-95 80-105收缩率/% 1.3-1.7 0.8-1.2 0.5-1.02 国内汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发现状在主机厂方面, 广州本田的钟明强综述了聚丙烯汽车保险杠材料的研究、开发进展, 但提到的这些保险杠材料均非目前国内市场主流产品, 流动性较差,成型性不好[ 2 ]。
汽车保险杠用抗冲共聚聚丙烯发展概况
收 稿 日期 ： ２ ０ — ４ １ ： 修 回 日期 ： ２ ０ — ６ ２ 。 ０９ ０ — ４ ０ ９ ０ — ８
保险 杠的结 构组 成大 致包 括 ： １ 架梁 ， （） 框 起 连 接 保 险 杠 总 成 与 车 体 的作 用 ， 般 为 金 属 材 质 。 一
ｆ 保险杠 面板ｆ 称为保 险杠 面罩）有装 饰 、 形 ２ ） 亦 ． 外
效果 、 气动力性 的功效 ， 用的材料 为改性 Ｐ 、 空 常 Ｐ
改性 Ｐ 、 Ｐ 片状模 塑料（ＭＣ为 主 ； Ｓ ） 吸能器 分金属机
械 式 和 塑 料 吸பைடு நூலகம்能 块 两 类 ，后 者 又 分 为 泡 沫 和 网格
使传递到 车身 的荷载最小化 ，以降低 对车辆 的损 坏及车 内人员 的伤害。 因此 ， 险杠系统 已经发展 保
成 为 复 杂 的 系统 总成 。保 险 杠 系 统 按 其 构 成 大 致 分 为 三 大 类 １ ： ｆ） 一 金 属 面 板 系 统 ｆ 图 １） 该 系 统 仅 能 １ 单 见 ａ。 满 足 承 受 ４ｋ ／ 击 、 移 正 负 ５ ｍ 内没 有 可 ｍ ｈ冲 位 ０ｍ
和 面 板 之 间 的 起 增 强 和 吸 收 冲 击 能 量 作 用 的 部 分— — 增 强 横 梁ｆ 称 骨架 ） 吸 能 器 。 架 材 料 以 或 和 骨
汽车保 险杠 是保 证汽车安 全性的部件 ，也是
主要 外 饰 件 之一 。 是 通 过 吸 收 运 动 产 生 的能 量 ， 它
ｆ 国石 油 化 Ｔ股 份 有 限公 司北 京 燕 山 分公 司树 脂 应用 研 究 所 ， 京 ，１ ２ ０ ） 中 北 ０５０
摘
要 ： 介 绍 了汽 车保 险 杠 系 统结 构 特 点 、 险杠 材 料 的 发 展 状 况 、 保 聚丙 烯在 保 险杠 上 的应 ｛ Ｌ 以及 罔 内外 保 ｝
汽车保险杠用增韧聚丙烯(PP)复合材料的研究的开题报告
汽车保险杠用增韧聚丙烯（PP）复合材料的研究的开题报告标题：汽车保险杠用增韧聚丙烯（PP）复合材料的研究背景及研究意义：汽车保险杠是车辆外部的重要部件之一，既是车辆美观性的体现，也是车辆碰撞保护系统的核心部件。
传统的汽车保险杠材料主要是金属和塑料，但它们都存在一定的缺陷。
金属保险杠固然坚固耐用，但对车辆造成的碰撞危害较大，塑料保险杠轻便且造型多样，但其强度和韧性不足以承载车辆高速行驶过程中的撞击力和重压。
因此，研究一种新型的汽车保险杠材料非常必要。
紧随着汽车工业的迅速发展，复合材料作为一种新型的功能材料已经被广泛应用于汽车保险杠的制作中。
其中，增韧聚丙烯（PP）复合材料由于其具备良好的耐磨、抗冲击、耐紫外线、耐腐蚀等特点，已经成为汽车工业中的热门材料之一。
本研究旨在探究增韧聚丙烯（PP）复合材料在汽车保险杠制作中的性能优势与应用价值，并进行相关的制作工艺及性能测试，为汽车保险杠的制作提供一种新的材料和解决方案。
研究内容：1.增韧聚丙烯（PP）复合材料的制备方法及工艺流程的探究和改进；2.增韧聚丙烯（PP）复合材料的物理力学性能测定，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性等方面的测试；3.研究增韧聚丙烯（PP）复合材料制作的汽车保险杠的力学性能及稳定性能测试，对比传统的保险杠材料，探究其性能优势与应用价值。
研究方法：1.制备增韧聚丙烯（PP）复合材料，探究其制备方法及工艺流程；2.通过标准测试方法，测定增韧聚丙烯（PP）复合材料的物理力学性能；3.基于数值模拟和实验测试相结合的方法，研究增韧聚丙烯（PP）复合材料制作的汽车保险杠的力学性能及稳定性能。
预期成果：1.通过对增韧聚丙烯（PP）复合材料的制备工艺流程的探究和改进，提升其质量和生产效率；2.测定增韧聚丙烯（PP）复合材料的物理力学性能，探究其力学性能优势；3.测试增韧聚丙烯（PP）复合材料制作的汽车保险杠的力学性能及稳定性能，探究其稳定性能；预期目标：1.确定增韧聚丙烯（PP）复合材料的良好制备工艺流程方法；2.探究增韧聚丙烯（PP）复合材料的物理力学性能特点；3.发现增韧聚丙烯（PP）复合材料制作的汽车保险杠的性能优势与应用价值，提高汽车保险杠的安全性能和美观性能。
汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发进展_罗忠富
Keywords:Bumper;Polypropylene;Automotive
近年来我国汽车工业迅速发展 , 尤其是轿车的产
量和社会保有量一直保持着较高增 长速度 , 2006 年 全国汽车产量达到 720万辆 , 2007年增长 23%达到 880万辆 , 预计 2008年将接近 1 000万辆 , 成为全球 举足轻重的市场 。 轻量化 、 塑 料化是汽车发 展的趋 势 , 国外轿车用塑料已经达到整车 10% ～ 15%, 有 的甚至高达 20%以上 , 在汽车用塑料品种中 , 以聚 丙烯材料所占用量最高 。 以 2004年的 PASSAT为例 , 其整车质量达 1 429 kg, 塑料用量已达 200 kg, 占整 车质量的 14%, 其中改性聚丙烯 PP的用量达 73 kg。 目前在轿车中 , 聚丙烯所占比例已经达到 40%左右 , 由于聚丙烯材料密度轻 、 易回收 , 通过改性的手段 , 特别是 LFT-PP, 聚丙烯已经进入汽车工程塑料的领 域 , 在汽车工业中的材料比例还会进一步提高 。
国外限塑政策法规
专家预测 , 推行有偿使用 制度将使塑料购物袋的总体使用量 减少 2/3左 右 。 其实 , 为 了减少 大量使用 塑料袋 而带来 的环保 危机 , 世界各国都绞尽脑汁 , 纷纷使出 各种招数 。
据报道 , 无论是在美洲 、 欧洲还是 非洲 , 许 多国家都在出台各种 政策法 规限制 使用塑 料购物袋 。 其中 , 比较 普遍的 做法是 使用替代性可降解产 品 、 收取 处理费 、 设置回收箱以及对违反者罚款等 。
料的研制 [ J] .合成树脂及塑料 , 2005, 22 (2): 1 -5. [ 6] 马卫化 , 钟 秦 , 蒋 香 华 .高 抗 冲 高 模 量 聚 丙 烯 的制 备
近年来我国汽车工业迅速发展 , 尤其是轿车的产
量和社会保有量一直保持着较高增 长速度 , 2006 年 全国汽车产量达到 720万辆 , 2007年增长 23%达到 880万辆 , 预计 2008年将接近 1 000万辆 , 成为全球 举足轻重的市场 。 轻量化 、 塑 料化是汽车发 展的趋 势 , 国外轿车用塑料已经达到整车 10% ～ 15%, 有 的甚至高达 20%以上 , 在汽车用塑料品种中 , 以聚 丙烯材料所占用量最高 。 以 2004年的 PASSAT为例 , 其整车质量达 1 429 kg, 塑料用量已达 200 kg, 占整 车质量的 14%, 其中改性聚丙烯 PP的用量达 73 kg。 目前在轿车中 , 聚丙烯所占比例已经达到 40%左右 , 由于聚丙烯材料密度轻 、 易回收 , 通过改性的手段 , 特别是 LFT-PP, 聚丙烯已经进入汽车工程塑料的领 域 , 在汽车工业中的材料比例还会进一步提高 。
国外限塑政策法规
专家预测 , 推行有偿使用 制度将使塑料购物袋的总体使用量 减少 2/3左 右 。 其实 , 为 了减少 大量使用 塑料袋 而带来 的环保 危机 , 世界各国都绞尽脑汁 , 纷纷使出 各种招数 。
据报道 , 无论是在美洲 、 欧洲还是 非洲 , 许 多国家都在出台各种 政策法 规限制 使用塑 料购物袋 。 其中 , 比较 普遍的 做法是 使用替代性可降解产 品 、 收取 处理费 、 设置回收箱以及对违反者罚款等 。
料的研制 [ J] .合成树脂及塑料 , 2005, 22 (2): 1 -5. [ 6] 马卫化 , 钟 秦 , 蒋 香 华 .高 抗 冲 高 模 量 聚 丙 烯 的制 备
汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
摘
要 ： 在 气 相 法聚 丙 烯 装 置 上工 业 化 生 产 了 汽车 保 险杠 用 高 抗 冲 聚 丙烯 Ｋ ０ ６ Ｋ ０ ６ 用 万 能拉 力 试 验 ９ １ ． ９ ２ 采
机 、 胶渗 透 色 谱 仪 、 凝 核磁 共 振 碳 谱 仪 等 研究 了 Ｋ ０ ６ Ｋ ０ ６的 结 构 与 性 能 ， 与 国外 同类 产 品进 行 了对 比 。结 果 ９ １，９２ 并 表明 ： 所开 发 产 品 具 有 较 好 的 韧性 ， 保 持 刚性 与 韧 性 平 衡 。 品 的 常 温 悬臂 梁 缺 口 冲击 强 度 达 ５ Ｊ ， 曲模 量 并 产 ５ｋｉ 弯 ｍ２ 为 ９ ０ＭＰ ． 氏硬 度 大 于 ８ 。 ４ ａ洛 Ｏ 关 键 词 ： 聚 丙烯 共聚合 高流 动 高抗 冲 汽 车保 险杠
１ 实 验 部 分
用 于制作 汽车 保险杠 的 Ｐ Ｐ不但 要 具有高 流 动性 ， 而且要具有 优越的抗 冲击 性能 ． 以承受一 定 的外界 冲击 ． 减少 冲击造成 的破坏 。 同时做到刚性 与韧性 的平衡 ．在充分满足抗 冲击性能要求 的同
时。 刚性若 能提高 ， 降低制 品厚度 ， 少原料 消 可 减
公 司 生 产 ：５ ２型 万 能 拉 力 试 验 机 ． 国 Ｉｓｏ ４０ 美 ｎｔ ｎ ｒ 公司生产 ： ｏ ２ Ｎ ． ６型悬 臂 梁 冲 击 试 验 机 ， ５ 日本 东 洋
北 京 化 工 大 学 化 工 设 备 与 机 械 专 业 ． 直 从 事 聚丙 烯 的 生 一 产 和 销 售 工 作 Ｅ ｍａ ：ｉｘ ．ｇｓ ｉｏｅ． ｍ；联 系 电 ～ ｉ ｊ ｉ ｈｘ＠ｓｎｐｃｅ ｌ ａａ ｏ从图 １ 出． 看 随 乙丙橡胶含 量的增加 ， 聚 共
Ｐ Ｐ的常 温 、 温 抗 冲击 性 能 逐 渐 提 高 。 这 是 由 于 低
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ｃｏｎｔｅｎｔ
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＰ
襄１乙丙橡胶相对分子质量与低温冲击强度的关系
１＇ａｂ．１ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｌｏｗ ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａ鲻ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ
结构，从而获得良好的综合性能。从表２看出。
Ｋ９０１６．Ｋ９０２６的橡胶相肌均高于ＰＰ相。且相差
很大，Ｄ较宽。Ｋ９０１６，Ｋ９０２６橡胶粒径细小，大多
在０．２～１．５¨ｍ。橡胶在ＰＰ相中分散均匀，有利于 橡胶相发挥出更高的韧性。因此，Ｋ９０１６，Ｋ９０２６在
宏观物性和加工方面均表现出优异的性能。
表２相对分子质量及其分布
Ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ
ｆｌｕｉｄｉｔｙ；ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ
万方数据
ｏｆ
ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ
２．５市场使用
ｉｍｐａｃｔ
ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ
ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，
２００７年．燕山石化生产的高抗冲ＰＰ
Ｋ９０２６
１９９３：１１２
开始由国产某知名品牌汽车试用。之前，该汽车零
（编辑：陈文淑）
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ
修回日期： ２０１０－０３—１４。 作者简介：贾峡，女。１９７１年生，工程师，１９９５年毕业于 北京化工大学化工设备与机械专业。一直从事聚丙烯的生 产和销售工作。Ｅ－ｎｕｆｉｌ：ｊｉａｘｉａ．ｈｇｘｓ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｎｌ；联系电 话：（０１０）５１５８６８２５。
精机生产：１５０Ｃ型凝胶渗透色谱仪，美国Ｗａｔｅｒｓ 公司生产：Ｆ）（一１００型核磁共振碳谱仪，美国Ｊｅｏｌ
数（『叼１）较高，相对分子质量分布（Ｄ）较宽时，乙丙橡
胶的增韧效果较好Ｉ”。由表１看出．Ｋ９０１６中乙丙
橡胶的肌为３．３ｘ１０５，『叫较高，因此表现出很好
的抗冲击性能。从表１还看出。由于其乙丙橡胶相 相对分子质量较大，在达到相同的韧性时。所需的
乙丙橡胶质量分数相对较低。
Ｆｉｇ．１ 图１
乙丙橡胶含量与共聚ＰＰ力学性能的关系
ＧＢ厂ｒ
车工业领域的应用越来越广泛，需求量不断攀升。
进入２１世纪以来．国外开始研究较高熔体流动速 率（ＭＦＲ）的ＰＰ在汽车保险杠等方面的应用．其使 用量也在逐年增加。近几年．中国石油化Ｔ股份有 限公司北京燕山分公司ｆ简称燕山石化１先后开发 了多个ＰＰ产品（如Ｋ９９３５，Ｋ９９２０，Ｋ９０３５．Ｋ９０２０ 等）应用于汽车领域。该系列产品具有高流动性、 较高的抗冲击性、适宜的弯曲模量等特点．用于制
２结果与讨论
用于制作汽车保险杠的ＰＰ不但要具有高流 动性．而且要具有优越的抗冲击性能．以承受一定
的外界冲击，减少冲击造成的破坏。同时做到刚性 与韧性的平衡．在充分满足抗冲击性能要求的同
２００６年．燕山石化开始研发高流动高抗冲ＰＰ
Ｋ９０１６．Ｋ９０２６。在原有的汽车用ＰＰ专用树脂基础
上。改进工艺条件，赋予树脂更高的橡胶含量，减 少了后加工过程橡胶的用量．降低了加工成本。
１实验部分 １．１主要原料
时，刚性若能提高．可降低制品厚度，减少原料消
耗。为此．在开发过程中从ＰＰ的乙丙橡胶相和ＰＰ
相人手进行研究．使最终产品满足要求。
２．１
乙丙橡胶含量对共聚ＰＰ性能的影响 从图１看出．随着乙丙橡胶含量的增加．共聚
丙烯，乙烯，氢气，均为聚合级；ＰＰ，Ｋ７７２６，
Ｋ９０１６，Ｋ９０２６，Ｋ９９２０，Ｋ９９３５，均为燕山石化生产。 催化剂，国产。三乙基铝（ＴＥＡＬ），进口。添加剂，进 口或国产。 １．２主要仪器与设备
ａ
ｇａｓ－ｐｈａｓｅ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｐｌａｎｔ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ｔｅｎｓｉｌｅ ｔｅｓｔ ｍａｃｈｉｎｅ，ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ｃａｒｂｏｎ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ
摘
要：
在气相法聚丙烯装置Ｉ二工业化生产了汽车保险杠用高抗冲聚丙烯Ｋ９０１６．Ｋ９０２６．采用万能拉力试验
机．凝胶渗透色谱仪、核磁共振碳谱仪等研究了Ｋ９０１６．Ｋ９０２６的结构与性能。并与国外同类产品进行了对比。结果 表明：所开发产品具有较好的韧性。并保持刚性与韧性平衡，产品的常温悬臂粱缺ｕ冲击强度达５５ ｋＪ／ｍ２．弯曲模量 为９４０ ＭＰａ．洛氏硬度大于８０。
Ｊ／ａ Ｘｉａｌ，Ｔｉａｎ Ｚｈｅｎｇｘｉｎ２
（１．Ｈｕａｂｅｉ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｓａｉｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗｏｒｋｓ Ｎｏ．２ ｏｆ Ｙａｎｓｈａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ ｂｌｏｃｋ ｃｏ－－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｅｓｉｎｓ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ，ｇｒａｄｅ Ｋ９０１６ ａｎｄ Ｋ９０２６，ｗｅｒｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ
１０４０．２—２００６测试。弯曲模量按ＧＢ厂ｒ ９３４ｌ一
２０００测试。悬臂梁冲击强度按ＧＢ／Ｔ １０４３．１—２００８ 测试。洛氏硬度按ＧＢ／Ｔ ３３９８．２—２００８测试。热变 形温度按ＧＢ／Ｔ １６３４．２—２００４测试．
造汽车内饰件、门内衬板等部件．同时也被汽车工
业用于共混改性ＰＰ材料的基础树脂．
ｉｍｐａｃｔ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＰＰ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ
２．３乙丙橡胶的乙烯分布和ＰＰ分子链相对分子
质量对ＰＰ性能的影响
Ｋ９０１６橡胶相分子链上的乙丙交替排列的 ＰＰＥ，ＥＰＥ，ＰＥＰ，ＥＥＰ（Ｐ为丙烯单元，Ｅ为乙烯单元）
万方数据
合成树脂及塑料
２０１０年第２７卷
２．４工化产品性能
部件生产厂对燕山石化生产的Ｋ７７２６进行改性
关键词：
聚丙烯共聚合高流动高抗冲汽车保险杠
文献标识码：Ｂ
中图分类号：ＴＱ ３２５．１＋４
文章编号：１００２—１３９６（２０１０）０３—００４６－０３
随着汽车工业的飞速发展．聚丙烯ｆＰＰ）在汽
公司生产；Ｓ一２１５０型扫描电子显微镜，日本日立 公司生产． １．３性能测试及表征 ＭＦＲ按ＧＢ厂ｒ ３６８２—２０００测试。拉伸性能按
ａｎｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ
ｂａｌａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
ａｎｄ ｒｉｇｉｄｉｔｙ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｉｎｓ’ｎｏｔｃｈｅｄ Ｉｚｏｄ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｒｏｃｋｗｅｌｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｉｓ ａｂｏｖｅ ８０． Ｋｅｙ
ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ５５ ｋＪ／ｍ２，ｆｌｅｘｕｒａＩ ｍｏｄｕｌｕｓ ｉｓ ９４０ ＭＰａ．ａｎｄ
从表３看出．按以上研究和分析思路确定的
生产工艺路线和生产工艺条件．生产过程稳定．产
后使用．由于Ｋ９０２６的肘脓更高．可用于加丁制
作尺寸更大的、结构更加复杂的汽车部件，成型
好。目前．汽车用塑料的所有零部件（如保险杠、门
品质量提高。通过采用独特催化剂体系，使ＰＰ链 的立构规整性更好．结晶度高。拉伸屈服应力、弯 曲模量等随之提高。通过在ＰＰ中生成一定数量性 能良好的橡胶相．使Ｋ９０１６．Ｋ９０２６悬臂梁缺Ｅｌ冲
ＰＰ的常温、低温抗冲击性能逐渐提高。这是由于
引入乙烯使分子链的规整度下降．柔性增加．表现 出良好的橡胶弹性．在体系受到外来冲击力时．乙
丙橡胶链可以通过构象上的变化吸收冲击能量．
收稿日期：
２０１０－０１—１２；
ＴＰ４０２２型熔体流动速率测定仪，日本Ｔｅｓｔｅｒ
公司生产：４５０２型万能拉力试验机，美国Ｉｎｓｔｒｏｎ 公司生产：Ｎｏ．５２６型悬臂梁冲击试验机，日本东洋
４参考文献
【ｌ】洪定一．聚丙烯——原理、工艺与技术【Ｍ】．北京：中国石化 出版社．２００２：２０２． 【２】２
Ｍｉｒａｂｅｌｌａｒ Ｆ Ｍ Ｊｒ．Ｎｅｗ ａｄｖａｎｃｅｓ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ
ａｓｐｅｃｔｓ ｉｎ
ｐｏｌｙｏｌｅｆｌｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ
ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ
ｏｆ ｐｈａｓｅ
击强度大幅度提高．同时刚性和韧性获得平衡．可
内饰板、仪表盘、挡底板等）都能采用Ｋ９０２６进行 生产．在汽车上的用量因车型不同每辆车的用量
４０～８０
ｋｇ。随着汽车工业的迅猛发展，该企业
Ｋ９０２６的使用量从２００７年的４２０ ｔ增长到２００９年 的２ ８００多吨。目前，我国汽车工业进入了高速发
以满足使用要求。高流动性、高抗冲击性能使 Ｋ９０１６。Ｋ９０２６用于加工大型抗冲击制品：作为改 性料的基础树脂时．可减少橡胶添加量。
万方数据
第３期
贾峡等．汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
表现出更高的韧性。从图１还可看出．为保证共聚 ＰＰ具有良好的低温抗冲击性能．共聚ＰＰ中乙丙 橡胶的质量分数需达２０％以上。
２．２乙丙橡胶相对分子质量对ＰＰ性能的影响 在链结构相同的情况下．链长度与链的柔性
成正比。乙丙橡胶的重均分子量（圳较大。特性黏
Ｔａｂ．２ Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｍ蜮ａｎｄ
ｉｔｓ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
图２乙丙橡胶ｆ训与悬臂梁缺ＩＥＩ冲击强度的关系
Ｆｉｇ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｉｎｔｒｉｎｓｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅ－－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｎｏｔｃｈｅｄ Ｉｚｏｄ
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＰ
襄１乙丙橡胶相对分子质量与低温冲击强度的关系
１＇ａｂ．１ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｌｏｗ ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａ鲻ｏｆ ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ
结构，从而获得良好的综合性能。从表２看出。
Ｋ９０１６．Ｋ９０２６的橡胶相肌均高于ＰＰ相。且相差
很大，Ｄ较宽。Ｋ９０１６，Ｋ９０２６橡胶粒径细小，大多
在０．２～１．５¨ｍ。橡胶在ＰＰ相中分散均匀，有利于 橡胶相发挥出更高的韧性。因此，Ｋ９０１６，Ｋ９０２６在
宏观物性和加工方面均表现出优异的性能。
表２相对分子质量及其分布
Ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ
ｆｌｕｉｄｉｔｙ；ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ
万方数据
ｏｆ
ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ
２．５市场使用
ｉｍｐａｃｔ
ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ
ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，
２００７年．燕山石化生产的高抗冲ＰＰ
Ｋ９０２６
１９９３：１１２
开始由国产某知名品牌汽车试用。之前，该汽车零
（编辑：陈文淑）
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ
修回日期： ２０１０－０３—１４。 作者简介：贾峡，女。１９７１年生，工程师，１９９５年毕业于 北京化工大学化工设备与机械专业。一直从事聚丙烯的生 产和销售工作。Ｅ－ｎｕｆｉｌ：ｊｉａｘｉａ．ｈｇｘｓ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｎｌ；联系电 话：（０１０）５１５８６８２５。
精机生产：１５０Ｃ型凝胶渗透色谱仪，美国Ｗａｔｅｒｓ 公司生产：Ｆ）（一１００型核磁共振碳谱仪，美国Ｊｅｏｌ
数（『叼１）较高，相对分子质量分布（Ｄ）较宽时，乙丙橡
胶的增韧效果较好Ｉ”。由表１看出．Ｋ９０１６中乙丙
橡胶的肌为３．３ｘ１０５，『叫较高，因此表现出很好
的抗冲击性能。从表１还看出。由于其乙丙橡胶相 相对分子质量较大，在达到相同的韧性时。所需的
乙丙橡胶质量分数相对较低。
Ｆｉｇ．１ 图１
乙丙橡胶含量与共聚ＰＰ力学性能的关系
ＧＢ厂ｒ
车工业领域的应用越来越广泛，需求量不断攀升。
进入２１世纪以来．国外开始研究较高熔体流动速 率（ＭＦＲ）的ＰＰ在汽车保险杠等方面的应用．其使 用量也在逐年增加。近几年．中国石油化Ｔ股份有 限公司北京燕山分公司ｆ简称燕山石化１先后开发 了多个ＰＰ产品（如Ｋ９９３５，Ｋ９９２０，Ｋ９０３５．Ｋ９０２０ 等）应用于汽车领域。该系列产品具有高流动性、 较高的抗冲击性、适宜的弯曲模量等特点．用于制
２结果与讨论
用于制作汽车保险杠的ＰＰ不但要具有高流 动性．而且要具有优越的抗冲击性能．以承受一定
的外界冲击，减少冲击造成的破坏。同时做到刚性 与韧性的平衡．在充分满足抗冲击性能要求的同
２００６年．燕山石化开始研发高流动高抗冲ＰＰ
Ｋ９０１６．Ｋ９０２６。在原有的汽车用ＰＰ专用树脂基础
上。改进工艺条件，赋予树脂更高的橡胶含量，减 少了后加工过程橡胶的用量．降低了加工成本。
１实验部分 １．１主要原料
时，刚性若能提高．可降低制品厚度，减少原料消
耗。为此．在开发过程中从ＰＰ的乙丙橡胶相和ＰＰ
相人手进行研究．使最终产品满足要求。
２．１
乙丙橡胶含量对共聚ＰＰ性能的影响 从图１看出．随着乙丙橡胶含量的增加．共聚
丙烯，乙烯，氢气，均为聚合级；ＰＰ，Ｋ７７２６，
Ｋ９０１６，Ｋ９０２６，Ｋ９９２０，Ｋ９９３５，均为燕山石化生产。 催化剂，国产。三乙基铝（ＴＥＡＬ），进口。添加剂，进 口或国产。 １．２主要仪器与设备
ａ
ｇａｓ－ｐｈａｓｅ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｐｌａｎｔ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ｔｅｎｓｉｌｅ ｔｅｓｔ ｍａｃｈｉｎｅ，ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ｃａｒｂｏｎ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ
摘
要：
在气相法聚丙烯装置Ｉ二工业化生产了汽车保险杠用高抗冲聚丙烯Ｋ９０１６．Ｋ９０２６．采用万能拉力试验
机．凝胶渗透色谱仪、核磁共振碳谱仪等研究了Ｋ９０１６．Ｋ９０２６的结构与性能。并与国外同类产品进行了对比。结果 表明：所开发产品具有较好的韧性。并保持刚性与韧性平衡，产品的常温悬臂粱缺ｕ冲击强度达５５ ｋＪ／ｍ２．弯曲模量 为９４０ ＭＰａ．洛氏硬度大于８０。
Ｊ／ａ Ｘｉａｌ，Ｔｉａｎ Ｚｈｅｎｇｘｉｎ２
（１．Ｈｕａｂｅｉ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｓａｉｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗｏｒｋｓ Ｎｏ．２ ｏｆ Ｙａｎｓｈａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｈｉｇｈ ｉｍｐａｃｔ ｂｌｏｃｋ ｃｏ－－ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｅｓｉｎｓ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐ，ｇｒａｄｅ Ｋ９０１６ ａｎｄ Ｋ９０２６，ｗｅｒｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ
１０４０．２—２００６测试。弯曲模量按ＧＢ厂ｒ ９３４ｌ一
２０００测试。悬臂梁冲击强度按ＧＢ／Ｔ １０４３．１—２００８ 测试。洛氏硬度按ＧＢ／Ｔ ３３９８．２—２００８测试。热变 形温度按ＧＢ／Ｔ １６３４．２—２００４测试．
造汽车内饰件、门内衬板等部件．同时也被汽车工
业用于共混改性ＰＰ材料的基础树脂．
ｉｍｐａｃｔ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＰＰ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ
２．３乙丙橡胶的乙烯分布和ＰＰ分子链相对分子
质量对ＰＰ性能的影响
Ｋ９０１６橡胶相分子链上的乙丙交替排列的 ＰＰＥ，ＥＰＥ，ＰＥＰ，ＥＥＰ（Ｐ为丙烯单元，Ｅ为乙烯单元）
万方数据
合成树脂及塑料
２０１０年第２７卷
２．４工化产品性能
部件生产厂对燕山石化生产的Ｋ７７２６进行改性
关键词：
聚丙烯共聚合高流动高抗冲汽车保险杠
文献标识码：Ｂ
中图分类号：ＴＱ ３２５．１＋４
文章编号：１００２—１３９６（２０１０）０３—００４６－０３
随着汽车工业的飞速发展．聚丙烯ｆＰＰ）在汽
公司生产；Ｓ一２１５０型扫描电子显微镜，日本日立 公司生产． １．３性能测试及表征 ＭＦＲ按ＧＢ厂ｒ ３６８２—２０００测试。拉伸性能按
ａｎｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ
ｂａｌａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
ａｎｄ ｒｉｇｉｄｉｔｙ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｉｎｓ’ｎｏｔｃｈｅｄ Ｉｚｏｄ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｒｏｃｋｗｅｌｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｉｓ ａｂｏｖｅ ８０． Ｋｅｙ
ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ５５ ｋＪ／ｍ２，ｆｌｅｘｕｒａＩ ｍｏｄｕｌｕｓ ｉｓ ９４０ ＭＰａ．ａｎｄ
从表３看出．按以上研究和分析思路确定的
生产工艺路线和生产工艺条件．生产过程稳定．产
后使用．由于Ｋ９０２６的肘脓更高．可用于加丁制
作尺寸更大的、结构更加复杂的汽车部件，成型
好。目前．汽车用塑料的所有零部件（如保险杠、门
品质量提高。通过采用独特催化剂体系，使ＰＰ链 的立构规整性更好．结晶度高。拉伸屈服应力、弯 曲模量等随之提高。通过在ＰＰ中生成一定数量性 能良好的橡胶相．使Ｋ９０１６．Ｋ９０２６悬臂梁缺Ｅｌ冲
ＰＰ的常温、低温抗冲击性能逐渐提高。这是由于
引入乙烯使分子链的规整度下降．柔性增加．表现 出良好的橡胶弹性．在体系受到外来冲击力时．乙
丙橡胶链可以通过构象上的变化吸收冲击能量．
收稿日期：
２０１０－０１—１２；
ＴＰ４０２２型熔体流动速率测定仪，日本Ｔｅｓｔｅｒ
公司生产：４５０２型万能拉力试验机，美国Ｉｎｓｔｒｏｎ 公司生产：Ｎｏ．５２６型悬臂梁冲击试验机，日本东洋
４参考文献
【ｌ】洪定一．聚丙烯——原理、工艺与技术【Ｍ】．北京：中国石化 出版社．２００２：２０２． 【２】２
Ｍｉｒａｂｅｌｌａｒ Ｆ Ｍ Ｊｒ．Ｎｅｗ ａｄｖａｎｃｅｓ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ
ａｓｐｅｃｔｓ ｉｎ
ｐｏｌｙｏｌｅｆｌｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ
ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ
ｏｆ ｐｈａｓｅ
击强度大幅度提高．同时刚性和韧性获得平衡．可
内饰板、仪表盘、挡底板等）都能采用Ｋ９０２６进行 生产．在汽车上的用量因车型不同每辆车的用量
４０～８０
ｋｇ。随着汽车工业的迅猛发展，该企业
Ｋ９０２６的使用量从２００７年的４２０ ｔ增长到２００９年 的２ ８００多吨。目前，我国汽车工业进入了高速发
以满足使用要求。高流动性、高抗冲击性能使 Ｋ９０１６。Ｋ９０２６用于加工大型抗冲击制品：作为改 性料的基础树脂时．可减少橡胶添加量。
万方数据
第３期
贾峡等．汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
表现出更高的韧性。从图１还可看出．为保证共聚 ＰＰ具有良好的低温抗冲击性能．共聚ＰＰ中乙丙 橡胶的质量分数需达２０％以上。
２．２乙丙橡胶相对分子质量对ＰＰ性能的影响 在链结构相同的情况下．链长度与链的柔性
成正比。乙丙橡胶的重均分子量（圳较大。特性黏
Ｔａｂ．２ Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｍ蜮ａｎｄ
ｉｔｓ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
图２乙丙橡胶ｆ训与悬臂梁缺ＩＥＩ冲击强度的关系
Ｆｉｇ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｉｎｔｒｉｎｓｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅ－－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｎｏｔｃｈｅｄ Ｉｚｏｄ