汽车保险杠专用聚丙烯树脂的开发
PP汽车保险杠配方设计
橡塑产品配方设计一、产品：PP汽车保险杠二、配方组成（质量份）：三、设计思路：聚丙烯（PP）具有良好的综合力学性能,耐热性，耐化学药品性，绝缘性，加工性能和较低的密度，成本低廉,故其发展速度较快，但是PP本身脆性（尤其是低温脆性）较大，耐光性差、易老化，韧性不好，用于韧性要求较高的产品时必须对PP进行增韧改性。
四、增韧剂：POE（8200）：聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)，是具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。
POE具有较小的内聚能，较高的剪切敏感性，加工时与聚丙烯的相容性好，其表观切变粘度对温度的依赖性与PP接近，对PP增韧效果显著。
POE有着良好的回弹性和柔韧性，且其硬度很低，耐寒性极佳，POE增韧PP后，提高PP的常温和低温下的冲击强度，带给材料良好的综合性能。
POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似，因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对POE 进行交联，材料的耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。
五、填充剂碳酸钙CaCO3:无毒、无臭、无刺激性，通常为白色。
碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。
在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。
六、抗氧剂抗氧剂1010：四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
白色结晶粉末，化学性状稳定，可溶于苯、丙酮、氯仿，微溶于乙醇，不溶于水。
熔点110.0～125.0℃，含量≥98.0%，密度1.15。
1、抗氧剂1010对聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化性能。
可有效地延长制品的使用期限。
2、抗氧剂1010挥发性小，不易迁移，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，与大多数聚合物具有很好的相容性。
聚丙烯汽车保险杠材料的研究、开发和进展
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
汽车保险杠专用n-CaCo3／聚丙烯复合材料的研制
Ａ Ｔ ＆ Ｍ
Ａ Ｕ ｍ Ｏ
Ｐ Ｓ Ｌ Ａ ｍ ｌ （ Ｓ
Ｆ Ｏ Ｒ Ｕ Ｍ
汽车保险杠专用ｎＣ Ｃ 聚丙烯复合材料的研制 ．ａ ｏ ／ ３
介绍 了利用熔 融共 混法 制备ｎＣａ ． ＣＯ。Ｐ 复 合材料 的过程 。通 过 Ｐ 基 础 ／Ｐ Ｐ
注 射成 型机 ： ｇ ｔ ｃ ８ 型 Ｅｒｏｅ ｈ ０
国 ＤＥ Ｇ公 司 。 ＭＡ
德
塑料材料是实现这些 目标的有效途 目前 ．纳米 Ｃａ ＣＯ。 无机 纳 米粒 子 等
（ ＰＰ） 具 有 密 度 小 、价 格 低 、 无 复 合 高分 子 材 料 的研 制 、开 发 和应
万能试 验 机 ： ０ ０ ２ ０ Ａ型 ．日本 岛
取 相 应 的 增 强 手 段 ．如 填 充 无 机 母粒 。
行 ；冲击试验 按ＧＢＴ １ ４ — １ ９ 进 ／ ０ ３ ９ ３ 行 ；用注塑 方法制备样条 。
（） 形态分 析 ３ 用 透射 电子 显 微镜 （ Ｍ）观 ＴＥ
填 料 ．寻 求 最 佳 的 刚 性 一 韧 性 平
２主 要试 验设备 和测试仪 器 ．
双螺 杆挤 出机 ： Ｓ ０ Ｚ Ｋ３ 型 德 国
衡 。 但 无 机 填 料 的 加 入 使 材 料 密
度 增 加 、制 品 质 量 增 加 ．不 利 于 Ｗ＆ 公司：Ｅ ５ ． 京科亚公司 。 Ｐ Ｔ ６型 南
汽 车 的轻 量 化 。
高 速混合机 ： ．０ Ｑ型 ．北京 察Ｃａ ＧＨ １ Ｄ ＣＯ。 粉体 形态 以及 在ＰＰ 基体 中
树 脂 的选择 ｎＣ ＣＯ。 －ａ 添加量对体 系性能 的影响 以及 ｎＣａ ． ＣＯ。 与弹性体 复配
等试验 ，确定 了汽 车保 险杠的材料 配方 。 ‘
汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发进展
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
汽车保险杠专用聚丙烯树脂的开发
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 ]。
PP汽车保险杠配方分析
制品的结构
PP制品的晶体属球晶结构，具体形态有α、β、γ 和拟六方4种晶型，不同 晶型的PP制品在性能上有差异。 α 晶型属单斜晶系，它为最常见、热稳定性最好、力学性能好的晶型， 熔点为176℃，相对密度0.936； β 晶型属六方晶系，它不易得到，一般骤冷或加β晶型成核剂可得到，但 它的冲击性能好，熔点147℃，相对密度0.922，制品表面多空或粗糙； γ 晶型属三斜晶系，熔点150℃，相对密度为0.946，形成的机会比β晶型 还少； 拟六方为不稳定结构，骤冷可制成，相对密度0.88，主要产生于拉伸单丝 和扁丝制品中。 PP制品球晶的种类对性能影响大，球晶尺寸的大小对制品性能的影响更大， 大球晶制品的冲击强度低、透明性差，而小球晶则正好相反。 PP制品的结晶度大小对其性能的影响很大。结晶度越高制品透明性越差， 但力学性能越高。
POE/PP共混 POE/的EPDM比较 与的EPDM
EPDM 分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭 氧性及化学稳定性。但EPDM价格高，碎胶有一定的困难， 流动性也不太理想；而POE/PP共混，通过对POE进行交联， 材料的耐热温度提高，永久变形减小， 拉伸强度、撕裂 强度等主要的力学性能都有很大程度的提高。 POE 的分子主链结构与EPDM类似，也为饱和结构。由于 采用了限定几何构型技术，可人为地控制POE的分子支链； 茂金属催化剂使得POE又具有窄的相对分子质量分布。因 而，POE具有EPDM优异的性能，同时某些性能超过了 EPDM。
3.增强PP；以玻纤为增强材料，使得拉伸强度、耐热性、 增强PP； 增强PP 刚性、硬度、耐蠕变性、线性膨胀系数及成型收缩率等 性能明显提高。 4.填充PP；常用填充材料有碳酸钙、滑石粉、云母及木 填充PP； 填充PP 粉等，填充前需进行偶联剂活化处理，以提高相容性。 5.共混PP 共混PP 共混 共混PP主要为改善其低温冲击性能，常用共混实例如下。 共混， PP/HDPE 共混，提高冲击强度，HDPE含量10％-40％，冲 击强度可提高8倍之多。 共混，改善冲击性能，常协同填料一起加入， PP/EPDM 共混 以保证刚性；改性效果明显。
聚丙烯热塑性树脂在汽车保险杠中的应用
聚丙烯热塑性树脂在汽车保险杠中的应用,是由丙烯聚合而制得的一种聚丙烯（polyprolene，PP），分子式为[C3H6]n热塑性树脂,其化学结构式如图 1。
PP通常为半透明无色固体，无臭无毒。
由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。
耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。
密度小，是最轻的通用塑料。
缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。
图 1 聚丙烯的结构式保险杠系统是轿车车身的重要组成部分。
其作用是当轿车与其他车辆或障碍物发生碰撞时能保护车身和附件，具体说就是保护翼子板、散热器、发动机罩和灯具等部件。
轻微事故时保险杠系统能吸收冲击能量，撞后自动恢复原状，有效地降低了轿车的修理费用。
PP材料密度轻,尤其是相比于金属材料，在减轻重量的基础上又不失机械性能，而且通过改性的手段,特别是LFT-PP,已经进入汽车工程塑料的领域,PP因其优异的性价比,在汽车内外饰件中得到广泛应用,特别是应用在汽车的前后保险杠上(图 2)。
图 2 聚丙烯在汽车保险杠中的应用随着科技的发展，人们对PP材料的要求也随着提高，对PP的改性成为趋势。
日产汽车公司和三菱油化公司也研制了由PP嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3 种组分配成的新材料制作的保险杠用该体系生产的保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性将保险杠装车后, 在8kN冲击应力条件下可不碎裂, 并具有复原的弹性。
这种材料还具有装饰美观、可注射成型等特点。
日本三井化学也研制了由PP嵌段共聚物、弹性体和滑石粉色目料配成的材料制成保险杠, 综合性能良好。
1991年, 丰田汽车公司将纳米PP 复合材料用于汽车前后保险杠, 使原保险杠厚度由4mm减至3mm,质量减轻约l/3。
国外聚丙烯汽车保险杠发展迅速,使用弹性体聚丙烯改性生产保险杠已占70%。
以日本为代表的由嵌段共聚PP、苯乙烯弹性体和聚烯烃类乙丙橡胶3组分配制成的新材料,及Himont公司反应器中直接生产的改性PP合金,极大地改善了保险杠的涂装性、耐热性及弹性,使PP在性能方面与聚氨酯接近,可用于生产中高档轿车保险杠。
聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制
聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制中文摘要本论文通过橡胶(POE)、聚丙烯(PP)、滑石粉共混和添加成核剂改变聚丙烯的结晶形态两种方式来对聚丙烯进行增韧，并通过马来酸酐（MAH）与苯乙烯（St）对聚丙烯（PP）进行增强极性改性，研究了改性后复合材料的性能，并取得了一定的效果。
在研究橡胶增韧PP的过程中，采用了DOW化学公司近几年推出的用茂金属催化剂通过乙烯和辛烯原位聚合技术生产的一种饱和乙烯一辛烯共聚物(POE)增韧改性PP。
对PP/POE体系的力学性能进行了研究，并用差示扫描量热仪(DSC)对其进行了详细的表征。
结果表明，POE加入随含量的增加，PP的冲击强度和断裂伸长率不断升高，拉伸屈服强度不断降低，且随着拉伸速率的增加，PP/POE共混体系的拉伸屈服强度逐渐升高，而断裂伸长率则逐渐降低;分析表明，加入POE破坏了PP分子链的规整性，阻碍PP的结晶，，导致其结晶度不断降低;POE与PP具有较好的相容性，POE加入没有改变PP的晶面间距和晶型。
在研究滑石粉对聚丙烯增强的过程中，采用1250目的滑石粉增强填充PP/POE体系，并对其力学性能进行了研究，随着滑石粉用量的增加，混合体系的冲击强度降低，但其断裂伸长率在加入15%之前一直在上升，15%后开始下降。
滑石粉对PP有异相成核作用，随着滑石粉的加入，球晶渐趋不规则,边界变得模糊,球晶尺寸下降,球晶分布趋于均匀。
在研究成核剂改变聚丙烯进行增韧的过程中，用β晶型成核剂(TMB-4)对PP的结晶和力学性能进行研究，结果表明，TMB-4能使共聚PP拉伸强度有所提高，TMB-4因诱发PP产生大量β晶，使其缺口冲击强度和断裂伸长率提高了56%和15%。
通过POE、成核剂、滑石粉复配来对PP进行增韧，并对其力学性能进行表征，结果表明，其冲击强度和拉伸强度都有一定程度的提高，综合性能良好。
一些性能达到了保险杠对PP复合材料的要求。
关键词:聚丙烯，POE，滑石粉，成核剂，结晶，力学性能安徽建筑工业学院本科生毕业论文AbstractIn the thesis,the polypropylene(PP) resin was modified for toughness by two methods,Including the adding of POE and Talcum powder,blending with nucleators to modify the crystallization off PP.And by maleic anhydride (MAH) and styrene (St) on polypropylene (PP) to enhance the polarity.The properties of PP composite were studied and the result is good.Saturation ethylene-oetylene copolylner(P0E) produced by DOW chemistry company via ethylene and octylene original position polymerization eatalysised by metallocene was adopted，when studying modified PP.the mechanical properties Of the PP/POE system were studied and they were investigated by differential seanning calorimetry(DSC).The results show that the impact strength and rupture elongation ratio of PP/POE can be increased gradually and tensile yield intension reduced gradually as the adding content of POE,while tensile yield intension can be increased gradually and rupture elongation ratio reduced gradually as the increasing of rate of estension.The crystallization analysis s how that the erystallization degree of PP was redueted sequeneely by adding POE to damage PP molecular thain regulation and hind PP crystallization.The crystallization shape and interplanar distance of PP was not changed by adding POE and there is very good consisteney between PP and POE.In the research process of that Talc reinforced polypropylene, talc was used to increase PP/POE system, and the mechanical properties were studied.with the increase of the amount of talc,the impact strength of the mixed system decreased, But the elongation at break before joining the 15% has been rising, over 15% began to decrease.Talc on PP play the role of heterogeneous nucleation,With the addition of talc,Spherulites become more irregular,boundaries are blurred,Spherulite size decreases,Spherulites to uniform.The influence ofβform(TMB-4) nucleators on erystallization and mechanieal properties of impact co-polypropylen was studied,the results show that TMB-4 inereases tensile intension to some extent.TMB-4 because of its indueting co-PP togenerate more.βcrystal form has more evidently increased impact strength and rupture elongation ratio of PP about 56% and 15% .The PP resin was modified for toughness by multiplicity formulation of POE,talc and nueleators，and the meehanieal properties of PP/POE/talc/nucleators were tested.The results show that Impact strength and tensile intension can be inereased to some extent and combination property is good.The PP composite reach the require of auto bumper.聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制Keywords:polypropylene，POE，nueleator，crystallization，mechanical property安徽建筑工业学院本科生毕业论文目录第1章引言 (V)1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状 (1)1.1.1介绍 (1)1.1.2国内外聚丙烯汽车保险杠及专用料的发展概况 (1)1.2汽车保险杠用聚丙烯存在问题和开发难点 (3)1. 3聚丙烯汽车保险杠专用料 (3)1.3.1聚丙烯与弹性体共混料 (3)1.3.2 PP/EPDM型反应型共混料 (4)1.3.3嵌段共聚PP/聚烯烃热塑性弹性体(TPE)共混料 (4)1.3.4新型高分子材料—丰田超级烯烃聚合物 (4)1.3.5非交联发泡保险杠 (4)1.3.6汽车保险杠专用树脂 (5)1.3.7可涂饰汽车保险杠 (5)1.4汽车保险杠的成型方法和回收利用 (5)1.4.1汽车保险杠的成型方法 (5)1.4.2汽车保险杠的回收利用 (6)1.5汽车保险杠用聚丙烯增韧改性 (6)1.5.1化学改性 (6)1.5.2物理改性 (8)1.6汽车保险杠用聚丙烯增强改性 (10)1.7聚丙烯增韧增强改性存在的问题 (10)1.8聚丙烯增加极性改性 (11)1.9研究目的及意义 (11)第二章弹性体POE改性聚丙烯概述 (12)2.1 POE弹性体 (12)2.1.1 POE的性能 (12)2.1.2 POE对PP的共混改性 (12)2.2 POE与其他弹性体的比较 (13)2.3不同牌号的POE对共混体系力学性能的影响比较 (14)第三章实验 (16)3.1聚丙烯基料的选择 (16)3.2 增韧剂的选择 (16)3.3 填料的选择 (17)3.4实验部分 (18)3.4.1实验原料 (18)3.4.2主要设备 (18)3.4.3样品的制备 (19)3.5测试与表征 (21)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制3.5.1熔体流动速率测定 (21)3.5.2热变形温度测定 (22)3.5.3拉伸性能测定 (22)3.5.4冲击性能测定 (22)3.5.5示差扫描量热仪(DSC) (22)3.5.6 偏光显微镜 (23)第四章实验结果与讨论 (24)4.1 PP/POE混体系的物理机械性能分析 (24)4.2.PP/POE共混体系DSC分析 (27)4.4 PP/β成核剂体系性能 (30)4.5 MAH-St多组分单体熔融接枝聚丙烯 (33)第五章聚丙烯保险杠材料研制 (34)5.1 保险杠配方设计 (34)5.2 实验原料 (34)5.3主要设备 (34)5.4测试与表征 (34)5.5实验结果 (34)第六章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (40)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制第1章引言1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状1.1.1介绍目前汽车制造业正向降低车身自重、减轻能源消耗方向发展。
汽车保险杠用聚丙烯材料的研究开发进展_罗忠富
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
汽车保险杠专用CaCO3聚丙烯复合材料配方
4.工业化试验
脆性材料，受冲击力作用后在弹 加，裂纹扩展速度缓慢，断裂后期
为建立2 000t/a无机超细粉体
性形变极限处（P点）形成裂纹并 吸收能量增大。表3所列为冲击过程 /PP复合材料汽车保险杠专用料生
迅速扩展、断裂作用力急剧下降至 表征数据。
产线，在配方试验完成后，用Φ 65
零。图4b采用少量弹性体与聚丙烯
GB/T 3682—2000 GB/T 1040—1992 GB/T 1040—1992 GB/T 9341—2000 GB/T 1043—1993 GB/T 1043—1993
ISO75
保险杠料 12.9 15.0 750 785 P68 P30.1 68
参比样品 8.3 15.7 530 763 P67
中国石油化工股份公司 北京燕山分公司 孙颜文 赵红竹
汽
张立红 杨桂英
车
塑
低成本、轻量化和环保是当今 尺寸效应等使其加入量很少就能很
注射成型机:Ergotech80型 德
汽 车 工 业 发 展 的 主 要 方 向 ， 使 用 大程度地改善高分子材料的性能。 国DEMAG公司。
料
塑料材料是实现这些目标的有效途 目前，纳米CaCO3等无机纳米粒子
1.基础树脂的选择 聚合物材料的宏观性能是由其微 观结构决定的，而基础树脂的性能 决定着改性效果，选择适宜的基础 树脂是降低材料改性成本的有效方 法之一。汽车保险杠对材料力学性 能的要求主要表现在高的耐冲击性 能和良好的断裂伸长率，从安全角 度讲，制件受到破坏时应为韧性断 裂。另外，由于保险杠制件尺寸很 大，属于长流道注塑制品，所以在 要求保险杠材料具有良好力学性能 的同时，还必须具有良好的流动性 能，以保证制品能顺利成型并有良 好的外观。为此，对现有国内外抗 冲共聚PP产品的性能与结构特点进 行了分析，选择了其中4种作为基 料，添加橡胶等增韧剂以及其他助 剂，经双螺杆熔融共混，进行增韧 改性效果比较试验，结果见表1。 综合分析的结果，PP-1和PP-4 与保险杠材料的要求接近。 2. n-CaCO3含量对体系性能的 影响 为了解n-CaCO3的改性效果，
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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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，江苏省南京市２１００４８
摘要：在Ｉｎｎｏｖｅｎｅ工艺聚丙烯（ＰＰ）装置上成功开发了汽车保险杠专用ＰＰ树脂Ｋ９０１５，产品主要性能指标达到要求：熔体流动速率为１７．９ ｇ／１０ ｍｉｎ，弯曲模量为６６０ ＭＰａ，拉伸屈服强度为１７．７ ＭＰａ，悬臂梁缺口冲击强度（－２０℃）为６６０ ＭＰａ，热变形温度（０．４５ ＭＰａ）为９２℃。
聚丙烯；汽车保险杠；专用树脂；开发
ＴＱ ３２５．１＋４Ｂ１００２－１３９６（２０１２ ）０４－００４５－０４
２０１２－０１－３０
２０１２－０４－２８
作者简介：周健，１９７０年出生，工程师，
１９９３年毕业于江苏化工学院，现从事聚
丙烯生产技术管理工作。
联系电话：（０２５）
５７７８２７０１； Ｅ－ｍａｉｌ： ｚｈｏｕｊｉａｎ．ｙｚｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．
ｃｏｍ 。
最终将Ｋ９０１５颗粒产品的ＭＦＲ控制在合
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Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｅｓｉｎ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐｅｒ
Ｚｈｏｕ ＪｉａｎＺ
ｈｏｕ ｌｉ＠＠［４］ Ｗａｎｇ Ｄｅｙｉ， Ｌｉｕ Ｙｕｎ， Ｇｅ Ｘｉｎｇｕｏ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｔｅｃｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｃｈｅｌａｔｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｆｌａｍｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔ
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Ｌｕ ＬｉｎｇａｎｇＪｉａｎｇ ＷｅｉＹａｎｇ ＳｈｏｕｓｈｅｎｇＸｕ ＸｉａｏｎａｎＷａｎｇ Ｄａｗｅｉ。