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当聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向

发布时间:2021-09-10 15:02:37 阅读: 来源:沟槽管件厂家

聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向

1 聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用

聚烯烃热塑性弹性体(PO-T)在高温下可以像热塑性塑料一样加工,而在常 温 下又呈现橡胶弹性,且具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流 动性好、易加工和可重复使用等性能,因此已得到广泛的应用。

聚烯烃热塑性弹性体作汽车外装件主要用于:保险杠、散热器格栅、车身外板(翼子板、后 侧板、车门面板)、车轮护罩、挡泥板、车门槛板、后部活动车顶、车后灯、车牌照板、车 侧镶条及其它保护胶条、挡风胶条等;作内饰件主要用于:仪表板、仪表板蒙皮、内饰板蒙 皮、安全气囊外皮层材料等;作底盘、转向机构用于:等速万向节保护罩、等速万向节密封 、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩;作发动机室内部件及其它方面:空气导管、燃料 管防护层、电气接线套等。

1998年全世界PO-T在汽车上的用量约为45.36万t,其中90%用于汽车外装件 。

2 聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向

1998年PO-T占世界汽车保险杠原料市场的85%,其中欧洲占汽车保险杠原料市场的90% ,美国占75%,日本占95%。

PO-T在保险杠市场中份额持续上升的重要原因是材料性能的大幅度改善,特别是弯曲弹性 模量、 低温抗冲击性和熔体流动速率的改善,这些性能的提高有助于降低保险杠壁厚、减轻质量、 减少材料消耗和加工时间,并使保险杠性能保持不变,并降低成本。

2.1 PO-T在汽车保险杠上的应用开发动向

D&S国际塑料公司推出汽车用新环境温度 室温一代PO-T,用作汽车保险杠,壁厚可减至2.5 mm(原为3.5 mm), 使保险杠质量减轻31%(1.18 kg),成型周期缩短15 s。与原来的PO-T相比,其弯曲弹性模 量提 高一倍(1482.4 MPa),拉伸强度提高60%(27.6 MPa),硬度较高(75~80洛氏硬度)。熔体 流动速率也提高一倍(15~25 g/10 min)。此外,新一代PO-T的低温抗冲击性 、耐化学药品性和涂装性也较优越。该公司推出的混合型PO-T产品,具有较低的线胀 系数,尺 寸稳定性好,能满足汽车配件对尺寸偏差日益严格的要求,具有较低的收缩率、高的流动 性、良好的涂装性和低温抗冲击性(冲击强度为像轿车、小型卡车用轮胎的性能实验或特性测定都可以在该机上进行3.53 MPa),已用作新的大众Beetle车的 保险杠。该车在公路安全保险协会进行的小型汽车碰撞试验中性能最佳。

Montell公司生产的高弯曲弹性模量PO-T已被用于该车保险杠,其壁厚从3.2~3.5 mm降 为2. 4 mm,质量为2.37 kg,大大节省了成本和缩短了成型周期,显示了巨大的 应用潜力。

Exxon化学品公司推出一种用茂金属合成的改性PO-T,质量轻并可加工成薄壁保险杠,壁厚 减少了25%以上。

2.2 PO-T在汽车车身外板上的开发动向

PO-T能应用于车身外板是由于开发了尺寸稳定的PO-T配混料,解决了热膨胀问题。通过配 混矿物和玻璃填料与各种橡胶,已将PO-T的热膨胀系数降低50%~75%,并且刚度、光泽度 、耐冲击性和耐擦伤性也都很高。

高模量低线胀系数PO-T还可作汽车其它外装饰件,包括散热器格栅、车轮护罩、车门 槛板等。

D&S国际塑料公司推出的低线胀系数PO-T系列的弯曲弹性模量为552~2275 MPa,线 胀系数 仅为通用PO-T的50%。这对制造尺寸较长的外装件很有利,可省去为防止弯曲而设计的支撑 部 分,作侧面模塑件和车门槛板。20%矿物增强品级的PO-T的弯曲弹性模量为2275 MPa ,性能 与一种PC/ABS合金相同,而质量要轻7%,可作车身护板、车轮护罩、仪表板等,满足耐热 冲击标准要求。混合型PO-T产品,具有高光泽,弯曲弹性模量为550 MPa,主要用于汽车侧 身彩色模塑件。

D&S国际塑料公司还一直在实施一项为期10年的研究开发PO-T车身外板(翼子板、后侧板、 车门面板等)的计划。现已掌握制造具有高刚性、低温抗冲击性、低线胀系数、低表面粗糙 度等性能的PO-T配混料技术。

Montell公司生产的矿物增强PO-T已用于Dodge Viper GTS小客车的后盖板。该公司生产的P OT Hifax CB251和CB259,可用作车身板,低模量聚合型PO-T,用于Chrysler Cirvus车 的散热器格栅,具有可变的明亮的光泽,混合型PO-T产品为PP/ EPDM动态硫化产品,其线胀系数比普通级低50%,性能接近热塑性聚氨酯弹性体。

美国通用汽车公司和蒙特北美公司成功生产出PO-T纳米级微晶高岭土复合材料,使PO-T刚 性提高,其效果与填充25%~30%滑石粉材料相当。较低填充量可降低密度,降低成型部件的 表面粗糙度,特别是上漆部件外观大为提高,其收缩率也仅是标准PO-T的一半,用此 材料 已生产出汽车后部板和外门板。该公司还计划开发其它纳米级复合材料系列,同时也在考虑 汽车其它方面潜在的应用:保险杠外罩、仪表板、散热器格栅、发动机箱等。通用汽车公司 的 有关人士预言:在未来的20年,纳米级复合材料件所带来的性能提高将导致许多汽车部件的 更新换代。

Exxon化学品公司推出的茂金属PO-T,具有良好的刚性和延展性,用作汽车的车体侧板模塑 件。 共混型PO-T已用作仪表板。该产品的目标是作模塑着色的硬仪表板,具有出色的刚性、 抗冲击性,以及低收缩率下的长期耐候性。具有高熔体流动速率(70 g/10 min)的牌号, 可用作车门装饰板。

2.3 PO-T在汽车其它部件上的应用

PO-T又一较大潜在市场是作机动车身门、窗及其它部件的密封材料。目前机动车身密封都 采用三元乙丙橡胶,一辆车约用12 kg。送油阀回油管出油量大欧洲每年生产1200万辆机动车,总需求量超过15 万t,而全世界约需44万t/a。

PO-T在车内应用的最大潜在市场是取代PVC作大型部这可解释为熔融树脂在成型压力作用下遭到紧缩,压力越高,产生的紧缩量越大,压力消除后的弹性恢复也越大,使得塑件塑件尺寸更加接近型腔尺寸,因此收缩量越小件如仪表板、车门内装饰板等蒙皮。与 PVC相比,除了可回收性外,PO-T还有如下优点:长期耐紫外线性、颜色稳定性、质量较轻 、无增塑剂迁移问题。PO-T的一个缺点是缺乏轻质PVC皮革样的柔软触感,但利用与苯乙烯 类弹性体和硫化胶等填充剂掺混的新配混技术,已使PO-T能具有与PVC十分接近的柔软性。

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