1 前言
随着世界汽车普及率的不断提高，而且置身于汽车制造的厂家也越来越多，竞争也越来越激励。汽车的舒适化、轻量化、低成本化也就成为当今汽车工业发展的主要目标，因此将塑料应用在汽车上是实现上述目标的重要方法。塑料在汽车上的应用，国外是从50 年代开始研究。汽车用塑料60 年代进入商品化生产,70 年代后得以迅速发展，用量占汽车自重的2 %～3 % ,80年代采用了强度高、质量轻的材料体系，用量占汽车自重的8 %左右。
近年来，国外汽车用塑料在整车中所占比例进一步上升。塑料部件在汽车中的应用已由小轿车、轻型卡车发展到重型卡车，应用的范围也由内装件发展到外装件和机能件。因此，各国汽车制造厂商都致力于汽车的塑料化，以减轻车重。塑料与金属和其他材料相比具有质量轻、使用性能好、制造工艺简单、耐腐蚀、耐冲击、性能可调幅度大、降低能耗、可加工成美观外形等诸多优点，被广泛用作汽车原材料，且在汽车工业中所占比例越来越大，现品种已达几十种，聚丙烯汽车保险杠就是其中一个重要部分。
2 PP 汽车保险杠专用料基本类型
根据汽车行业对保险杠的要求，以及保险杠材料构成上的差异,PP 汽车保险杠专用料可以分成以下几个基本类型：
2.1聚丙烯与弹性体共混料汽车后保险杠
聚丙烯共混改性是用增容剂、增强剂、填充剂、偶联剂、交联剂、
熔体指数调节剂以及抗老化剂等与聚丙烯基料共混，使聚丙烯改性，大幅度提高其性能。采用各种合成橡胶和PP 进行共混改善PP 的低温韧性，是生产PP 保险杠专用料的传统工艺。大部分保险杠专用料采用EPDM 增韧。目前国外还有用SBS、SEBS 、氢化SBS 等增韧，或EPDM 与SEBS、EPDM 与PE 并用等。某些牌号的聚烯烃热塑性弹性体如同EPR 一样，能赋予PP 较好的低温韧性，且共混料刚性亦佳。TPO 颗粒料无需象EPR 那样进行破块开炼后再与PP 树脂共混(有时无需进行硫化处理) ，而可以将TPO 颗粒和PP 颗粒在使用过程中按比例掺混后，直接加入到注塑机中进行成型加工，这样可降低成本。
我国保险杠专用料则主要采用PP/ EPDM 共混改性。影响共混料性能的主要因素有：基础树脂的平均分子量、分子量分布、共混料中各组分的比例和特征，以及对橡胶的交联处理等。随着基础树脂平均分子量的提高，韧性将得以改善，但流动性会明显下降，从而给加工带来困难。解决途径有两个: (1) 过氧化物热降解技术(2) 动态硫化技术
2.2 PP/ EPDM 型反应器共混料
随着催化剂的不断改进，目前已能采用两步串联气相聚合技术生产橡胶含量高的优质耐冲击PP 共混料。通过提高乙烯含量及控制乙烯单体引入PP 大分子链上方式的不同，不仅能获得韧性较好的产品，还能在一定范围内调整聚合物、共聚单体含量相同材料的刚性与韧性之间的相对关系，从而获得所需性能的新材料。这种材料从微观结构看是PP 和乙丙橡胶的混
合物，即PP 硬相中分散有高弹性EPDM 颗粒，故被称为PP/ EPDM 型“反应型共混料”。德国巴斯夫公司的Novolen 牌“反应器共混料”包括2800jx、2900HX 和2900NCX 3 个牌号。
2.3新型高分子材料———丰田超级烯烃聚合物
该料是由丰田汽车公司与三菱油化、住友化学工业、宇部兴产、东燃化学公司共同开发的。以前橡胶改性聚丙烯时，橡胶相中的弹性体为分散结构，而新树脂与之相反，与弹性相中厚度1000nm 的树脂为并列结构。由于这种结晶结构强化了弹性体，使新树脂具有很高的刚性，制造大型一体化保险杠时，新树脂成型性(流动性) 约为现行树脂的两倍，表面硬度也为现行树脂的两倍，刚性为1. 5 倍，而且质量减轻15 %。
2.4非交联发泡保险杠
日本Styren Paper 公司生产的非交联发泡保险杠现已被丰田公司采用。这种保险杠采用J SP 公司开发
生产的PP 发泡珠粒，先将珠粒装入模具中发泡成型，生产的保险杠具有良好的耐热性、尺寸稳定性和缓冲性。这种泡沫硬度作汽车保险杠非常合适。此外，以这种可发性PP( EPP) 为基础成型的PP 保险杠具有吸附冲击能量，质轻及易回收的性能。法国标志公司已为他的306 型车配备了EPP 保险杠系统。北美洲的BASF 公司也投巨资生产EPP ，并准备在欧洲和德国生产同类产品，以满足市场需要。3. 6 汽车保险杠专用树脂国外生产企业还不断推出共聚级PP 车用树脂。如荷兰DSM 公司共聚PP Stamylan P ;Amoco 公司采用齐格勒- 纳塔催化剂推出了抗冲击共聚物
Acctuf3950 ;Solovy 公司推出的高等规度PP Elter P 等。此外，新开发的车用树脂还有PP 热塑性弹性体, 如Himont公司Hivalloy接枝工艺和Catalloy 接枝工艺，在反应器中将马来酸酐接枝在橡胶相而获得的弹性体，弯曲模量达758MPa ；而Montell 聚烯烃公司推出了苯乙烯/ PP 类共聚物Hivalloy G 系列反应型合金，冲击性和韧性的综合平衡值均超过了常规PP。
3PP 汽车保险杠专用料技术指标
汽车保险杠是一种大型的汽车外装件，使用时会受到冲击和自然气候等因素的影响，因此对专用料有如下要求：韧性好、刚性高、耐热、耐老化、耐低温。表1 、表2 分别为国内、国外PP 汽车保险杠专用料技术指标。
4PP 汽车保险杠材料应用状况
4. 1 国外情况
近年来，随着PP 复合技术和塑料成型加工技术的进展，使用PP 改性材料生产的保险杠已占70 %。1976 年，意大利菲亚特公司采用德国赫斯特公司聚丙烯与乙丙共聚物的共混料制作出世界上第一副保险杠，并使用在FIAT 126 型小轿车上。日本在塑料保险杠的开发方面始终处于世界的前列。1980 年以来，日本车用塑料保险杠得到显著增加,80 年代末，几乎所有的乘用车和某些运输车上采用塑料保险杠，原材料以改性PP 为主，大约占80 %。日本90 年代大约80 %保险杠用
改性PP 制成。三井石油化学公司生产了多种牌号的汽车保险杠专用
发布评论