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    占比近半,改性PP凭借什么在汽车领域超过工程塑料?

    来源:绿色轻工材料湖北省重点实验室   发布时间:2023-06-14 08:59:09

    PP改性塑料一般是指对PP料进行功能改性后的塑料粒子。它是对PP料进行填充、共混、增强、阻燃、耐候等方法进行加工改性,提高制品在PP原料生产后无法满足的一些性能要求,根据实际应用要求对其PP原料进行改性而成的。

       那么,应用于汽车领域的改性PP可以取代工程塑料吗?





       PP(聚丙烯)成为改性“种子选手”





       聚丙烯PP质轻、结晶度高、易加工,耐腐蚀、抗冲击强度、 抗挠曲性以及电绝缘性好,已经成为汽车零部件使用最多的塑料材料之一,约占车用塑料的37%。聚丙烯PP主要应用于汽车内饰件、外饰件和功能键,如仪表盘、门护板、保险杠等,其中内饰占比为55%。由于聚丙烯PP材料的收缩率大、尺寸稳定性差,容易产生翘曲变形,低温易脆、韧性差、耐光热老化性差,必须进行改性处理。改性的聚丙烯PP具备优良的力学性能,可代替工程塑料、金属、热固性树脂使用。





       改性塑料兼备低密度和高性能的双重优势,近年来在汽车制造业的需求持续增长。以车用塑料中应用比例最大的 改性PP为例, 其相较于工程塑料易加工、易回收和高性价比的优势,以及优异的耐化学腐蚀性能和良好的机械性能,可帮助制造商保证成品质量、乘车安全的同时降本节能。





       PP在车用塑料中密度偏低,是目前塑料中最轻的品种之一。PP的低密度在提供汽车轻量化方案上提供了重要方法和思路。




       改性PP是指以PP为基料,加入辅助成分经过填充、共混、增强等方法加工,提升PP的性能如阻燃性、强度、抗冲击性、耐候性,导电性等。因此,PP改性塑料在汽车轻量化进程中扮演了重要角色。此外,PP更易回收,在国内外均有成型的回收产业链,这点相较于工程塑料来说也是极大的优势。





       国内知名改性塑料企业上海普利特专注于汽车用改性塑料材料的研发与生产,其产品中心主要就是改性PP材料,可见改性塑料PP在汽车领域很受青睐,新能源高速发展时代,以新能源汽车为代表的新一代制造成为未来汽车发展的必然方向,该材料的诸多优势使它成为汽车材料领域中的“种子选手”。




       改性PP相比工程塑料的优势





       1、性能优势





       PP聚丙烯在强度、刚性、硬度、耐热性方面优于聚乙烯;可在100 温度下正常使用,尺寸稳定性、热稳定性、力学性能、抗冲击性、机械性质强,化学稳定性良好,不受湿度影响。





       聚丙烯外观透明轻便,密度0.89~0.91 g/cm3,是目前塑料中最轻的品种之一。因此,用聚丙烯代替传统的金属材料可以进一步降低重量。





       另外,由于近年来聚丙烯改性技术的发展,聚丙烯在汽车工业的发展中占有绝对优势。





       2、环境保护优势





       聚丙烯是无毒、无味、无臭的乳白色透明的高结晶聚合物,是环保材质。





       聚丙烯不仅可回收利用,而且聚丙烯主链含有叔碳原子,在高温和氧化作用下可以发生分子链的降解反应,使聚丙烯具有降解特性,大大减少了白色污染带来的环境问题。





       3、成本优势





       聚丙烯的生产原料来源途径多样,主要有油、煤、甲醇、丙烯等。煤制聚丙烯是目前聚丙烯中增长最快的原料来源方式之一。由于我国煤炭资源丰富,煤炭价格相对稳定,煤炭生产聚丙烯成本波动小。同时,聚丙烯加工成型方便,生产工艺简单,其生产成本远低于现有其他塑料材料。





       4、新能源车的需求





       电池包:电池包是新能源动车的核心能量源,为整车提供驱动电能。电池包壳体作为电池模板的承载体,对电池模块的安全运行和防护工作起着至关重要的作用。应用于电池包壳体的改性塑料自然也是重中之重,需要同时满足不低的的强度、刚性等机械性能要求,以及阻燃等功能性要求。





       充电桩:新能源汽车必然带动充电桩市场的发展,改性塑料在充电桩上也有着很大应用空间。





       通过改性PP制备所得的新能源汽车充电桩壳体,不仅可以帮助抵消在移动过程中产生的震动,提高其抗震性能,扩大新能源汽车充电桩的使用范围,而且可更好保持新能源汽车充电桩在充电过程中的稳定性,有效降低因撞击导致充电桩损坏的情况,提高该新能源汽车充电桩的稳定效果。





       聚丙烯有很多优点,但缺点也非常明显





       PP分子链上的甲基会增加分子链的刚性,降低PP的冲击性能,特别是低温韧性;





       PP作为非极性聚合物,与极性树脂、无机填料相容性差,亲水性、染色性、防静电性、粘接性差;





       收缩率大则产品尺寸稳定性差、耐老化降解性能差,聚丙烯作为常用的通用型塑料,具有耐高温性能差、耐油性差等缺点。





       这些缺点严重束缚了聚丙烯在复杂工况、多样性要求较高的车用功能部件上的使用,需要通过比内饰要求更高更复杂的改性技术来改善缺点、提高性能,扩大改性PP在车用功能部件上的使用。





       薄壁化、微发泡、低臭气、高强度、低密度等是当前汽车聚丙烯材料亟待解决的技术问题和未来的主要发展方向。





       常见的PP改性塑料有以下几种





       1、阻燃PP:该材料具有的明显推迟火焰蔓延的性质。





       应用:阻燃PP,主要应用于家用电器、电子电工、蓄电池壳体、卫浴设备等。





       2、增强PP:是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料(滑石粉、碳酸钙)的混合物





       应用:增强PP,主要用于制造各种机械零件,主要包括汽车风扇、空调风扇、净水器滤瓶,在电器行业可用于各类家电外观件替代ABS、HIPS,广泛用于冰箱顶盖、空调底座、足浴器等。





       3、耐候PP:通过对PP料进行耐候改性,大幅度提高PP材料在户外使用的寿命所用的改性PP。





       应用:耐候PP,主要应用于家电产品外壳,室内外空调机部件、拼装地板等户外制品。





       4、高光PP:是高光泽聚丙烯塑料。





       应用:高光PP,主要应用于小家电外部件,电饭煲、马桶盖、咖啡机等。



       来源:塑连网-小郭,钜庞改性工程塑料,链塑网

       原文链接:https://www.xianjichina.com/news/details_300927.html

     

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