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1、汽车用改性汽车用改性PP材料的开发与应用材料的开发与应用在汽车用诸多塑料品种中，各类改性在汽车用诸多塑料品种中，各类改性PP 材料在汽车材料材料在汽车材料上的开发与应用，一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。上的开发与应用，一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。 通过各种改性加工手段制得的改性通过各种改性加工手段制得的改性PP材料具有优异的性材料具有优异的性能，可以满足各种不同汽车部件的功能要求。能，可以满足各种不同汽车部件的功能要求。PP可用作多种可用作多种汽车零部件，现在典型的乘用车中，汽车零部件，现在典型的乘用车中，PP塑料部件占塑料部件占60个。个。 各种增韧、填充、增强各种增韧、填充、增
2、强PP 材料在汽车各大总成系统中获材料在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。得了广泛应用。 随着塑料改性技术的发展，不断有新的改性技术成功地应随着塑料改性技术的发展，不断有新的改性技术成功地应用在改性用在改性PP的研制上，各种功能型改性的研制上，各种功能型改性PP正在或即将广泛地正在或即将广泛地作为汽车材料应用。预计今后几年内，作为汽车材料应用。预计今后几年内，PP塑料汽车零部件将塑料汽车零部件将增至增至2OO多个。多个。 前言前言 与汽车工业发达国家相比，我国还存在很大的差距，德与汽车工业发达国家相比，我国还存在很大的差距，德国、美国、日本等国的汽车塑料用量已达到国、美国、日本等国的汽车塑料用
3、量已达到10%15%，有，有的甚至达到了的甚至达到了20%以上。虽然各国使用的塑料品种不尽相同，以上。虽然各国使用的塑料品种不尽相同，但大体相似。但大体相似。国国 别别 塑塑 料料 品品 种种德德 国国PVC，PU，PP，PE，ABS美美 国国PU，PP，PE，PVC，ABS日日 本本PVC，PP，PU，ABS，PE，*FRP表：发达国家表：发达国家汽车汽车塑料品种比较塑料品种比较目前，发达汽车工业国家单车目前，发达汽车工业国家单车PP 材料的用量达到近材料的用量达到近40kg，占整车塑料材料应用量的，占整车塑料材料应用量的1/3，成为汽车上所有塑，成为汽车上所有塑料材料中用量最大的品种。料材
4、料中用量最大的品种。 在我国，塑料件约占汽车自重的在我国，塑料件约占汽车自重的7%10%。我国汽车用塑料的品。我国汽车用塑料的品种按用量排列依次为种按用量排列依次为PP，PVC，PU，不饱和树脂，不饱和树脂，ABS，PF，PE，PA，PC，复合材料。，复合材料。自自20世纪世纪90年代以来，随着汽车材料国产化的开展，我国汽车用年代以来，随着汽车材料国产化的开展，我国汽车用塑料步入了世界发展的轨道。塑料步入了世界发展的轨道。 车车 型型 塑塑 料料 用用 量量轿轿车车、轻轻型型车车CA7220小红旗轿车小红旗轿车88.33kg上海桑塔纳上海桑塔纳67.2 kg奥迪奥迪89.98 kg富康富康81
5、.5 k g依维柯依维柯0041144.5 kg重重型型车车斯太尔斯太尔149182.25kg斯太尔王斯太尔王120.5 kg表表2：车型与塑：车型与塑 料料 用用 量量2 PP 材料改性原理材料改性原理 被广泛使用被广泛使用PP 材料的优点：材料的优点：来源广泛、密度小、力学均衡性好、来源广泛、密度小、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等PP 材料的缺点：材料的缺点：收缩率大，尺寸稳定性差，收缩率大，尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形；容易产生翘曲变形；低温易脆断，韧性差；低温易脆断，韧性差；耐光老化、耐热老化性能差等耐光老化、耐热老化性能差等无法满足汽车保
6、险杠、无法满足汽车保险杠、仪表板、护风圈、发动机风扇仪表板、护风圈、发动机风扇等部件的特殊使用要求，等部件的特殊使用要求，PP 材料必须进行改性。材料必须进行改性。.PP的特点的特点拉伸强度在拉伸强度在20M30MPa之间，弯曲强度在之间，弯曲强度在25M50MPa之间，之间，弯曲模量在弯曲模量在800M1500MPa之间。之间。模量和耐热性较低，冲击模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件。强度较差，因此不能直接用作汽车配件。.2PP的改性方法的改性方法 PP改性总体上可以划分化学改性和物理改性。改性总体上可以划分化学改性和物理改性。 化学改性主要是改变聚丙烯的分子链结构从而
7、改进材料化学改性主要是改变聚丙烯的分子链结构从而改进材料性能，包括性能，包括共聚、接枝、交联、氯化共聚、接枝、交联、氯化等。等。 物理改性主要是通过改变聚丙烯的高次结构物理改性主要是通过改变聚丙烯的高次结构,以达到改善以达到改善材料性能的目的，包括：材料性能的目的，包括：共混改性、填充改性、复合增强、共混改性、填充改性、复合增强、表面改性表面改性等。等。 近年来，随着共聚、合金化、共混、复合、动态硫化等近年来，随着共聚、合金化、共混、复合、动态硫化等改性技术的发展，改性技术的发展，PP改性品种激增，高流动性、超高韧性、改性品种激增，高流动性、超高韧性、高刚性、耐热等高性能高刚性、耐热等高性能P
8、P相继问世，促进了相继问世，促进了PP在汽车工业的在汽车工业的应用与发展，应用与发展，PP在汽车上的应用越来越广泛，不论是在品种在汽车上的应用越来越广泛，不论是在品种上和数量上，发展速度都相当快。上和数量上，发展速度都相当快。聚丙烯的改性方法聚丙烯的改性方法PPPP的的改改性性方方法法填充：粉末状矿物填充PP增强：玻璃纤维 增强PP共聚：与乙烯共聚无规共聚无规共聚嵌段共聚嵌段共聚共混：PP合金与与HDPE共混共混与与EPR和和TPE共混共混与聚酰胺共混与聚酰胺共混增韧、提高耐增韧、提高耐寒性；寒性；但强度但强度和耐热性降低和耐热性降低增韧、提高增韧、提高耐热、耐磨耐热、耐磨和强度。和强度。提高
9、耐热性、刚度、硬提高耐热性、刚度、硬度；降低收缩和热膨胀度；降低收缩和热膨胀大幅度提高耐热性、刚大幅度提高耐热性、刚度、硬度；降低收缩和度、硬度；降低收缩和热膨胀；工程塑料热膨胀；工程塑料EPR ：乙丙橡胶：乙丙橡胶TPE：热塑型弹性体：热塑型弹性体.3机械共混改性法机械共混改性法最常见的改性方最常见的改性方法法机械共混改性法机械共混改性法利用溶度参数相近的两种或两种以上利用溶度参数相近的两种或两种以上的聚合物材料及助剂在一定的温度下进行机械掺混，得到的聚合物材料及助剂在一定的温度下进行机械掺混，得到一种新材料的方法。一种新材料的方法。优点：投资少、见效快，材料性能设计自由度大优点：投资少、见
10、效快，材料性能设计自由度大PP 材料的共混改性：材料的共混改性：共混改性共混改性PP 材料材料增韧剂增韧剂填填充充剂剂改改性性剂剂改性改性PP 材料材料汽车保险杠汽车保险杠内外装饰件：内外装饰件：(如仪表板、如仪表板、车门内护板、车门内护板、水箱面罩等水箱面罩等)非受力结构零件：非受力结构零件：(如护风圈、如护风圈、暖风机壳体暖风机壳体发动机风扇等发动机风扇等)2.4高分子材料共混改性的目的高分子材料共混改性的目的（1）改善高分子材料的某些物理机械性能：）改善高分子材料的某些物理机械性能： 改善韧性（提高抗冲击性）改善韧性（提高抗冲击性） 改善耐热性改善耐热性 提高尺寸稳定性提高尺寸稳定性 提
11、高耐磨性提高耐磨性 改善耐化学药品性（耐溶剂性）改善耐化学药品性（耐溶剂性） 其它物理机械性能，如气密性、耐候性、阻燃性、阻尼性、粘结性、其它物理机械性能，如气密性、耐候性、阻燃性、阻尼性、粘结性、 抗静电性、生物相容性等。抗静电性、生物相容性等。 （2）改善高分子材料的加工性能：）改善高分子材料的加工性能： 改善高分子材料的熔体流动性，即通过共混改变聚合物的熔体粘度。改善高分子材料的熔体流动性，即通过共混改变聚合物的熔体粘度。 控制结晶聚合物的结晶行为。控制结晶聚合物的结晶行为。（3）降低成本：）降低成本： 在保证材料使用性能的前提下，填充价格低的组分来降低材料的成本。在保证材料使用性能的前
12、提下，填充价格低的组分来降低材料的成本。（4）赋予高分子材料某些特殊性能）赋予高分子材料某些特殊性能 某些应用场合需要高分子材料具有某些特殊性能，如阻燃性、导电性、某些应用场合需要高分子材料具有某些特殊性能，如阻燃性、导电性、 阻尼性等，可以通过添加具有相应特性的组分使材料具有该特性。阻尼性等，可以通过添加具有相应特性的组分使材料具有该特性。 通过对通过对PP 基体、增韧剂、填充剂基体、增韧剂、填充剂三者间配比的协调，可制造出一系三者间配比的协调，可制造出一系列不同性能的材料，满足汽车不同部件的功能要求。列不同性能的材料，满足汽车不同部件的功能要求。 改性后的材料性能大大拓宽，既可制造改性后的
13、材料性能大大拓宽，既可制造超高韧性的增韧材料超高韧性的增韧材料，又可，又可制造制造增韧、填充并举的高刚性、高韧性的填充增韧材料增韧、填充并举的高刚性、高韧性的填充增韧材料。副副作作用用材料的强度和热变形温度的下降材料的强度和热变形温度的下降填充高耐热填充高耐热高刚性的高刚性的无机物填料无机物填料显著提高材料的刚性，耐热性及尺寸稳定性显著提高材料的刚性，耐热性及尺寸稳定性弹性体（增韧剂）的作用：弹性体（增韧剂）的作用：显著改善显著改善PP 的冲击韧性及耐低温性的冲击韧性及耐低温性(增韧增韧)3 .改性改性PP 材料的主要品种及性能要求材料的主要品种及性能要求3.1 改性改性PP 材料的主要品种材
14、料的主要品种 目前国内外汽车用改性目前国内外汽车用改性PP 材料主要分为以下四大品种：材料主要分为以下四大品种： 品品 种种 性性 能能 应应 用用 范范 围围增韧型增韧型（以弹性体为（以弹性体为主增韧）主增韧）极高的冲击强度和低温极高的冲击强度和低温韧性韧性汽车保险杠汽车保险杠填充增韧型填充增韧型 （以无机（以无机物填充、弹性体增韧）物填充、弹性体增韧）模量高、刚性及耐热性模量高、刚性及耐热性好、尺寸稳定性好好、尺寸稳定性好内外装饰件，如仪表内外装饰件，如仪表板、车门内护板、水板、车门内护板、水箱面罩等箱面罩等填充型填充型 （高含量无机（高含量无机物填充）物填充）提高通用提高通用PP 材料的
15、刚材料的刚性、耐热性及尺寸稳定性、耐热性及尺寸稳定性性耐高温的非受力结构耐高温的非受力结构零件，如护风圈、暖零件，如护风圈、暖风机壳体风机壳体增强型增强型 （玻纤增强）（玻纤增强）强度最高，刚性、耐热强度最高，刚性、耐热性及尺寸稳定性最好性及尺寸稳定性最好发动机风扇等高强度、发动机风扇等高强度、高耐热制品高耐热制品表表3：改性：改性PP 材料的主要品种、性能及应用材料的主要品种、性能及应用3.2 汽车用主要改性汽车用主要改性PP 材料性能要求材料性能要求 不同类型的改性不同类型的改性PP 材料其改性原理、材料组成、配材料其改性原理、材料组成、配方均有很大不同，其用途也不尽相同。方均有很大不同，
16、其用途也不尽相同。表表4 ：国内引进车型典型零件用改性：国内引进车型典型零件用改性PP 材料技术要求材料技术要求 项项 目目单单 位位保保 险险 杠杠仪仪 表表 板板护护 风风 圈圈 发发 动动 机机 风风 扇扇拉伸强度拉伸强度MPa15202550弯曲强度弯曲强度MPa20254070弯曲模量弯曲模量MPa900180025004000IZOD缺口冲缺口冲击强度击强度J/m3501203080耐气候老化耐气候老化（1000h）=4级级=4级级热老化热老化(1000h)无粉化、龟无粉化、龟裂等异常裂等异常无粉化、龟无粉化、龟裂等异常裂等异常4 各类改性各类改性PP 材料的开发材料的开发 4.1
17、 改性改性PP 材料的配方体系确定材料的配方体系确定 (1) 基体树脂：对小本体基体树脂：对小本体PP、均聚、均聚PP、共聚、共聚PP 等基体树脂等基体树脂 从力学均衡性、加工流动性能等方面考虑进从力学均衡性、加工流动性能等方面考虑进 行筛选及试验。行筛选及试验。 配方组成：配方组成：基体树脂、增韧剂、填充剂、增强剂、抗老化基体树脂、增韧剂、填充剂、增强剂、抗老化 剂等。剂等。配方体系的确定：根据汽车零件的使用要求，对各类材料的配方体系的确定：根据汽车零件的使用要求，对各类材料的 配方组成进行筛选及试验，以确定材料的配方组成进行筛选及试验，以确定材料的 配方。配方。 丙烯单体聚台成丙烯单体聚台
18、成PP的生产工艺有的生产工艺有溶液法溶液法与与本体法本体法两种。两种。 溶液法可生产均聚溶液法可生产均聚PP，也可引人乙烯单体与丙烯单体共，也可引人乙烯单体与丙烯单体共聚成共聚聚成共聚PP。本体法只能生产均聚。本体法只能生产均聚PP。其中，以共聚。其中，以共聚PP质质量最好，本体法生产的均聚量最好，本体法生产的均聚PP质量最差质量最差(2) 增韧剂：对增韧剂：对SBS、EPDM、POE 等增韧材料，进行筛等增韧材料，进行筛选选 及试验。及试验。 用于用于PP的增韧剂有多种，如乙丙橡胶的增韧剂有多种，如乙丙橡胶 (EPR)、天然橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、聚异丁烯、顺丁橡胶、聚异丁烯、SBS、EV
19、A、丁基橡胶、聚乙烯、丁基橡胶、聚乙烯(PE)等。等。(3) 填充剂：填充粒子的粒径、表面处理剂对共混物的性能填充剂：填充粒子的粒径、表面处理剂对共混物的性能至至 关重要，应采用合适细度与处理方法的填充剂。关重要，应采用合适细度与处理方法的填充剂。碳酸钙、滑石粉、矿物质等碳酸钙、滑石粉、矿物质等(4) 增强剂：增强剂：玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质。(5) 抗老化剂：根据不同材料的老化源及实际使用要求，选抗老化剂：根据不同材料的老化源及实际使用要求，选择择 相应的抗老化剂。通过对上述各组分的筛选，相应的抗老化剂。通过对上述各组分的筛选， 同时根据各种材料的使用要求，对
20、各组分之间同时根据各种材料的使用要求，对各组分之间 配比协调，确定各类材料的配方。配比协调，确定各类材料的配方。4.2 PP材料的老化及防老化研究材料的老化及防老化研究 4.2.1 汽车用塑料材料的老化汽车用塑料材料的老化 塑料的老化塑料的老化塑料在加工、贮存和使用过程中，由于受内塑料在加工、贮存和使用过程中，由于受内 外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致 最后丧失使用价值的现象。最后丧失使用价值的现象。塑料老化原因：塑料老化原因：发生老化的原因主要是由于塑料组分内部具有不饱和双发生老化的原因主要是由于塑料组分内部具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基
21、等等易引起老化的结构，在键、支链、羰基、末端上的羟基等等易引起老化的结构，在外界或环境因素的影响下发生的破坏性变化。主要是外界或环境因素的影响下发生的破坏性变化。主要是阳光、阳光、氧气、臭氧、热、水氧气、臭氧、热、水等引起的等引起的光辐射和高温热氧光辐射和高温热氧。老化是一种不可逆的变化，它是材料的通病。老化是一种不可逆的变化，它是材料的通病。 其它如机械应力、高能辐射、电、工业气体其它如机械应力、高能辐射、电、工业气体(如二氧化如二氧化碳、硫化氢等碳、硫化氢等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫等也都能、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫等也都能导致塑料发生老化。导致塑料发生老化。塑料材料的老化塑料材
22、料的老化汽车用塑料材料老化可分为两类：汽车用塑料材料老化可分为两类： (1) 车身内、外装饰件材料的老化车身内、外装饰件材料的老化光辐射光辐射 仪表板、保险杠等零件长期置于光照条件下，由于太仪表板、保险杠等零件长期置于光照条件下，由于太阳光的幅射作用，被反射的红外光使零件表面温度升高，阳光的幅射作用，被反射的红外光使零件表面温度升高，而被吸收的紫外线引起塑料发生光化学反应，产生自由基。而被吸收的紫外线引起塑料发生光化学反应，产生自由基。自由基破坏高分子链段，使材料的分子链降解、支化和交自由基破坏高分子链段，使材料的分子链降解、支化和交联，导致材料力学性能与外观的破坏。联，导致材料力学性能与外观
23、的破坏。 (2) 发动机系统材料的老化发动机系统材料的老化高温热氧高温热氧 该系统零件长期处于高温下工作，其热源是引起材料该系统零件长期处于高温下工作，其热源是引起材料老化的主要因素，亦即热氧化。老化的主要因素，亦即热氧化。 4.2.2塑料材料的老化源塑料材料的老化源光辐射光辐射光化学反应光化学反应：物质一般在可见光或紫外线的照射：物质一般在可见光或紫外线的照射下而产生的化学反应，是物质的分子吸收光子后所引发的下而产生的化学反应，是物质的分子吸收光子后所引发的反应。反应。高温热氧高温热氧热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、光或氧的作用下，有机分子
24、的化学键发生断裂，生成活泼的光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。4.2.3 改性改性PP 材料防老化处理材料防老化处理 表表5：不同使用环境的材料抗老化体系：不同使用环境的材料抗老化体系 改性改性PP 材料的防老化分为材料的防老化分为抗热氧老化和抗光老化抗热氧老化和抗光老
25、化。 材材 料料 老老 化化 源源 抗老化体系抗老化体系发动机系统发动机系统（护（护 风圈、发动风圈、发动机风扇等）机风扇等）高温热氧高温热氧主抗氧剂、辅抗主抗氧剂、辅抗氧剂氧剂车身系统车身系统（保险杠、仪表（保险杠、仪表板等）板等）光辐射、高温光辐射、高温热氧热氧紫外线吸收剂、紫外线吸收剂、复合抗氧剂复合抗氧剂4.2.4抗氧剂的作用抗氧剂的作用 抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基，或者促使氢过抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。氧化物的分解，阻止链式反应的进行。 根据作用机理，抗氧剂又分为根据作用机理，抗氧剂又分为 主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂
26、和辅助抗氧剂。主抗氧剂主抗氧剂能消除自由基的抗氧剂有能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化芳香胺和受阻酚等化 合物及其衍生物。合物及其衍生物。重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其 衍生物或聚合物。衍生物或聚合物。 这类抗氧剂价格低廉、抗氧效果显著，由于它能使制品变色，限制这类抗氧剂价格低廉、抗氧效果显著，由于它能使制品变色，限制了它们在浅色或白色制品方面的应用。了它们在浅色或白色制品方面的应用。受阻酚类抗氧剂有：受阻酚类抗氧剂有：2，6-三级丁基三级丁基-4-甲基苯酚、甲基苯酚、 双（双（3，5-三级丁基
27、三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、羟基苯基）硫醚、 四四-(3，5-三级丁基三级丁基-4-羟基苯基羟基苯基)丙酸丙酸 季戊四醇酯等。季戊四醇酯等。辅助抗氧剂辅助抗氧剂能分解氢过氧化物的抗氧剂有能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的含磷和含硫的 有机化合物。有机化合物。 目前较为理想的紫外线吸收剂目前较为理想的紫外线吸收剂/光稳定剂多为复配型的，特别是以水杨光稳定剂多为复配型的，特别是以水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配，酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配，可取得比任何单独紫外线吸收剂更为理性的效果。可取得比任何单独紫外线吸收剂更为理性的效
28、果。 由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光紫外光，其波长约，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用（纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用（Redox reaction），），使颜色分子最后分解褪色使颜色分子最后分解褪色. 硫代二丙酸双酯硫代二丙酸双酯是一类辅助抗氧剂，常与受阻酚类抗氧剂并用，效果是一类辅助抗氧剂，常与受阻酚类抗氧剂并用，效果显著，主要产品有：双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯显著，主要产品有：双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯 。 亚磷酸酯亚磷酸酯也是辅助抗氧剂，主要产品有：三辛酯
29、、三癸酯、三（十也是辅助抗氧剂，主要产品有：三辛酯、三癸酯、三（十二碳醇）酯和三二碳醇）酯和三(十六碳醇十六碳醇)酯等。酯等。4.3 改善大型塑料制品用材料的加工工艺性改善大型塑料制品用材料的加工工艺性降解母粒的作用原理：降解母粒的作用原理： 过氧化物是过氧化物是PP 塑料常用的分子量调节剂，其作用是切塑料常用的分子量调节剂，其作用是切断较长的断较长的PP 分子链，使分子链，使PP 发生部分降解，并使分子量分发生部分降解，并使分子量分布变窄，从而改善共混物的流动性。通过上述方案的采用，布变窄，从而改善共混物的流动性。通过上述方案的采用，使得仪表板、保险杠等零件用材料的流动性大大提高。使得仪表板
30、、保险杠等零件用材料的流动性大大提高。降解母粒的用途降解母粒的用途化学调节法提高材料流动性化学调节法提高材料流动性 P P 材料在改性过程中加入了相当数量的橡胶增韧剂及材料在改性过程中加入了相当数量的橡胶增韧剂及无机填充物，造成材料的流动性大幅度下降，而仪表板、保无机填充物，造成材料的流动性大幅度下降，而仪表板、保险杠等制品体积大、形状复杂、模具流程长，要求材料具有险杠等制品体积大、形状复杂、模具流程长，要求材料具有良好的流动性。良好的流动性。 在共混物中加入经在共混物中加入经过氧化物处理过的降解母粒，过氧化物处理过的降解母粒，既可保既可保证材料的力学性能，又可提高材料的流动性。证材料的力学性
31、能，又可提高材料的流动性。4.4 汽车用系列改性汽车用系列改性PP 材料性能材料性能4.4.1 改性改性PP 材料的物理力学性能材料的物理力学性能 新开发的系列改性新开发的系列改性PP 材料的各项物理力学性能均达到了国内引进材料的各项物理力学性能均达到了国内引进车型同类材料的水平。车型同类材料的水平。 表表6：国内汽车保险杠用：国内汽车保险杠用PP材料的技术参数材料的技术参数 性性 能能国家对引国家对引进车型的进车型的要要 求求 生生 产产 厂厂扬子公司扬子公司 YAZ-1中中 科科 院院化化 学学 所所 长长 春春 应应 化化 所所 北京化工北京化工研研 究究 所所密度（密度（g/CM3）0
32、.87-0.920.91- 0.97 熔体流动速率熔体流动速率(g10min)4-72-6 5-74-619拉伸强度拉伸强度(MPa)1616-2016.5-19 18-28 15-33伸长率伸长率(% )400200-500500500-800200-760弯曲强度弯曲强度(MPa) 22 17-21 19-24弹性模量弹性模量(M/P) 800 600-900驶口冲击强度驶口冲击强度(Jm) 600400-600490-7844.4.2 改性改性PP 材料的抗老化性能材料的抗老化性能 对材料进行老化处理和非老化处理的对比试验，对材料进行老化处理和非老化处理的对比试验，表表7：老化处理和非老
33、化处理的材料对比试验结果老化处理和非老化处理的材料对比试验结果 由表由表7可见，经过抗光老化和抗热氧老化处理的材料其抗老可见，经过抗光老化和抗热氧老化处理的材料其抗老化性能均能达到国内引进车型同类材料的水平。化性能均能达到国内引进车型同类材料的水平。 零件名称零件名称 车身系统（保险杠、仪表车身系统（保险杠、仪表板等）板等）发动机系统（风扇、发动机系统（风扇、护风圈等）护风圈等）抗老化体抗老化体系系无无紫外线吸收剂、紫外线吸收剂、复合抗氧剂复合抗氧剂无无主抗氧剂、主抗氧剂、辅抗氧剂辅抗氧剂老化条件老化条件温度温度63，氙灯加速气候老化，氙灯加速气候老化150热空气试验热空气试验试验结果试验结果
34、200h褪色，褪色，色牢度色牢度34级级1000h褪色，色褪色，色牢度牢度45级级300h出现粉出现粉化、龟裂化、龟裂1000h无异常无异常现象现象 目前各类汽车目前各类汽车 已大量应用了改性已大量应用了改性PP 材料，材料，PP汽车零部件主要品种有：保险杠、仪表板、门内饰汽车零部件主要品种有：保险杠、仪表板、门内饰板、空调器零部件、蓄电池外壳、冷却风扇、方向板、空调器零部件、蓄电池外壳、冷却风扇、方向盘，其中前五种占全车盘，其中前五种占全车PP用量的一半以上。用量的一半以上。5 改性改性PP 系列材料的应用系列材料的应用 表表8： 改性改性PP 材料材料的应用情况的应用情况 零部件零部件 性
35、性 能能 要要 求求 改改 性性 方方 法法风风 扇扇专用料专用料高强度、高刚性高强度、高刚性,优异的高低温优异的高低温冲击韧性、耐热性和耐热氧老化冲击韧性、耐热性和耐热氧老化性性滑石粉、钛酸酯、偶联剂、滑石粉、钛酸酯、偶联剂、复合抗氧剂等与复合抗氧剂等与PP 进行共进行共混填充改性混填充改性空调系统空调系统壳体专用壳体专用料料- 40 下保持下保持24h 不脆裂，不脆裂，150 下保持下保持700h不变色、不塌陷不变色、不塌陷滑石粉填充改性滑石粉填充改性PP；SBS、EPDM、CPE、滑石粉、滑石粉、偶联剂、抗氧剂等与偶联剂、抗氧剂等与PP 进进行共混改性行共混改性仪表盘仪表盘(板板) 专用
36、料专用料良好的流动性、尺寸稳定性、耐良好的流动性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐振动性、耐热性。以冲击性、耐振动性、耐热性。以及高强度、高刚性等及高强度、高刚性等线型线型SBS、LDPE、滑石粉、滑石粉、超细重质超细重质CaCO3 和防老化和防老化母料等与母料等与PP F401粉料进行粉料进行共混改性共混改性蓄电池槽蓄电池槽体专用料体专用料质量轻、成本低、成型加工容易、质量轻、成本低、成型加工容易、环境污染小、外形美观环境污染小、外形美观用橡胶、用橡胶、PE、改性剂、改性剂Z、助、助剂剂A 等与等与PP 进行共混改性进行共混改性零部件零部件 性性 能能 要要 求求 改改 性性 方方 法法门内衬板门内
37、衬板专专 用用 料料精度高精度高,表面为仿皮纹表面为仿皮纹,结构较复结构较复杂杂,良好的流动性、尺寸稳定性、良好的流动性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐振动性耐冲击性、耐振动性,不褪色、不不褪色、不翘曲、表面美观、手感好翘曲、表面美观、手感好PP 与改性剂、色母粒进行共与改性剂、色母粒进行共混改性混改性方向盘方向盘专用料专用料一定的高低温冲击强度、耐热性一定的高低温冲击强度、耐热性和耐寒性和耐寒性,表面要求光洁美观、手表面要求光洁美观、手感好感好顺丁橡胶、顺丁橡胶、PE 等与等与PP 共混共混改性改性保险杠保险杠专用料专用料优异的高低温冲击韧性、刚性、优异的高低温冲击韧性、刚性、耐老化性、耐热性、耐
38、寒性耐老化性、耐热性、耐寒性,耐汽耐汽油、润滑油、油漆等性能油、润滑油、油漆等性能EPDM、填料和其它助剂等、填料和其它助剂等与与PP 进行共混改性进行共混改性轮轮 罩罩专用料专用料较高的流动性、尺寸稳定性、柔较高的流动性、尺寸稳定性、柔软性和良好的机械性能软性和良好的机械性能EPDM、LDPE、新型的无机、新型的无机填料硅土填料硅土( PYGT23) 、铝酸酯、铝酸酯偶联剂、交联剂、助交联剂、偶联剂、交联剂、助交联剂、流动性调节剂等与流动性调节剂等与PP 进行共进行共混改性混改性6 结论结论 (1) 通过对改性通过对改性PP 材料的基体树脂、增韧剂、填充剂、增强材料的基体树脂、增韧剂、填充剂
39、、增强 剂等组分进行合理的筛选及匹配，并用机械共混方法能制剂等组分进行合理的筛选及匹配，并用机械共混方法能制 造出不同性能要求的改性造出不同性能要求的改性PP 材料。材料。 (2) 根据不同材料的防老化要求，选择不同的抗老化体系，对根据不同材料的防老化要求，选择不同的抗老化体系，对 材料进行抗老化处理，能显著提高材料的抗老化性能，增材料进行抗老化处理，能显著提高材料的抗老化性能，增 加材料的使用寿命。加材料的使用寿命。 (3) 采用化学调节方法，能显著改善材料的流动性，满足制造采用化学调节方法，能显著改善材料的流动性，满足制造 大型制品的要求。大型制品的要求。 (4) 通过系列改性通过系列改性
40、PP 材料在材料在 仪表板、保险杠、车门内护板、仪表板、保险杠、车门内护板、 护风圈及其它制品上的应用，改性护风圈及其它制品上的应用，改性PP 材料单车应用重量材料单车应用重量 及零件应用数量都有所增加，而且提高了材料质量及制品及零件应用数量都有所增加，而且提高了材料质量及制品 质量，促进了整车质量水平的提高。质量，促进了整车质量水平的提高。 改性改性PP 汽车专用料的研发方向及意义汽车专用料的研发方向及意义1、开发适合于汽车各种零部件专用的改性、开发适合于汽车各种零部件专用的改性PP 牌号品种；牌号品种；例如：燕山石油化工股份有限公司树脂应用研究院研制成功例如：燕山石油化工股份有限公司树脂应用研究院研制成功 适宜作为桑塔纳轿车适宜作为桑塔纳轿车PP保险杠专用料。保险杠专用料。4、促进我国汽车工业、石化行业和塑料加工行业的发展，、促进我国汽车工业、石化行业和塑料加工行业的发展， 提高产品、技术在国际市场上的竞争力。提高产品、技术在国际市场上的竞争力。2、研制各种高性能的改性、研制各种高性能的改性PP 专用料；专用料；例如：开发可喷涂例如：开发可喷涂PP 保险杠专用料；可回收利用的改性保险杠专用料；可回收利用的改性 PP 专用料等；专用料等；3、提高产品高、新技术含量和附加值，尽快投入市场，实、提高产品高、新技术含量和附加值，尽快投入市场，实 现商品化；现商品化；谢谢 谢谢 ！
