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汽车内外饰件设计常用塑料材料之PP

2019年03月12日 车来车往 阅读 617 views 次

PP是汽车内外饰部件设计中常用的热塑性塑料,英文全称为Polypropylene,中文名称为聚丙烯,俗称百折胶,无毒、无臭、无味。类似白色蜡状,透明、质轻,注塑流动性好,吸水性低于0.02%,耐化学有机溶剂,除浓硝酸和浓硫酸外在大多介质中都很稳定。抗冲击强度高,抗弯曲性能好,易成型,收缩率大,耐温度性强,但是在低温环境中呈现脆性,耐磨性不高,具有耐候老化性。由于PP属于非极性材料,涂装时需要进行表面处理(如火焰处理、喷底漆等)。PP收缩率为1.0~3.5%,合适的壁厚为1.5~2.5mm。

PP有明显的熔点,一般加热到173℃左右就能熔化,在300℃时有少量分解,360℃时就能够大量分解,因此注塑时温度可调区间较大,一般使用的注塑温度为190~240℃。聚丙烯不吸水,一般不需要烘干。为了提高产品质量,也用60℃温度烘干一小时,以排除浮水。PP收缩时表现为各向异性,易引起不均衡收缩,因此设计部件时尽量避免壁厚不均匀。聚丙烯也可以作为其他易分解原料换料时的清洗剂。

针对PP存在的三个主要问题:易燃烧(会低落燃烧物)、低温环境呈脆性和耐候老化性,在工业的实际应用中会添加改良剂进行PP改性。针对易燃烧可添加阻燃剂。针对低温脆性可添加其他韧性材料、刚性粒子或弹性体进行各种改性增韧,如添加橡胶(EPDM)、滑石粉(TD)、玻纤(GF)等。针对耐候老化性可添加抗氧化剂和光稳定剂等助剂。

用PP树脂制造的汽车用品很多,如各种仪表板、门护板、立柱护板、保险杠、水箱、装饰板等、侧裙护板、挡泥板等。纤维增强PP类材料具有较高的刚性,尤其是长玻纤增强和玻璃纤维毡改性,在结构件上使用较多,以替代金属为主,应用在备胎舱、座椅骨架、门模块等部件上。

用ABS和PP制作的前进气格栅

PP类材料应用在内饰上和外饰上的侧重要求不同。如保险杠由于外表需要喷漆,不对材料本身要求耐光照老化,主要要求材料有高熔融指数(≥12g/min)、高刚性(弹性模量≥1200MPa)、高冲击(低温-40℃缺口冲击≥2.5kJ/m²)、线性膨胀系数(≤1.0E-6mm/℃),以满足薄壁化、短加工周期、高冲击、零装配间隙的部件要求。而内饰件,如仪表板对PP类材料的要求比较多:刚性(≥1900MPa)和韧性(23℃,缺口冲击≥20kJ/m²)平衡,耐老化性(150℃条件下,≥400h)和高低温性不发生变形和脆裂。此外内饰件还要求PP材料具有低气味、低碳散发、低雾度,以使车内空气洁净。同时对于注射仪表板本体,还需要考虑其表面耐刮擦性能,以及在大气暴晒时不产生发粘现象。

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