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汽车保险杠专用料配方
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跑出速度
跑出激情
但,安全最重要
汽车保险杠专用料配方
主讲人:任天赐
制作:粟陈勇、石敦欧
资料收集:卿杰、刘自强、苏伟亨
认识汽车保险杠及其作用
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。
保险杠的前世今生
20年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件。
随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身的轻量化。为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠均采用了塑料,人们称为塑料保险杠。
保险杠使用要求
而塑料保险杠具有比较高强度、刚性及优良的装饰性,故完全可以应用到汽车上。
从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护人员安全和前后车体。
从外观上看,可以很自然的与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。
汽车保险杠材料的性能要求
1、材料的抗冲击强度等性能要高;
2、耐候性好;
3、有良好的油漆附着力;
4、流动性好、便于加工;
5、价格便宜等。
由资料可得,在车用塑料品种的构成中,主要以聚丙烯(PP)为主,约占总量的28%,其中80%以上用于保险杠生产。这不仅因为PP成本低,更由于轻量化、可循环再用等独特优势,使PP成为汽车保险杠材料的主流。
另外,保险杠面罩与横粱都是大型薄壁注塑件,面罩同时又是外覆盖件,要求所用材料在注塑过程有较好的流动性,同时具备较好的制件精度和耐紫外线稳定性,在以往一般采用改性聚(PP+EPDM),而我们小组所选取的保险杆配方,却是以POE为增韧剂的改性PP。
增韧PP
保险杠材料的选择
以PP为基体树脂,以POE为增韧剂,用滑石粉为无机增刚、增韧填充剂,通过动态微交联剂的动态微交联作用,制成了聚丙烯汽车保险杠专用材料,性能达到相关指标的要求。采用国产设备、国产聚丙烯,选择合适的工艺和先进的配方,完全可以生产出合格的车用保险杠料,达到了进口料的标准。
选用原因
——POE在PP中加入量超过15%时,增韧效果迅速提高。POE中长支链的引入大大提高了其在PP母体中的分散性,从而具有有利于冲击韧性的理想形态和黏弹性。与其他弹性体相比,较少的POE就可以使PP获得高的低温冲击强度,减少了加入弹性体而引起的刚性和强度的损失。
第一,POE与PP的相容性非常好,增韧效果尤其是低温增韧效果十分明显,优于EPDM,且弯曲模量和拉伸强度下降幅度小。
POE作为增韧剂的优势
。
第二,POE具有较小的内聚能,较高的剪切敏感性,加工时与聚丙烯的相容性好,其表观切变粘度对温度的依赖性与PP接近,对PP增韧效果显著。
POE作为增韧剂的优势
另外,POE有着良好的回弹性和柔韧性,且其硬度很低,耐寒性极佳, POE增韧PP后,提高PP的常温和低温下的冲击强度,带给材料良好的综合性能。故其不仅在汽车行业有使用,在家电外壳、办公文具、电瓶车和摩托车的塑料配件等方面也得到了普遍的应用。
POE作为增韧剂的优势
第三,POE在原料采集方面的优势,使其成为近年来比EPDM、SBS、BR等更具发展潜力的增韧剂。
增韧、填充PP
——配方组成
(质量百份数)
价格(元/吨)
PP(k8308)
50%
1.1万-1.3万
PP(k7726)
20%
7千-8千
POE(聚烯烃弹性体)
10.5%
1.6万-2万
滑石粉
16%
500-600
其他(主要有抗氧化剂,紫外线吸收剂、热稳定剂)
3.5%
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