一直以來,汽車行業(yè)都在致力于減輕汽車車身重量,旨在實現(xiàn)富有挑戰(zhàn)性的燃油節(jié)省指標(biāo)。世界各地都在不斷實施不同的環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn),進而敦促制造商不斷采用更新的技術(shù)來降低汽車的整體重量。
為了實現(xiàn)現(xiàn)在汽車的性能特性,以及在不影響性能的基礎(chǔ)上進一步節(jié)省成本,塑料在當(dāng)代汽車設(shè)計中起到了至關(guān)重要的作用。在當(dāng)今運輸行業(yè)中,塑料于復(fù)合材料的重要性日益凸現(xiàn);此類材料能幫助制造商有效減輕汽車重量,以滿足越來越嚴(yán)格的車身重量限制目標(biāo)。
1 TPO在汽車中的應(yīng)用
目前,TPO主要應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾中,比如:TPO用于后保險桿面板、車身側(cè)面、頂蓋支柱、儀表板組件和控制部件、膝墊、車門內(nèi)飾板仿皮革質(zhì)感、中控臺罩仿皮革質(zhì)感等。
圖 TPO在汽車中的應(yīng)用
2 TPO在汽車中的發(fā)展趨勢
在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中,應(yīng)用最為廣泛的材料之一就是熱塑性聚烯烴(TPO),通常由聚丙烯、高性能抗沖改性劑盒滑石粉等填充料組成。在汽車領(lǐng)域,“硬質(zhì)”TPO、“軟質(zhì)”TPO材料都能有效減輕汽車的重量、提高汽車的安全性、改善汽車的耐久性和減少汽車玻璃霧化,同時提升汽車廢棄后零部件材料的循環(huán)再生能力。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,高流動性TPO是實現(xiàn)輕量化的有效辦法之一。高流動性TPO可使汽車制件薄壁化,從而實現(xiàn)輕量化,進而提升燃油的效率。
3 以陶氏ENGAGE?為例,如何實現(xiàn)車用TPO高流動性?
傳統(tǒng)彈性體難以達到同時具有高流動性和低溫沖擊性能,而DOW ENGAGE?(POE)則可以滿足。今天,我們就以陶氏ENGAGE?(POE)為例,解釋車用TPO是如何解決流動性與低溫沖擊性能的。
ENGAGE?(POE)的特點:a)通過增加烯烴鏈的長度,從丙烯到丁烯和辛烷,展現(xiàn)不錯的低溫抗沖性能;b)通過降低分子量分布,降低支化,從而進一步改善彈性體在聚烯體系中的分散性。
1)如何達到流動性和韌性平衡?
首先,我們先來看看不同流動性hPP體系的韌性差別:
圖 添加相同量彈性體的TPO,高流動性均聚PP韌性較差
a)高流動性彈性體POE的價值所在?
高流動性的TPO需要高熔指的彈性體,彈性體的熔指對于TPO的流動性影響很大。
圖 以35MFR與60MFRTPO為例解釋彈性體熔指的意義
b)高流動性彈性體POE的優(yōu)勢所在
相比于增大hPP的熔指,增加彈性體的熔指更具有優(yōu)勢。如圖所示,彈性體的熔指越高,hPP體系流動性相對低一些,所獲得TPO具有更強的低溫抗沖擊性。
c)高流動性的POE對于韌性的影響
高流動性的POE有助于改善高流動性ICP TPO體系的韌性。
2)如何解決TPO制件噴漆問題?
為了薄壁輕量化,復(fù)雜的部件需要高流動性,并且隨著噴漆工藝的變化,從原來清漆→色漆→底漆→TPO基材發(fā)展為清漆→色漆→TPO基材,對于TPO的要求就更高。而TPO材料本身就通不過噴漆測試,主要是在高溫水槍測試中受熱性能變差。這個主要是源于TPO性能受溫度影響很大,體系中的彈性體有很低的熔點。
圖 TPO內(nèi)聚力失效分析
而DOW ENGAGE?卻打破了熔點的“定律”,并且通過降低分子量分布,降低支化,從而進一步改善彈性體在聚烯體系中的分散性。
圖 ENGAGE?熔點
圖 加入 ENGAGE?彈性體與PP的結(jié)合情況
6月25日,陶氏彈性體事業(yè)部明明博士將在蘇州舉行的《第四屆TPE技術(shù)與應(yīng)用探討會》上和大家分享TPE在汽車與可穿戴行業(yè)的應(yīng)用,對于陶氏彈性體感興趣的朋友,不防可以到會場與明明博士一起探討彈性體技術(shù)方面的問題。
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(擬邀請行業(yè)大咖): |
文章源于DOW,艾邦高分子整理編輯
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