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车用聚烯烃热塑性弹性体前景广阔

2021-07-29 来源:贵州机械信息网

车用聚烯烃热塑性弹性体前景广阔

聚烯烃热塑性弹性体在常温下呈现橡胶弹性,具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等特点,目前已得到广泛应用。其在汽车外装件中主要用于保险杠、散热器格栅、车身外板(翼子板、后侧板、车门面板)、车轮护罩、挡泥板、车门槛板、后部活动车顶、车后灯、车牌照板、车侧镶条及其它保护胶条、挡风胶条等,在内饰件中主要用于仪表板、仪表板蒙皮、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等,在底盘、转向机构中用于等速万向节保护罩和密封、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩,在发动机内部件及其它方面用于空气导管、燃料管防护层、电气接线套等。1998年,全世界聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的用量约为45.36万吨,其中90%用于汽车外装件。

1998年聚烯烃热塑性弹性体占世界汽车保险杠原料市场的85%。其中,欧洲市场占90%,美国占75%,日本占95%。其在保险杠市场份额应用增加的重要原因是材料性能的大幅度改善,特别是弯曲弹性模量、低温抗冲击性和熔体流动速度的改善,有助于降低保险杠壁厚,减轻质量,减少材料消耗和加工时间,并使保险杠性能保持不变,降低成本。

国外公司推出的新一代聚烯烃热塑性弹性体,用于汽车保险杠,壁厚可由3.5毫米减至2.5毫米,保险杠质量减轻31%,成型周期缩短15秒。与原来的聚烯烃热塑性弹性体相比,其弯曲弹性模量提高一倍,拉伸强度提高60%,硬度较高,熔体流动速度也提高一倍。此外,新一代聚烯烃热塑性弹性体的低温抗冲击性、耐化学药品性和涂装性也较优越。

混合型聚烯烃热塑性弹性体尺寸稳定性好,能满足汽车配件对尺寸偏差日益严格的要求,具有较低的收缩率、高的流动性、良好的涂装性和低温抗冲击性,已用于大众汽车保险杠。高弯曲弹性模量聚烯烃热塑性弹性体已被用于该车保险杠,其壁厚从3.2~3.5毫米降为2.4毫米,质量为2.37千克,大大节省了成本,缩短了成型周期,显示出巨大的应用潜力。

Exxon化学品公司推出一种用茂金属合成的改性聚烯烃热塑性弹性体,质量轻并可加工成薄壁保险杠,壁厚可减少25%以上。

在汽车车身外板开发方面,目前国内外科研机构已开发出尺寸稳定的聚烯烃热塑性弹性体配混料,解决了其热膨胀问题,使聚烯烃热塑性弹性体能应用于车身外板。他们通过配混矿物和玻璃填料与各种橡胶,已将聚烯烃热塑性弹性体热膨胀系数降低50%~75%,并且刚度、光泽度、耐冲击性和耐擦伤性都很高。

高模量低线胀系数聚烯烃热塑性弹性体还可用于汽车其它外装饰件,包括散热器格栅、车轮护罩、车门槛板等。目前新型低线胀系数聚烯烃热塑性弹性体的弯曲弹性模量为552~2275MPa,线胀系数仅为普通聚烯烃热塑性弹性体的50%,这对制造尺寸较长的外装件很有利,可省去为防止弯曲而设计的支撑部分,作侧面塑件和车门槛板。其中,矿物增强聚烯烃热塑性弹性体的弯曲弹性模量为2275MPa,性能与PC/ABS合金相同,而质量要轻7%,可作车身护板、车轮护罩、仪表板等,满足耐热冲击标准要求。目前矿物增强聚烯烃热塑性弹性体已用于小客车的后盖板。

美国通用汽车公司和蒙特北美公司成功生产出聚烯烃热塑性弹性体纳米级微晶高岭土复合材料,使其刚性提高。他们还计划开发其它纳米级复合材料系列,同时也在考虑汽车中其它方面潜在的应用。业内人士预言,在未来的20年中,纳米级复合材料配件可望促进许多汽车部件的更新换代。

在汽车其它部件应用方面,聚烯烃热塑性弹性体较大的潜在市场是用于机动车身门、窗及其它部件的密封材料。目前机动车车身密封都采用三元乙丙橡胶,一辆车约用12千克。欧洲每年生产1200万辆机动车,总需求量超过15万吨,而全世界约需44万吨。

聚烯烃热塑性弹性体在车内应用的最大潜在市场是取代聚氯乙烯应用于大型部件。与聚氯乙烯相比,除了可回收外,其还有如下优点:长期耐紫外线、颜色稳定、质量较轻、无增塑剂迁移问题。

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