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    富康轎車保險(xiǎn)杠PP改性專用料研究

    [ 07-8-20 0:12 ]  太平洋汽車網(wǎng)  

      如圖三所示,橡膠含量的增加,材料的拉伸強(qiáng)度逐步下降,當(dāng)橡膠含量從0增加到30份時(shí)材料的拉伸強(qiáng)度由原來(lái)的35Mpa下降到16MPa,這主要是由于橡膠的加入,雖增加了材料的沖擊性能,但同時(shí)也破壞了聚丙烯的高結(jié)晶性導(dǎo)致了強(qiáng)度的下降,當(dāng)橡膠含量為30份時(shí),屈服拉伸強(qiáng)度下降了50%。

    橡膠對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響


      2.聚丙烯品種對(duì)材料性能的影響

      聚丙烯自身的性能對(duì)共混材料性能的影響也很大。首先聚丙烯分為均聚料和共聚料兩種,均聚料拉伸強(qiáng)度和模量高一些,而共聚料的沖擊強(qiáng)度較均聚料高。隨橡膠含量的增加,均聚料和共聚料各自共混料的沖擊強(qiáng)度變化如圖4所示。

      此外,聚丙烯流動(dòng)性對(duì)材料性能也有一定的影響。一般來(lái)說(shuō),MFI增大時(shí),材料沖擊性能、彎曲強(qiáng)度和拉伸性能都會(huì)有不同程度的下降。這是由于MFI增大時(shí)表示聚丙烯分子量減少,導(dǎo)致材料性能下降。不同MFI時(shí)PP的沖擊強(qiáng)度變化如圖5所示。

    不同MFI時(shí)PP的沖擊強(qiáng)度變化


      3 .共混材料成型收縮率的控制

      成型收縮率是富康轎車保險(xiǎn)杠料研究的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。PP橡塑共混材料的成型收縮率主要受橡膠含量和PP分子量的影響,如圖6所示為橡膠含量對(duì)成型收縮率的影響。從圖中可以看出隨橡膠含量的增大,成型收縮率呈下降趨勢(shì)。這是由于橡膠的加入破壞了PP原有的結(jié)晶度,使結(jié)晶率降低,從而導(dǎo)致成型收縮率下降。

    此外成型收縮率和PP分子量大小也有關(guān)系。當(dāng)分子量增大時(shí),PP的結(jié)晶度和結(jié)晶率都呈下降趨勢(shì),從而導(dǎo)致成型收縮率減小。而當(dāng)分子量減小時(shí),PP結(jié)晶速度和結(jié)晶率都增大,成型收縮率也隨之增大,圖7所示為PP成型收縮率隨MFI的變化趨勢(shì)。

    PP成型收縮率隨MFI的變化趨勢(shì)


      4. 共混材料流變性能的控制

      富康保險(xiǎn)杠由于面積大,同時(shí)又是薄型保險(xiǎn)杠,因此要求原料必須有合適的流變性能,否則產(chǎn)品表面會(huì)出現(xiàn)花紋,影響表面質(zhì)量。為此我們采用德國(guó)PLE331型Braebendar流變儀進(jìn)行了不同配方的流變分析,結(jié)果如表二所示。

      從表中可以看出不同潤(rùn)滑劑的加入都不同程度的改變了材料的流變性能,同時(shí)材料MFI的增大,流變性能也相對(duì)得到改善。但最終還要考慮材料的總體性能。
    表二 不同配方流變性分析 
     

    不同配方流變性分析

              注:1#為基本配方;2#加入PE蠟;3#加入LDPE;4#加入EVA;5#加入MBS;6#為增大MFI;7#為DSM料。

      表三 不同配方保險(xiǎn)杠材料的對(duì)比

    不同配方保險(xiǎn)杠材料的對(duì)比


      5. 最終配方試驗(yàn)

      根據(jù)以上的試驗(yàn)結(jié)果,我們配了三組配方進(jìn)行了小批量生產(chǎn),并進(jìn)行了保險(xiǎn)杠制作,結(jié)果如表三所示。

      從表中可以看出我們研制的B、C配方材料性能全部達(dá)到進(jìn)口料的標(biāo)準(zhǔn)(在相同的注塑條件下),其工藝性能和外觀質(zhì)量也達(dá)到了進(jìn)口料的水平,而且工藝可調(diào)范圍廣。其中A--22號(hào)配方最好,結(jié)果比較理想。

      試驗(yàn)過(guò)程中我們還發(fā)現(xiàn),除原料配比外,擠出共混工藝對(duì)共混材料最終性能也有一定的影響。如擠出溫度、擠出產(chǎn)量、螺桿轉(zhuǎn)速等,其中擠出溫度影響最大,在此就不做詳細(xì)介紹。

      四、結(jié)論

      1. 采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備、國(guó)產(chǎn)聚丙烯選擇合適的工藝和先進(jìn)的配方,完全可以生產(chǎn)出合格的富康轎車用保險(xiǎn)杠料,達(dá)到進(jìn)口料的標(biāo)準(zhǔn)。
      2. 選擇增韌劑時(shí)必須從配方整體出發(fā)。
      3. 流變性的控制是富康車保險(xiǎn)杠料的一個(gè)重要指標(biāo),批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制。

      參考文獻(xiàn):
      1.“彈用聚丙烯包裝材料配方研究”趙

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