在节能减排的大趋势下,汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。就是在保证车身的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车车身质量。薄壁化则是推进汽车塑料轻量化的重要一步。目前,在汽车行业中,PP、PA、ABS等材料的用量逐步增加,大量应用在汽车内饰件(仪表板、门内板、内部柱梁等)、外饰件(保险杠制品等)及引擎罩下部件,已成为汽车上所有塑料材料中用量最大的品种,所占塑料使用量的比例已达到 40%左右。薄壁化
薄壁化要求其使用的PP及其改性材料具有“三高”性能:高流动性、高模量及高韧性。一般来说,模量和 韧性是一对矛盾体,达到高模量通常是以牺牲韧性为代价的,反之亦然。目前,国内主要通过添加成核剂、弹性体、无机填料等改善PP的性能,但是效果仍不理想。
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△ 图1. 不同靶向纳米增效母粒对PP树脂性能的影响
从图1看出,靶向纳米增效功能母粒(Nanopec™ E2005、E2415、E2220)的加入,明显改善了聚丙烯基体的流动性,同时PP的强度和韧性也得到了明显提高,实现聚丙烯材料高流动性、高强度以及高韧性的要求,可以用于石化系统高流动性、同时增强增韧PP专用树脂或现有改性PP汽车专用料的开发。
2. POE填充滑石粉改性PP体系
△ 图2.不同靶向纳米增效母粒对PP+POE填充滑石粉体系性能的影响
在PP+POE填充滑石粉体系中,加入靶向纳米增效母粒后,由于分子润滑作用,有利于无机填料的分散,改善了复合材料的流动性;同时,复合材料的弯曲模量和冲击强度都有明显提高,其中Nanopec™ E2415的效果更为显著。
3.玻纤增强改性PP体系
△ 图3.不同靶向纳米增效母粒对PP+35wt%玻纤增强体系性能的影响
在PP+35wt%玻纤增强体系中,加入靶向纳米增效母粒后,由于分子润滑作用,改善了玻纤在基体中的浸润性以及复合材料的流动性明显提高;同时,复合材料的弯曲模量和冲击强度都有明显提高,其中Nanopec™ E2415的效果更为显著。
这一结果反应Nanopec™ E2415可以实现汽车内饰板、保险杠改性PP专用料的轻量化,以及增强PP替代增强PA6作为汽车进气岐管及其它材料的可能。
4. PA6改性材料
图4.靶向纳米增效母粒Nanopec™ LH501对PA6改性体系性能的影响
从图4看出,靶向纳米增效母粒LH501的加入,显著提高了PA6改性材料的强度和韧性。另外,实验数据显示,LH501可以部分或全部替代传统的g-POE相容剂或增韧剂的使用,具有成本低,综合性能大幅提高的优势。