富康轿车保险杠pp改性专用料研究

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1、富康轿车保险杠PP改性专用料研究摘要：本文主要介绍了富康轿车保险杠PP改性专用料的研制，采用双螺杆挤出共混工艺，分析了各种改性剂对共混材料的性能影响，并研究了生产工艺对材料性能的影响。关键词：聚丙烯保险杠增韧剂共混一、前言随着汽车工业的发展，特别是轿车向着轻量、高速、安全、节能、舒适、低成本的方向发展，工程塑料在汽车材料中的地位日趋重要，汽车保险杠用PP改性料以它良好的加工性能、冲击性能、耐老化性能、及高强度、质轻等各种优点是汽车用工程塑料用量较大的一个品种。富康轿车保险杠材料的开发有两个难点。一是材料理化性能指标的要求；二是成型工艺的要求。国内一般的保险杠用PP改性粒料的收缩率在

2、1.1—1.3之间，而富康轿车保险杠由于模具的特点，要求PP改性粒料的收缩率必须达到1.45--1.55之间，这是研制富康用轿车保险杠料的关键所在。其次，由于富康轿车保险杠成型面积大，为保证成型产品有很好的外观性能，要求保险杠料必须有良好的流变性能，以保证成型工艺的顺利进行，使成型产品有良好的外观性能。在研制过程中我们经过反复试验，采用多种试验手段做了许多分析对比，最终取得了满意的结果。二、试验部分1．主要原材料PPP340MFI=1.0盘锦石化;PPK1008MFI=10燕山石化;LDPE1C7A燕山石化EPDM荷兰DSM公司;SBS792岳阳石化总厂;POE美国杜邦公司PE蜡武

3、汉高分子材料厂;滑石粉1250目广西龙广滑石公司;MBS进口黑色母粒美国卡博特公司;抗氧剂1010、168天津力生化工厂;Cast温州助剂总厂2．试验设备熔融指数仪μPXRZ-400C吉林大学科教仪器厂;热老化箱上海产万能试验机WSM-2000长春智能仪器设备研究所;流变仪PLE331Braebendar制样机承德宝华电器有限公司;注塑机TP120T北京信冠机械设备制造有限公司挤出机TM40MVC/D-40意大利MARIS;冲击机XJD数显承德宝华电器有限公司工艺流程和条件流程：A：原料混合——挤出造粒——注塑保险杠——外观成品检验B：原料混合——挤出造粒——注塑打样——检测分析工

4、艺条件：挤出温度200--240℃;螺杆转速300转/min;打样注塑温度190--210℃保险杠注塑温度210--250℃;检测方法ASTM三、结果讨论1．橡胶对共混材料性能的影响PP是一种综合性能比较好的通用塑料，但由于其是高等规度、大球晶聚合物，从而表现为低温脆性。改善PP的低温脆性是PP改性的主要问题，也是该产品研究开发的首要问题。与橡胶共混是改善PP低温脆性的最有效途径，根据溶解度参数相近的原理及有关资料介绍，我们选择了EPDM、SBS、POE等几种弹性体作为PP的增韧剂试验。A.增韧剂的选择几种增韧剂对PP的增韧效果，如图一所示。从图中可看出EPDM和POE的增韧效果优

5、于SBS，POE前期效果优于EPDM，当含量达到20%以上时，EPDM优于POE。几种橡胶增韧效果都比较理想。随着橡胶含量的增加缺口冲击强度也逐步增加，其内在原因是分散相的橡胶微粒吸收和分散了大量的冲击能，橡胶微粒作为大量的应力集中物。当材料受到冲击时，引发大量的裂纹起到吸收和分散冲击能的作用。同时大量裂纹之间互相干扰，阻止裂纹的进一步发展，从而改善了PP的韧性。从试验中我们也发现，橡胶对PP韧性的改善，除了橡胶含量之外，和橡胶在PP中的分散程度关系很大，分散粒径越小越好。从分散程度看POE相对好分散一些，EPDM和SBS次之。从试验中我们也发现不同的橡胶对PP的流动性影响也不一样

6、。如表一所示，在橡胶含量为25份时，SBS对流动性影响最大，POE影响最小。为了保证最终产品的流动性，选用不同橡胶时，应在流动性上设计不同的配方。表一：橡胶对聚丙烯流动性的影响B.橡胶对弯曲模量的影响加入橡胶后材料的弯曲模量变化如图二所示，随着橡胶含量的增加，材料的弯曲模量逐步下降，从一开始的1600MPa下降至600MPa，配方设计时应依据产品的要求选择合适的橡胶比例，保证最终产品质量。试验中我们还发现EPDM对模量的下降程度比SBS和POE稍微严重一些。C．橡胶对材料拉伸强度的影响如图三所示，橡胶含量的增加，材料的拉伸强度逐步下降，当橡胶含量从0增加到30份时材料的拉伸强度由原

7、来的35Mpa下降到16MPa，这主要是由于橡胶的加入，虽增加了材料的冲击性能，但同时也破坏了聚丙烯的高结晶性导致了强度的下降，当橡胶含量为30份时，屈服拉伸强度下降了50%。2．聚丙烯品种对材料性能的影响聚丙烯自身的性能对共混材料性能的影响也很大。首先聚丙烯分为均聚料和共聚料两种，均聚料拉伸强度和模量高一些，而共聚料的冲击强度较均聚料高。随橡胶含量的增加，均聚料和共聚料各自共混料的冲击强度变化如图4所示。此外，聚丙烯流动性对材料性能也有一定的影响。一般来说，MFI增