全球汽车轻量化推动发泡聚丙烯的发展

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1、全球汽车轻量化推动发j聚丙烯的发展万方数据Automotivelightweightingpromotethedevelopmentofthefoaming_王滨刘志伟蒋顶军摘要：随着国内外汽车行业迅猛发展，现代汽车轻节能型的发展趋势，聚丙烯发泡材料在汽车行业中}越来越多，高性能化产品的开发与研制引起了更多J_研究人员的重视，本文综述了聚丙烯发泡产品在汽二的技术开发和应用发展。收稿日期：2(113—11—22作者联系：bwang@njjulong．cn34WorldPlastics一2013v。I31N。12万方数据1概况全球轿车产量增加以及汽车轻量化趋势正推动

2、车用塑料需求不断的增长，车用塑料消费量预计将由2012年的710万吨增至2018年的1130万吨，年均增长率达8％。车用塑料广泛应用于内饰、外饰、汽车引擎盖等其他部件，有助于减轻整体车重，并起到控制振动和噪声、车身保温等功能。轻量化不是一个新鲜的话题，以塑料制件替代金属制品早已经成为汽车、高铁列车以及飞机等交通工具减重最主要的技术手段，其明显的作用就是提高能源利用效率，减少二氧化碳排放。近几年，随着全社会节能环保的理念不断深入，安全、舒适、轻量、节能仍是未来汽车工业发展的主要趋势。据估计，未来十年，汽车的自重还将降低20％，塑料已经成为了21世纪汽车工业最好的材

3、料选择。据有关统计，在所有的车用塑料中，聚丙烯所占份额最高达37％；其次是聚氨酯，占比17．3％；ABS树脂占12．3％；复合材料占11．5％；高密度聚乙烯占10．8％；聚碳酯占6．8％；聚甲基丙烯酸甲酯占4．4％。聚合物发泡材料是以树脂为基体而其内部具有无数气泡的材料，也可视为以气体为填料的复合材料⋯。聚合物发泡材料具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点。因此在日用品工业、包装工业、交通运输业、军事工业、航天工业等领域得到广泛应用。目前，主要的泡沫塑料有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(Ps)和聚烯烃三大类。在聚烯烃发泡塑料中，发泡聚丙烯因为具有良好的热

4、稳定性(最高使用温度可达130。C)，优异的耐应力开裂性及高温尺寸稳定性，较高的拉伸强度和冲击强度，以及优异的微波适应性，而5I起了各国研究者、生产商和消费者的极大兴趣p】。2聚丙烯发泡材料性能特点聚丙烯发泡材料以其可降解性而被称为绿色泡沫塑料，同时由于聚丙烯材料本身就有很好的耐热性，其力学方面的强度也是相当优异，刚性和硬度比聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)发泡材料高，抗冲击性能也优于Ps泡沫材料，而且聚丙烯材料卫生性好，无臭无毒，因此，聚丙烯泡沫塑料必将代替目前的一些传统的泡沫材料而成为泡沫塑料家族中的后起之秀。泡沫塑料具有密度小、比强度高、能量吸收能力强、绝

5、缘、隔音隔热性能表1几种泡沫塑料性能对比好等一系列特点。与其他泡沫材料相比，可发性聚丙烯泡沫塑料是一种纯粹的碳氢化合物，不含增塑剂或发泡剂等其他任何不利于再循环的化学物质，非常利于回收利用，在性能方面也有如下优点：1)重量减轻、原材料消耗量降低。2)热变形温度高、制品使用温度高。聚乙烯泡沫和聚苯乙烯泡沫最高使用温度70～80。C，聚丙烯发泡制品最高使用温度可达120。C，适用于热罐装、消毒、微波食品包装、汽车内饰件、引擎室内部件等。3)综合力学性能优。4)保温性能、隔音／防噪音性能好。与聚乙烯、聚苯乙烯泡沫材料相比，聚丙烯泡沫热变型温度高，隔音／防噪音性能好，更

6、适用于汽车用发动机舱罩、汽车顶棚材料、空调部件等。5)可回收利用。几种泡沫塑料性能对比见表1。3国内外聚丙烯发泡应用现状3．1国外开发应用高熔体强度聚丙烯发泡材料的生产主要有两种生产技术：一种是以巴斯夫、jsv公司为代表的聚丙烯珠粒制备技术，聚丙烯珠粒产品通过专业设备模压成型生产汽车内外饰材料、建筑隔热材料、包装材料等制品。另一种采用专业挤出发泡设备，生产出广泛应用于汽车、包装、建筑、玩具等行业发2013年31卷第12期一嗣冉豫舯35万方数据泡聚丙烯片材。聚丙烯预发泡粒子具有均匀的尺寸和稳定的发泡倍率，适宜模塑成型发泡制品。在汽车方面由聚丙烯发泡珠粒料模压而成的

7、部件，包括遮阳板、头枕手枕、门内板、保险杠吸能块、备胎座等。目前，珠粒聚丙烯专用料制备技术由欧洲的Ndeopolen、Fagerdala、日本的EPE、JSP等公司垄断。德国贝尔斯托夫公司发明的挤出法工艺可以生产聚丙烯发泡珠粒料。聚丙烯发泡片材主要用作汽车顶棚、发动机舱的内衬隔音材料及备胎舱盖等。片材的规格一般为1．15～6mm，密度为60一150kg／m3，制品宽度为1000—1500mm。日本JSP公司在世界各地建有多家生产聚丙烯泡沫塑料产品的工厂，其聚丙烯泡沫塑料产品在世界范围内占有很大的市场份额，在美国占有70％的市场，在欧洲1占有40％的市场，在日本占

8、有60％的市场，在亚洲其