发泡改性PP材料成为汽车减重的重要途径

ＰＰ发泡材料是通过提高ＰＰ的熔体强度，从而提高发泡倍率而制成的低密度物质，其具有质轻、耐热、耐高温等优点。随着汽车轻量化的发展，选用ＰＰ发泡材料已成为汽车减重的重要途径，目前其在汽车内饰上的应用也越来越多，其中ＰＰ发泡材料在各种汽车上的使用占比为轿车占４５％，卡车、工程机械车占２０％，客车、商务车占３５％。



汽车用ＰＰ发泡材料主要为化学微发泡材料，因为普通微发泡ＰＰ制品的表观质量很不理想，仅适合于需要表面覆皮的高端车，不仅增加了制造成本，也限制了 ＰＰ发泡材料的推广和应用；而化学微孔发泡是以热塑性材料为基体，化学发泡剂为气源，通过自锁工艺使得气体形成超临界状态，注入模腔后气体在扩散内压的作用下，使制品中间分布着直径从十几到几十微米的封闭微孔泡，且其理想的泡孔直径应＜５０μｍ，但目前国内行业实际生产的微发泡ＰＰ的微泡孔直径约为８０～３５０μｍ。对于微孔发泡主要有注塑微发泡、吹塑微发泡和挤出微发泡等，注塑微发泡适用于各种汽车内外饰件，如车身门板、尾门、风道等；挤出微发泡适用于密封条、顶棚等；吹塑微发泡适用于汽车风管等。利用微发泡技术可使 ＰＰ制品的质量减少约１０％～２０％，较传统材料在部件上可实现最高５０％的减重，注射压力降低约３０％～５０％，锁模力降低约２０％，循环周期减少１０％～１５％，同时还能提高汽车的节能性，较传统材料可实现最高３０％的节能，并且能改善制品的翘曲变形性，使产品和模具的设计更灵活，在一些部件中，如汽车风管、风道，还可实现隔热、降噪的效果，减少后道工序的成本。 密度为０.０６ｇ／ｃｍ3的辐射交联ＰＰ高发泡片材具有良好的力学性能，作为汽车车顶，可降低汽车的质量，同时其还可用于汽车的内饰件，有利于汽车的轻量化。

微发泡ＰＰ可应用于汽车风道、门板等，它很好的解决了普通发泡ＰＰ产品表观质量的缺陷问题，微发泡制品不需要覆皮即可满足产品的表观使用要求，从而降低了制造成本，也为该技术从高端应用向中低端的普及应用提供了解决方案。微发泡注塑 ＰＰ材料采用先进的“三明治”结构（发泡结构的芯层和坚实的上下皮层构成的三明治结构），具有孔径小、体积泡孔密度高、内应力小、成型周期短等优点，且其不仅具有优异的外观质量、性能损失小、可实现５％～２０％的减重效果，而且在加工阶段能缩短材料的注塑周期、降低１０％～３０％的能耗、减少碳排放，并可应用于填充 ＰＰ体系和玻璃纤维增强 ＰＰ体系，增强汽车的安全性。在汽车轻量化、低成本的发展趋势下，未来的汽车用塑料的发展必将促进ＰＰ微发泡技术的持续创新。



国内能够制造ＰＰ发泡用的单螺杆挤出生产机组、超临界ＣＯ2发泡成套装备和微发泡注塑机，MuCell微孔发泡技术的全球独家供应商美国Trexel股份有限公司也向中国提供微发泡生产设备。随着汽车的普及推广及对其轻量化、阻燃、高强度、环保等方面的追求，“三高一低”ＰＰ树脂及改性ＰＰ材料必将会进一步得到拓展应用。减小产品比重（如ＬＧＦＰＰ和碳纤维增强 ＰＰ可代替金属、玻璃纤维聚酰胺材料）、降低TVOC、减小噪音、特别的内饰件表观（例如金属效果，透光半透明材料）及经济的加工方法将是未来汽车用 ＰＰ改性材料的发展重点。