高流動低氣味聚丙烯汽車內(nèi)飾材料研究

王維

摘 要：聚丙烯具有較為廣泛的應用作用，作為汽車內(nèi)飾材料而言，需要具有較好的流動性和較低的氣味。應用共混改性即可改變聚丙烯材料的流動性和氣味。選擇不同基料、增韌劑、除味劑等，對于聚丙烯材料的流動性和氣味的影響不同。本文就來研究高流動、低氣味聚丙烯汽車材料。

關(guān)鍵詞：高流動;低氣味;聚丙烯;汽車內(nèi)飾材料

高流動丙烯材料近些年來在作為汽車內(nèi)飾材料而言其發(fā)展速度較快，這是因為高流動聚丙烯具有較好的加工性能和力學性能，在汽車裝飾方面具有較強的應用優(yōu)勢。應用高流動聚丙烯不僅可以減輕汽車內(nèi)飾材料的重量，而且聚丙烯良好的熱性能和成型效果有助于縮短成型時間，降低生產(chǎn)耗能，因此是汽車內(nèi)飾材料的不二選擇。雖然高流動性聚丙烯材料的應用優(yōu)勢明顯，但由于高流動PP制品在高溫環(huán)境下會揮發(fā)出有機化合物VOC，該有機化合物對于人的身體健康有一定的毒害性，因而成為阻礙高流動聚丙烯作為汽車內(nèi)飾材料的發(fā)展。

一、改性實驗過程

（1）改性原料。①基礎(chǔ)PP基料。鎮(zhèn)海石化公司的M60T（60g/10min，216kg、230℃）;?？松梨诨さ?555KN（60g/10min，216kg、230℃）;韓國XK集團的BX3900（60g/10min，216kg、230℃）;孟都礦業(yè)的MO5SLC、滑石粉。②增韌劑。美國陶氏化學公司的engage8150（0.5g/10min，190℃、2.16kg）;engage8200（5g/10min，190℃、2.16kg）;engage8407（30g/10min，190℃、216kg）等增韌劑。③除味劑。青島卓新新材料有限公司的XW17;合肥創(chuàng)新輕質(zhì)材料有限公司的LDV1040;德國比克化學的BYK4200。

（2）改性設(shè)備。德國W&P公司的ZSK30雙螺桿擠出機;美國安捷倫儀器公司的7890B-5977B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀;美特斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司的ZBC1400-1沖擊實驗機、CMT4204萬能實驗機、ZRZ1452熔體流動速率儀;張家港億利機械公司的SHR-50高速混合機;寧波海天公司的HTF80X1注塑機。

（3）試樣制備。需要2%的除味劑、20%的滑石粉、20%的增韌劑、58%的PP基料。應用雙螺桿擠出機擠出制備汽車車內(nèi)飾PP改性材料的造粒。

（4）性能測試。TVOC（VOC總量）依據(jù)STMA007內(nèi)飾標準測試;彎曲模量按照國際標準178測試;拉伸強度按照國際標準175測試;缺口沖擊強度按照國際標準180測試;MFR按照國際標準1133測試。

（5）改性結(jié)果。①應用LDV1040、engage8407、BX3900除味劑，MFR的制備量為46g/10min。該材料可用于TVOC為18ug/g的高流動低氣味汽車薄壁化內(nèi)飾用PP改性材料。②將engage8407、engage8200、engage8150三種增韌劑各應用于VOC含量PP復合材料，都有助于增加高流動低聚丙烯的韌性，應用效果良好。③基本物性相近的7555KN、M60T、BX3900等PP基料中，其中BX3900PP制備的高流動低氣味聚丙烯汽車內(nèi)飾材料性能最佳。

二、討論

（一）基料選擇

下表1為聚丙烯材料制備基料性能分析表，從表1可以看出PP基料的拉伸強度、彎曲模量、缺口沖擊強度等基礎(chǔ)性能差異不大，側(cè)面反映出PP基料下表中的三種PP基料的流動性相差不大。當然，雖然相差不大，但也可以看出BX3900PP基料的基礎(chǔ)性能最佳。當三種材料中所含的苯類物質(zhì)含量相差不大時降低醛類物質(zhì)可以減小聚丙烯材料的氣味。從基礎(chǔ)性能排序中可以看出，以下三種PP基料的綜合性能為BX3900﹥7555KN﹥M60T。

（二）增韌劑選擇

以綜合性能最佳的BX3900PP基料為基礎(chǔ)，給BX3900加入不同的增韌劑。增韌劑分別為engage8407、engage8200、engage8150，繼續(xù)研究增韌劑對聚丙烯復合材料改性的影響。下表2為分別加入engage8407、engage8200、engage8150三種不同的增韌劑時聚丙烯復合材料性能分析表。從表2可以看出三種復合材料MFR數(shù)值差異較大，拉伸強度、缺口沖擊強度以及MFR呈現(xiàn)正影響，而彎曲模量engage8200最小，engage8407與engage8150差異不大。這說明PP基料相同的情況下，使用2中三種增韌劑，engage8407的應用效果最佳，同時三種增韌劑相比加入增韌劑前具有改性。這說明三種增韌劑都具有較好的應用效果。

三、高流動、低氣味聚丙烯汽車內(nèi)飾材料應用

塑料應用于汽車內(nèi)飾裝飾的歷史由來已久，從發(fā)展之初距今已走過了50個年頭，在汽車內(nèi)飾應用方面具有耐用、美觀、技能、輕質(zhì)等優(yōu)勢，其安全性能相對與其他材料而言也具有一定的優(yōu)勢。隨著高流動低氣味聚丙烯材料的研究與應用，將彌補塑料氣味揮發(fā)安全性不足的問題，塑料作為汽車內(nèi)飾材料的應用安全性將再次提高，能夠為汽車內(nèi)部控制質(zhì)量營造一個較好的環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，截止目前為止，以聚丙烯符合材料為基礎(chǔ)的汽車塑料零部件現(xiàn)已超過六十個，聚丙烯材料作為汽車內(nèi)飾材料的比例占到50%以上，占據(jù)了汽車內(nèi)飾材料應用的較大比例。為了提升聚丙烯作為汽車內(nèi)飾材料應用的安全性，我國對于聚丙烯材料進行多次改性。僅國內(nèi)2016年一年內(nèi)，聚丙烯改性材料用于汽車內(nèi)飾的用量達到了152萬噸。下表3為國內(nèi)聚丙烯汽車內(nèi)飾材料的改性標準。

四、結(jié)語

綜上所述，不同的除味劑、增韌劑和基料的應用對于聚丙烯材料的改性有著重要的影響，其中應用LDV1040、BX3900、engage8407等除味劑的除味效果較好，應用對engage8150、engage8200、engage8407等增韌劑的增韌效果較好，應用BX3900PP基礎(chǔ)樹脂材料的改性效果最好。因此，制造高流動、低氣味汽車內(nèi)飾材料改性可以參看以上除味劑、增韌劑和基礎(chǔ)原料的選擇。

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