金旸集团
2023/10/9 15:32:03
聚丙烯（PP）材料在汽车饰件的应用中正在面临一个迫切需要解决的问题，那就是降低线性膨胀系数。
这是因为聚丙烯材料的线性膨胀系数较大，在-30℃到80℃的温度区间内，聚丙烯材料的线膨胀系数一般在80-120*10 (-6) m/m*k，这意味着，长度1m的聚丙烯制件，在这样的温差下，尺寸将会产生11mm左右的波动。
现代的汽车工业，要求不同零部件之间的装配间隙尽量小，如果零部件在使用过程中出现尺寸问题，不仅会影响汽车零部件之间的“无缝拼接”，更可能发生零部件变形、断裂的问题，带来极大的安全隐患。
尤其当聚丙烯材料被应用在发动机盖板、保险杠、立柱、侧围等对材料的刚韧平衡与抗冷热交变性能都有较高要求的零部件上面时，就更加迫切地需要降低其线性膨胀系数、提高材料的韧性与刚性以及尺寸稳定性。
什么是线性膨胀系数？
物体的体积或长度随温度的变化而膨胀的现象称为热膨胀，材料的热膨胀通常用线性膨胀系数来表达。因此，线性膨胀系数是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标，是指等压条件下，温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它原来温度时长度之比。
为此，金旸对材料的线性膨胀系数进行深入研究，并从以下几个方面入手，对聚丙烯材料进行改性处理，以满足高档汽车制件的设计需求。
1.从源头出发，分析对比不同PP聚合工艺对PP原材料线性膨胀系数的影响，同时筛选各个厂家不同规格的常用PP原材料，形成低线性膨胀系数材料库，用更低线性膨胀系数的PP原材料来生产线性膨胀系数材料；
2. 分析不同种类的弹性体，以及添加比例的弹性体、填料对线性膨胀系数的影响，确定弹性体、填料的种类和最佳添加比例；
3. 分析助剂对线性膨胀系数的影响，筛选合适的助剂，制备低线性膨胀系数聚丙烯材料。
金旸低线性膨胀系数材料
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基于低线性膨胀系数材料相关要求，金旸开发出了低线性膨胀系数材料，该材料从汽车材料相关应用的实际需求出发，同时考虑了聚丙烯材料的韧性、刚性、流动性、低线性膨胀系数等，满足汽车零部件的各项性能要求。
表1 普通PP+EPDM-TD30材料和低线性膨胀系数材料的物性对比表
|
测试项目 |
测试方法 |
普通PP+EPDM-TD30材料 |
金旸低线性膨胀系数材料 |
|
密度(g/m3) |
GB/T 1033.1 |
1.15 |
1.15 |
|
熔融指数(g/10min) |
GB/T 9345.1 |
15 |
15 |
|
拉伸强度/MPa |
GB/T 1040.2 |
20 |
20 |
|
弯曲模量/ MPa |
GB/T 9341 |
2500 |
2700 |
|
悬臂梁缺口冲击强度（23℃）(KJ/m2) |
GB/T 1843 |
20 |
25 |
|
线性膨胀系数（m/m/K） |
GB/T 36800.2 |
75×10-6 |
45×10-6 |
通过上表对比可以看出，在力学性能不低于普通PP+EPDM-TD30材料的条件下，金旸低线性膨胀系数材料较普通PP+EPDM-TD30的线性膨胀系数低40%。
经过材料改性，金旸有效克服了现有技术中聚丙烯材料线性膨胀系数大的缺点，使汽车零部件在高低温循环条件下的尺寸更加稳定，让汽车零部件设计更加自由，为汽车减重和“以塑代钢”带来更多可能。
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