滑石粉對中華M2方向盤護蓋用聚丙烯專用料性能的影響

趙文聘，黃鵬中，徐長旭

(1.鞍山君利工程塑料有限公司，遼寧 鞍山 114042；2.金興汽車內飾股份有限公司，遼寧 遼陽 111000)

滑石粉對中華M2方向盤護蓋用聚丙烯專用料性能的影響

趙文聘1，黃鵬中2，徐長旭1

(1.鞍山君利工程塑料有限公司，遼寧 鞍山 114042；2.金興汽車內飾股份有限公司，遼寧 遼陽 111000)

本文探討了滑石粉對聚丙烯專用料性能的影響等，并根據中華M2方向盤護蓋的使用要求,選擇了最佳的專用料配方。

方向盤護蓋；聚丙烯專用料；滑石粉

中華M2方向盤護蓋是為中華M2汽車生產的配套產品。為了更好的保證產品質量，有關人員對該產品專用料的配方和性能進行了反復的試驗研究，最終開發的中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料各項性能都達到目標要求，產品性能良好。

1 試驗部分

1.1 主要原材料

均聚PP：遼陽化工三廠；共聚PP：盤錦石化；EPDM：荷蘭DSM公司；SBS 792：岳陽石化總廠；POE：美國杜邦公司；滑石粉：海城滑石礦；相容劑：自制；抗氧劑：天津力生助劑廠；潤滑劑：沈陽助劑廠。

1.2 試驗設備

熔融指數儀：吉林大學科教儀器廠；萬能試驗機：濟南聯工測試技術有限公司；沖擊機，XJD數顯：承德寶華電器有限公司；電阻計，ZC36型高阻計：上海第六電表廠；高速混合機，GH-500：北京塑機廠；注塑TP120T：浙江省寧波市三元塑料機械廠；擠出L40S50：南京金吉塑料機械有限公司；制樣機：承德寶華電器有限公司。

1.3 工藝流程

專用料加工工藝流程如圖1所示。

圖1 加工工藝流程

1.4 性能測試

拉伸強度及斷裂伸長：ASTMD638；彎曲強度及彎曲彈性模量：ASTMD790；懸臂梁口沖擊強度：ASTMD256；熔體動速率：ASTMD1238；熱變形溫度：ASTMD648；收縮率：ASTMD955。

2 結果討論

2.1 聚丙烯樹脂的選擇

為了選擇合適的聚丙烯樹脂，分別進行了均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的性能對比，如表1所示。

表1 均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的性能

從表1中可以看出，均聚聚丙烯的拉伸強度和彎曲彈性模量、熱變形溫度都較共聚聚丙烯的大，但沖擊強度較共聚聚丙烯的小。其原因是均聚聚丙烯的結構等規度大而且易結晶，分子內的作用力強，對于強度要求高的材料可選擇均聚聚丙烯；而共聚聚丙烯，其分子鏈引進乙烯，因而其沖擊性能得到了很大的改善，對于沖擊性能要求較高的材料可選擇共聚聚丙烯。

對于中華M2方向盤護蓋，根據實際使用情況和材料的綜合性能，試驗選用了共聚聚丙烯。

2.2 增強改性劑滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料性能的影響

共聚聚丙烯用于中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料有成型收縮率大、耐熱性不夠高，尺寸穩定性不好的缺點。用滑石粉增強改性是改善聚丙烯這些缺點的有效途徑。

2.2.1 滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料熱變形溫度的影響

圖2是滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料熱變形溫度的影響。從圖中可以看出，隨著滑石粉含量的增加專用料的熱變形溫度也逐步增大。這是因為滑石粉的加入大幅度地提高了材料的剛性，在提高剛性的同時，耐熱性也相應的得到了提高，從而使熱變形溫度逐步增加。

2.2.2 滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料成型收縮率的影響

圖3為滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料成型收縮率的影響。由圖3可以看出，滑石粉對專用料收縮率的影響較明顯，隨著滑石粉含量的增加,專用料的成型收縮率減小。這是由于滑石粉的加入使專用料的融體粘度增大，因此降低了聚丙烯的結晶度，且滑石粉本身無收縮性，從而降低了整體材料成型收縮率。此外微細的滑石粉還可作為聚丙烯的成核劑⑵，起到改變聚丙烯結構的作用，防止大球晶的形成，也降低了聚丙烯的結晶度。

2.2.3 滑石粉對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料沖擊強度的影響

滑石粉的加入使聚丙烯專用料的沖擊強度下降，如圖4所示。這是由于滑石粉的加入，使得聚丙烯與滑石粉之間的作用力小于聚丙烯分子間的相互作用力，當改性料受沖擊時，滑石粉與聚丙烯兩界面間易遭受破壞而斷裂。但是在提高滑石粉的細度的同時，對滑石粉進行預先的表面處理，則滑石粉對改性料沖擊強度的影響會減少。

2.3 相容劑對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料性能的影響

由于聚丙烯是一種非極性、低表面能的聚合物，不易與極性無機填料結合在一起，因此，二者間的相容性較差，直接共混難以達到預期的效果。采用適當的高分子界面相容劑，如偶聯劑和接枝聚丙烯等，可以有效地改善二者之間的相容性，提高專用料的力學性能。表2列出了有相容劑和無相容劑時的性能對比。

表2 相容劑對專用料性能的影響

2.4 橡膠增韌劑對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料性能的影響

中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料的沖擊韌性主要是依靠加入各種橡膠增韌劑來改善。如圖5所示，隨著橡膠增韌劑含量的增加沖擊強度成倍增加，而且POE和EPDM優于SBS，POE前期優于EPDM，當含量達到20份時EPDM優于POE。這是由于橡膠增韌劑的微粒分散在聚丙烯中吸收和分散了大量的沖擊能，從而提高了共混材料的整體沖擊強度。

試驗中還發現, 中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料加入橡膠增韌劑之后，在增加沖擊強度的同時，還會降低專用料的拉伸強度、彎曲強度及熱變型溫度。

此外，對中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料的耐老化性能也進行了詳細的試驗與研究，其結果達到了使用要求。

2.5 中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料的性能

經過反復試驗研究開發的中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料(如表3所示)，其各項性能指標均達到實際的使用要求。

表3 中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料性能

3 結論

(1) 滑石粉是中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料有效的增強改性劑，可以顯著提高改性料的彈性模量、耐熱性、尺寸穩定性，但對專用料的拉伸強度和沖擊性有降低的影響。

(2) 橡膠增韌劑可以有效的提高中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料的沖擊強度，從而保證了中華M2方向盤護蓋裝配所要求的柔軟度。

(3) 采用共聚聚丙烯為主體原料，通過橡膠增韌劑和滑石粉增強劑的改性，配以合適相溶劑和助劑，可以制得性能優異的中華M2方向盤護蓋聚丙烯專用料，達到最佳的使用效果。

[1]趙文聘,黃平,徐麗芳,等.高性能戶外用聚丙烯改性料的研究[J].塑料科技,2000,(4):15.

[2]陳麗珍,趙文聘,南劍林,等.富康汽車儀表板PP專用料的研究[J].塑料科技,2004,(4):12.

[3]趙文聘,劉克城,徐長旭,等.夏利威志轎車中立柱下護板聚丙烯專用料的研究[J].塑料科技,2008,(1):58.

Effects of Talc Powder on Special PP Material for Steering Wheel Cover of Zhonghua M2 Car

ZHAO Wen-pin1, HUANG Peng-zhong2, XU Chang-xu1
(1.Anshan Junli Engineening Plastics Co., Ltd., Anshan 114042, China;2.Liaoyang Jinxing Automobile Lnner Decoration Co., Ltd., Liaoyang 111000, China)

In this paper, the effects of talc powder on properties of PP were studied. The optimum formulation of the special material was determined according to the application requirement of steering wheel cover of Zhonghua M2 Car.

steering wheel cover; special PP material; talc powder

P578.958;TD985

A

1007-9386(2011)02-0039-03

2011-01-14