高流動(dòng)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(yīng)用作用，作為汽車內(nèi)飾材料而言，需要具有較好的流動(dòng)性和較低的氣味。應(yīng)用共混改性即可改變聚丙烯材料的流動(dòng)性和氣味。選擇不同基料、增韌劑、除味劑等，對(duì)于聚丙烯材料的流動(dòng)性和氣味的影響不同。本文就來(lái)研究高流動(dòng)、低氣味聚丙烯汽車材料。

關(guān)鍵詞：高流動(dòng);低氣味;聚丙烯;汽車內(nèi)飾材料

高流動(dòng)丙烯材料近些年來(lái)在作為汽車內(nèi)飾材料而言其發(fā)展速度較快，這是因?yàn)楦吡鲃?dòng)聚丙烯具有較好的加工性能和力學(xué)性能，在汽車裝飾方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用高流動(dòng)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(shí)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(dòng)性聚丙烯材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，但由于高流動(dòng)PP制品在高溫環(huán)境下會(huì)揮發(fā)出有機(jī)化合物VOC，該有機(jī)化合物對(duì)于人的身體健康有一定的毒害性，因而成為阻礙高流動(dòng)聚丙烯作為汽車內(nèi)飾材料的發(fā)展。

一、改性實(shí)驗(yàn)過(guò)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℃）;埃克森美孚化工的7555KN（60g/10min，216kg、230℃）;韓國(guó)XK集團(tuán)的BX3900（60g/10min，216kg、230℃）;孟都礦業(yè)的MO5SLC、滑石粉。②增韌劑。美國(guó)陶氏化學(xué)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(guó)比克化學(xué)的BYK4200。

（2）改性設(shè)備。德國(guó)W&P公司的ZSK30雙螺桿擠出機(jī);美國(guó)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(shí)驗(yàn)機(jī)、CMT4204萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)、ZRZ1452熔體流動(dòng)速率儀;張家港億利機(jī)械公司的SHR-50高速混合機(jī);寧波海天公司的HTF80X1注塑機(jī)。

（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(yīng)用雙螺桿擠出機(jī)擠出制備汽車車內(nèi)飾PP改性材料的造粒。

（4）性能測(cè)試。TVOC（VOC總量）依據(jù)STMA007內(nèi)飾標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試;彎曲模量按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)178測(cè)試;拉伸強(qiáng)度按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)175測(cè)試;缺口沖擊強(qiáng)度按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)180測(cè)試;MFR按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1133測(cè)試。

（5）改性結(jié)果。①應(yīng)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(dòng)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(yīng)用于VOC含量PP復(fù)合材料，都有助于增加高流動(dòng)低聚丙烯的韌性，應(yīng)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(dòng)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(qiáng)度、彎曲模量、缺口沖擊強(qiáng)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(dòng)性相差不大。當(dāng)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(dāng)三種材料中所含的苯類物質(zhì)含量相差不大時(shí)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(duì)聚丙烯復(fù)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(shí)聚丙烯復(fù)合材料性能分析表。從表2可以看出三種復(fù)合材料MFR數(shù)值差異較大，拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)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(shuō)明PP基料相同的情況下，使用2中三種增韌劑，engage8407的應(yīng)用效果最佳，同時(shí)三種增韌劑相比加入增韌劑前具有改性。這說(shuō)明三種增韌劑都具有較好的應(yīng)用效果。

三、高流動(dòng)、低氣味聚丙烯汽車內(nèi)飾材料應(yīng)用

塑料應(yīng)用于汽車內(nèi)飾裝飾的歷史由來(lái)已久，從發(fā)展之初距今已走過(guò)了50個(gè)年頭，在汽車內(nèi)飾應(yīng)用方面具有耐用、美觀、技能、輕質(zhì)等優(yōu)勢(shì)，其安全性能相對(duì)與其他材料而言也具有一定的優(yōu)勢(shì)。隨著高流動(dòng)低氣味聚丙烯材料的研究與應(yīng)用，將彌補(bǔ)塑料氣味揮發(fā)安全性不足的問(wèn)題，塑料作為汽車內(nèi)飾材料的應(yīng)用安全性將再次提高，能夠?yàn)槠噧?nèi)部控制質(zhì)量營(yíng)造一個(gè)較好的環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(guò)六十個(gè)，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(yīng)用的較大比例。為了提升聚丙烯作為汽車內(nèi)飾材料應(yīng)用的安全性，我國(guó)對(duì)于聚丙烯材料進(jìn)行多次改性。僅國(guó)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(dá)到了152萬(wàn)噸。下表3為國(guó)內(nèi)聚丙烯汽車內(nèi)飾材料的改性標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不同的除味劑、增韌劑和基料的應(yīng)用對(duì)于聚丙烯材料的改性有著重要的影響，其中應(yīng)用LDV1040、BX3900、engage8407等除味劑的除味效果較好，應(yīng)用對(duì)engage8150、engage8200、engage8407等增韌劑的增韌效果較好，應(yīng)用BX3900PP基礎(chǔ)樹(shù)脂材料的改性效果最好。因此，制造高流動(dòng)、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。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆溥，李榮群，邵之杰，趙東.高流動(dòng)低氣味聚丙烯汽車內(nèi)飾材料研究[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2017（02）：39-41.

[2]李建軍，黃險(xiǎn)波，蔡彤旻，李永華，寧凱軍，丁超，黃達(dá)，羅忠富.聚丙烯汽車內(nèi)飾材料低溫多軸沖擊性能的研究[J].塑料工業(yè)，2012（01）：20-22.

[3]趙燕燕.基于氣流成網(wǎng)開(kāi)發(fā)麻纖維汽車內(nèi)飾材料[D].大連工業(yè)大學(xué)，2012.