长玻璃纤维增强聚丙烯与热塑性工程塑料的竞争

作者：MM现代塑料    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... 在汽车内饰件应用领域，汽车制造商们一直在努力寻求高性能的热塑性塑料复合物及其混合加工技术。目前，这两种技术都已经被应用于汽车前端的关键部件制作中，而且OEM（原始设备制造商）和一级供应商们正在想办法利用这两种技术来生产机械性能和外观俱佳的部件。 多年来，对于聚丙烯是否适合于作为仪表板支架的材料一直存在着争论。与热塑性工程塑料（ETP）相比，聚丙烯的密度和成本都更低。但是，在需要高精度的复杂部件上，早期聚丙烯的性能及其经济性都具有局限性。 宝马公司曾在其3系列的一款车型中使用填充了滑石粉的聚丙烯来制造仪表板支架，但后来又改用了Nova化学品公司的玻璃纤维增强级Dylark —— 苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物，因为后者的功能性更好，在美国，Dylark是制作仪表板最常用的树脂。20世纪90年代后期，位于加拿大艾伯卡省卡尔加里的Nova化学品公司宣称，在美国制造的所有仪表板支架中，有三分之二都是采用这种材料模塑而成的。 随着聚丙烯混合物性能的改善和热塑性工程塑料的发展，Dylark材料所占有的市场份额已经下降。在欧洲和日本，随着汽车向小型化方向发展，聚丙烯已经占据了统治地位。目前，随着长玻璃纤维增强聚丙烯的出现，又再度引起了关于“聚丙烯和热塑性工程塑料哪个更好”的激烈争论。 Skoda公司（属大众公司）在Skoda Fabia汽车中，首先使用了由长玻璃纤维增强聚丙烯制作的仪表板支架。据了解，新一代的大众高尔夫车型的仪表板支架也将使用同一种技术，而在现有的高尔夫车型中，仪表板支架采用的是GE塑料公司的Noryl聚苯乙烯/聚苯撑醚（PS/PPO）共混材料，这种材料曾经被广泛用于制作仪表板支架。 德国沃尔夫斯堡大众公司装饰开发部的Jochen Blaurock先生曾在德国塑料工程师学会（VDI-K）主持召开的“汽车工程中的塑料”会议上说，长玻璃纤维增强聚丙烯的重要机械性能如硬度、强度、负载热变形温度、热膨胀系数等，都远远超过了类似级别的滑石粉填充聚丙烯，而其成本却远远低于热塑性工程塑料。 尽管如此，人们对长玻璃纤维增强聚丙烯在高温环境下能否长期保持优越的性能仍抱有疑问，虽然目前的模拟技术已相当成熟，但对此仍然难以预测。 欧洲的工程树脂供应商们坚信，在新一代的车型中，汽车生产商们会重新使用指定的热塑性工程塑料。有迹象表明，大众公司不得不对长玻璃纤维增强聚丙烯仪表板进行重大的设计更改，把壁厚从2mm左右增加到了大约3mm。 由于欧洲和美国对于仪表板抗冲击强度的规定各不相同，使得大众公司在美国选用了Dow化学品公司的Pulse 630 GF玻璃纤维增强PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物）材料，用于生产其Phaeton旗舰型轿车美国版的仪表板支架，这种材料是首次在商业应用中被用于生产整个仪表板支架的。同时，大众公司为该车的欧洲版选用了Dylark级材料来制作仪表板支架。 据Dow公司称，大众公司之所以为其美国车型选用延展性更好的PC/ABS材料，是因为在模拟试验中，要求这种车辆必须能避免坐在前面的不系安全带的乘客遭受撞击。Dow公司称，该材料在撞击中对于能量的吸收要比传统仪表板材料高出50%。此外，由于Dylark级材料只有与金属结合时才能满足要求，从而会增加重量。而新的Pulse级材料，由于其流动性能比Dylark级材料高，而收缩率相当，所以可以采用同样的注射工艺来生产零件。 Nova化学品公司称，该公司正在开发耐冲击性能和耐热性能都提高了的Dylark材料，并将很快推出。 有趣的是，Dow化学品公司也有长玻璃纤维增强聚丙烯技术。但是，汽车内饰件全球技术权威部门的负责人Hein Koelman先生说，对于仪表板而言，虽然这种材料的价格低廉，但却存在着高温性能不好以及易产生翘曲等问题。 随着汽车零部件采购的全球化，日本汽车制造商们在汽车内饰件设计方面的经验正在影响着欧洲和美国的厂商。举例来说，马自达6运动房车的美国版，其仪表板支架采用Basell公司的Hostacom“高级TPO”改性聚烯烃弹性体，这种材料含有填料，但并不是采用玻璃纤维来增强的。此外，在仪表板支架中还采用了钢管。仪表板零件是由Intertec系统公司制造的。通常，零件采用模内着色，但Intertec公司在仪表板与挡风玻璃相接处100mm宽的范围上，还是上了涂料。此外，该公司还在中间区域使用了一块软PVC皮，借助该公司的HPI（高性能集成）工艺，用聚氨酯泡沫将表皮与基材结合到一起。 Basell公司称，Hostacom在成本和性能方面都比以前使用的热塑性工程塑料有所改善。由于仪表板支架仍然需要鲜明的色彩，所以这种材料被要求达到具有较高表面能量的材料级别(CB271PC)以增强泡沫和涂料的附着力。 Basell公司的Jeff Leone先生说，在采用了他们的聚烯烃基材料以后，仪表板支架的美观性和功能性都得到了提高，还满足了成本方面的要求。他认为，继欧洲之后，北美市场也在转向使用聚烯烃基材料。他说，3年前，在北美仪表板市场中，TPO每年的销售量仅为2000t左右。在今后的2年之内，TPO的销售量应当能增加到50000t/年，仪表板将为工程聚烯烃材料提供巨大的市场。 在欧洲，豪华车的仪表板采用模内装饰技术已经非常普遍。克劳斯－马菲公司曾在慕尼黑的开放工厂中展示了其带模内层压的Decoform注射模塑工艺。此外，Johnson控制器公司也采用这一技术来为梅赛德斯－奔驰的SLK跑车生产仪表板部件；在戴姆勒-克莱斯勒即将推出的Crossfire运动跑车上， Peguform公司正准备将TPO表皮运用到聚丙烯基材上；而Faurecia公司也采用了相同材料的组合，并已经将其应用于沃尔沃和戴姆勒-克莱斯勒轿车的其它部件上。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/5/2005)