会通“三高”PP改性材料以及在薄壁化应用

所谓“三高”PP材料是指高流动、高模量和高韧性的PP材料，以达到薄壁化制件对刚性、韧性和流动性的要求，而流动性、刚性和韧性的平衡一直是“三高”聚丙烯材料设计开发的难点，表1是常规PP保险杠材料与市面“三高”材料物性对比。

表1  “三高”和常规保险杠材料物性对比

一、“三高”特性与薄壁化关系1

高流动性

保险杠薄壁化是汽车轻量化的重要途径，设计指标由常规2.8-3.5mm壁厚，逐步降低到2.5-2.8mm，甚至出现低于2.0mm趋势。

图1  某合资车型（壁厚2.0mm，会通牌号PP-B1324F）

图2  某国产车型（壁厚2.5mm，会通牌号PP-B1324）

壁厚减薄，材料充模过程流动空间减小（如图3），流动阻力变大，只有更高的流动性才能降低对成型温度、模温和注塑压力的依赖，避免缺胶问题的发生（如图4）。

图3   熔体冲模示意图

图4  壁厚与材料流长关系

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高模量

       壁厚减薄，制件抵御变形能力变差，依靠材料较高的弯曲模量才能避免制件疲软、变形，以及行驶中的抖动和风噪问题。

      相比常规填料，合肥会通通过纳米分散技术，可以将纤维填料的增强效果发挥到极致，新型的纳米纤维状填料在提升模量方面具有很大的优势。

图5   壁厚对材料刚性的影响

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高韧性

 PP材料流动性越高，增韧难度越大，合肥会通通过添加新型的乙烯-α-烯烃特种共聚增韧剂，实现高流动性材料的高韧性。

表2  特种增韧剂与常规增韧剂的效果对比

二、合肥会通"三高"PP材料的特色1

纳米分散技术

运用预分散技术，将特定的纳米组分与聚丙烯基体首先形成良好的预分散母粒，两者呈现特殊的“核-壳”结构。这种结构保持材料刚性的同时，材料韧性也非常优异。聚丙烯基体形成数量众多、体积更小的β晶型，能极大的提高材料的冲击强度。

图6  “核-壳”结构示意图

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良外观控制技术

薄壁化制件注塑成型过程中，比常规制件更易出现阴阳面、缩痕、虎皮纹等缺陷。合肥会通研发出寡聚物控制技术、熔体自膨胀技术解决薄壁化制件易出现的阴阳面问题和加强筋缩痕问题，同时通过出色的相容技术，顺利解决薄壁制件注塑剪切过大、易出现的虎皮纹问题。

下图是合肥会通材料在某欧系车型导流板上，解决使用进口材料存在的虎皮纹案例。

图7   进口材料（壁厚2.0mm）

图8   合肥会通PP-B1324F（壁厚2.0mm）

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综合性能更优异

      合肥会通投资1000余万，8位技术专家用时三年零五个月，自主研发出 “核-壳”结构母粒技术”、“寡聚物控制技术”、“熔体自膨胀技术”等一系列的专利技术，使合肥会通的“三高”PP改性材料达到行业领先水平。

      表3是合肥会通“三高”PP材料的性能，材料的流动性、刚性和韧性更加优异，很好的实现了材料的刚性、韧性和流动性的平衡。

表3  会通“三高”聚丙烯材料物性

三、结论

合肥会通的“三高”PP改性材料已经在诸多车型上开发应用，也曾经在某欧系门板制件与国外两家、国内一家大型改性厂的材料PK完胜的经历。

祝愿合肥会通“三高”PP改性材料能为国内外轻量化事业做出更大贡献。

对合肥会通“三高”PP改性材料感兴趣或进一步技术交流，可以联系合肥会通新材料公司技术工程师：闫溥：0551—65771641

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