下面以應(yīng)用于大眾丶福特丶吉利汽車(chē)的材料(沃特提供)為例,看看這些材料的具體性能。
項(xiàng)目 | 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) | 單位 | PP 7000-2330LV | PP 7000-IP2420LV | PP 7000-IP2430LV | PP 7000-IP2520LV |
Item | Standards | Units | PP+EPDM-T15 | PP+EPDM-T20 | PP+EPDM-T20 | PP+EPDM-T25 |
密度 | ISO 1183-1 | g/cm3 | 1.02 | 1.06 | 1.07 | 1.09 |
Density | ||||||
燃燒殘余 | ISO 3451-1 | % | 16 | 20 | 20 | 25 |
Ash | ||||||
拉伸強(qiáng)度 | ISO 527-2 | Mpa | 20 | 20 | 21 | 21 |
Tensile Strength | ||||||
彎曲模量 | ISO 178 | Mpa | 1650 | 1840 | 1920 | 1960 |
Flexural Modulus | ||||||
缺口沖擊強(qiáng)度 23℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 26 | 46 | 32 | 32 |
Notched Impact Strength 23℃ | ||||||
缺口沖擊強(qiáng)度 -40℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 2.2 | 3.2 | 2.6 | 2.6 |
Notched Impact Strength -40℃ | ||||||
熱變形溫度 0.45MPa | ISO 75-2 | ℃ | 98 | 100 | 102 | 104 |
HDT 0.45MPa | ||||||
材料收縮率 | WOTE method | % | 1.1-1.3 | 0.9-1.1 | 0.9-1.1 | 0.8-1.0 |
Material Shrinkage | ||||||
熔體流動(dòng)速率 230℃*2.16Kg | ISO 1133-1 | g/10min | 30 | 20 | 30 | 20 |
MFR 230℃×2.16kg | ||||||
對(duì)應(yīng)主機(jī)廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn) | 大眾 TL52388D 吉利QJLY-J7110168A | 通用 STMA012 | 通用 STMA012B 福特 WSS-M4D550-A10 | 福特 WSS-M4D550-B | ||
主要性能特點(diǎn) | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,高抗沖,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,優(yōu)異的加工性能,良好的剛韌平衡 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,良好的剛韌平衡 |
材料代替是實(shí)現(xiàn)輕量化另外一個(gè)重要方法。如采用低密度的PP/GF材料替代高密度的PA/GF材料。當(dāng)然,這個(gè)替代并不是簡(jiǎn)單的取代,而是通過(guò)更優(yōu)化的材料替代解決方案,最終評(píng)定結(jié)果方可。
圖 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料
降低設(shè)計(jì)材料密度,如低填充(0-10%)PP材料的大量應(yīng)用,低密度材料需要更高的剛性。比如,沃特根據(jù)實(shí)際要求針對(duì)性的開(kāi)發(fā)了高結(jié)晶PP和高性能PP+EPDM-T10材料,低填充聚丙烯具有耐刮擦好,綜合性能略低或不低于T20系列材料,減重效率高且不需要額外改造或增加設(shè)備,在輕量化開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。
發(fā)泡技術(shù)是可以大大降低材料的重量。當(dāng)然,發(fā)泡材料必須是在不影響材料應(yīng)用的前提下方可。目前,主要通過(guò)注塑發(fā)泡技術(shù),來(lái)大大降低材料的重量。其中,注塑發(fā)泡技術(shù)可以根據(jù)模具填充方式,可以分為開(kāi)模發(fā)泡技術(shù)和閉模發(fā)泡技術(shù)。
開(kāi)模發(fā)泡技術(shù)需要針對(duì)模具合模結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,發(fā)泡程度更高;閉模發(fā)泡適用于普通注塑模具,但發(fā)泡程度稍低。
圖 開(kāi)模發(fā)泡
竟然說(shuō)到注塑發(fā)泡,那什么是注塑發(fā)泡呢?下面我就具體來(lái)看看,材料是如何實(shí)現(xiàn)發(fā)泡并且大大降低自身重量的。注塑發(fā)泡技術(shù)按發(fā)泡劑的初始狀態(tài)分為物理發(fā)泡技術(shù)和化學(xué)發(fā)泡技術(shù):
? 物理發(fā)泡技術(shù):美國(guó)卓細(xì)(Trexel)公司于上世紀(jì)90年代中成立并獲得美國(guó)麻省理工學(xué)院的所有專(zhuān)利授權(quán),將微發(fā)泡技術(shù)(MuCell)商品化并繼續(xù)大展,現(xiàn)在已在世界各地獲得70多個(gè)相關(guān)的專(zhuān)利。MuCell現(xiàn)已成為了一個(gè)非常成熟的革新技術(shù)在全世界被廣泛使用。2011年MuCell即被用來(lái)生產(chǎn)2012福特Escape SUV和在歐洲推出的福特Kuga緊湊型SUV的儀表板上的兩個(gè)零部件,即基板固定架和拔頂裝置。
物理發(fā)泡的特點(diǎn):對(duì)材料要求低,外觀(guān)較差,不能直接用于外觀(guān)件。
圖 物理發(fā)泡原理圖
圖 破泡
圖 5?沃特PP 7000-2450發(fā)泡效果(閉模發(fā)泡-減重6-10%)
圖 PP 7000-2450發(fā)泡效果 (開(kāi)模發(fā)泡-減重12-20%)
項(xiàng)目 | 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) | 單位 | PP 7000-0015HCLV | PP 7000-2220LV | PP 7000-2450 | PP 7000-3615 |
Item | Standards | Units | 高結(jié)晶PP | PP+EPDM-T10 | 發(fā)泡專(zhuān)用PP+EPDM-T20 | PP+30%GF |
密度 | ISO 1183-1 | g/cm3 | 0.91 | 0.98 | 1.05 | 1.13 |
Density | ||||||
燃燒殘余 | ISO 3451-1 | % | - | 11 | 20 | 30 |
Ash | ||||||
拉伸強(qiáng)度 | ISO 527-2 | Mpa | 25 | 24 | 19 | 92 |
Tensile Strength | ||||||
彎曲模量 | ISO 178 | Mpa | 1310 | 1410 | 2000 | 6800 |
Flexural Modulus | ||||||
缺口沖擊強(qiáng)度 23℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 14 | 37 | 37 | 14 |
Notched Impact Strength 23℃ | ||||||
缺口沖擊強(qiáng)度 -40℃ | ISO 180 | Kj/m2 | 2.1 | 2.8 | 2.5 | - |
Notched Impact Strength -40℃ | ||||||
熱變形溫度 0.45MPa | ISO 75-2 | ℃ | 98 | 97 | 102 | 151 |
HDT 0.45MPa | ||||||
材料收縮率 | WOTE method | % | 1.4-1.7 | 1.15-1.35 | 0.9-1.1 | 0.3-0.5 |
Material Shrinkage | ||||||
熔體流動(dòng)速率 230℃*2.16Kg | ISO 1133-1 | g/10min | 16 | 20 | 50 | 15 |
MFR 230℃×2.16kg | ||||||
輕量化優(yōu)勢(shì) | 替代PP+EPDM-T15材料,減重12% | 替代PP+EPDM-T20材料,減重8% | 用于注塑發(fā)泡成型,減重10% | 替代PA6+30GF,耐熱稍低,減重20% | ||
對(duì)應(yīng)主機(jī)廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn) | 福特WSS-M4D638-B 大眾 TL52452 大眾 VW44045-PP4 | 大眾 TL52388G | - | 大眾 VW44045-PP10 | ||
主要性能特點(diǎn) | 低密度,高剛性,低氣味,低VOC,耐刮擦,抗應(yīng)力發(fā)白 | 低氣味,低VOC,耐刮擦,抗發(fā)粘,優(yōu)異的剛韌平衡 | 優(yōu)異的剛韌平衡,優(yōu)異的加工性能,高熔體強(qiáng)度,發(fā)泡后性能損失低 | 優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、高剛性、高耐熱、耐長(zhǎng)期老化 |
關(guān)于沃特
沃特新材料創(chuàng)建于2001年,專(zhuān)業(yè)從事特種高分子材料、環(huán)保工程塑料的研發(fā)、生產(chǎn)、技術(shù)咨詢(xún)及其相關(guān)國(guó)際貿(mào)易。 總部位于深圳南山智恒戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)園,為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),廣東省制造業(yè)100強(qiáng)。下設(shè)兩個(gè)制造基地、三個(gè)研發(fā)中心,并在歐洲、香港、華南、華東各地設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。目前,由國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家?guī)ьI(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)汽車(chē)材料要求進(jìn)行了深入的研究,已成功開(kāi)發(fā)了十幾個(gè)品種500多個(gè)牌號(hào)的汽車(chē)專(zhuān)用料,全面覆蓋了汽車(chē)材料需求。
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