長玻纖改性PP是什么呢?我們一步步了解:
PP作為通用塑料材料之一,具有優(yōu)良的綜合性能、良好的化學穩(wěn)定性、較好的成型加工性能和相對低廉的價格;但是PP存在強度、模量、硬度低,耐低溫沖擊強度差,成型收縮大,易老化等缺點。回復(fù)“PP”查看更多
一般說來,PP材料的拉伸強度在 20~30MPa之間,彎曲強度在25~50MPa之間,彎曲模量在800~1500MPa之間。因此,對其進行改性,以使其能夠適應(yīng)產(chǎn)品的需求。如今,每一種改性PP在家用電器領(lǐng)域和車用領(lǐng)域都有著大量應(yīng)用。
玻璃纖維(英文名為:glass fiber或fiberglass )是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料,優(yōu)點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高,但缺點是性脆,耐磨性較差。玻璃纖維主要用途之一為復(fù)合材料的增強材料。長玻纖一般指長度超過10mm的玻纖。
長玻纖增強PP塑料指含有玻璃纖維長度在10到25mm的改性PP復(fù)合材料,經(jīng)過注塑等工藝形成玻璃纖維長度大于3.1mm的三維結(jié)構(gòu),英文為LongGlassFiberpolypropylene,簡寫為LGFPP。國內(nèi)外有很多資料將長纖維增強熱塑性塑料簡稱為LFT(即Long-fiberreinforcethermoplastic)。從材料定義看,LGFPP屬于LFT的一種。
作為汽車模塊載體材料,該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性,而且可以做出復(fù)雜的汽車模塊制品。
一般為長度12毫米或25毫米,直徑3毫米左右的柱狀粒子。其中12mm左右長度的粒料主要用于注塑成型,而25mm左右長度的粒料主要用于壓塑成型。在這種粒子中,玻璃纖維有著和粒子同樣的長度,玻璃纖維的含量可以從20%到70%不等,粒子顏色可以根據(jù)客戶要求進行配色。

為了使玻璃纖維在塑料中很好地起到提高強度的作用,必須使玻璃纖維長度大于其臨界長度Lo。有關(guān)資料表明,當纖維長度小于此臨界長度的纖維增強塑料受到一定載荷時,纖維就會被拔出,纖維的強度就不能得到充分發(fā)揮。臨界長度Lo與具體的塑料品種有關(guān),就玻纖增強聚丙烯而言,其Lo為3.1mm。
由此表明,破壞模式主要是纖維被拔出而無法滿足模塊載體材料的強度要求。因此,開發(fā)應(yīng)用長玻纖增強聚丙烯及其注射成型技術(shù),就是要制備出增強玻纖長度在10mm左右的聚丙烯原料,并通過改進的注射成型工藝,保證制品中的玻纖長度在3.1mm以上。
LFT與短纖維增強熱塑性復(fù)合材料相比的優(yōu)點:
?纖維長度較長,明顯提高制品的力學性能。
?比剛度和比強度高,抗沖擊性能好,特別適合汽車部件的應(yīng)用。
?耐蠕變性能提高,尺寸穩(wěn)定性好,部件成型精度高。
?耐疲勞性能優(yōu)良。
?在高溫和潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性更好。
?成型過程中纖維可以在成型模具中相對移動,纖維損傷小。
有三種生產(chǎn)工藝:GMT、LFT-G、LFT-D
汽車工業(yè):前端模塊、車門模塊、換擋機構(gòu)、電子油門踏板、儀表盤骨架、冷卻風扇及框架、蓄電池托架、保險桿支架、車底防護板、天窗框架等,用于替代增強PA或金屬材料。該材料在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用在歐洲已經(jīng)得到很大推廣,目前的消費量為20,000T/Y。
家電行業(yè):洗衣機滾筒、洗衣機三角支架、一刷機滾筒、空調(diào)風扇等、用于替代短玻纖增強PA、ABS或金屬材料。
通訊、電子、電器行業(yè):通訊電子行業(yè)的高精度接插件、點火器零組件、線圈軸、繼電器基座、微波爐變壓器線圈架/框架、電氣連接器、電磁閥封裝件、掃描儀組件等。
其他:電動工具外殼、水泵或水表外殼、葉輪、自行車骨架、滑雪板、地面機車腳踏板、軍用/民用安全頭盔、安全鞋包頭等,用于替代短玻纖增強PA、PPO等
對于汽車前端模塊,采用PP-LGF30材料,可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等超過10個傳統(tǒng)金屬件集成于一個整體;相比金屬件更耐腐蝕,密度小、重量減輕約30%,具有更高的設(shè)計自由度,可直接回收無需分類處理;降低了制造成本,有明顯的降本優(yōu)勢。
大眾、福特等外資品牌汽車前端模塊塑料化成功應(yīng)用多年。近年來,自主品牌車企逐步開始進行自主化設(shè)計與新材料應(yīng)用研究。比如,上汽主導(dǎo)的FCV-863項目,對前端模塊實施塑料化,減重達3.03kg。長安汽車,在2011年車展并展示了款配有全塑料前端模塊的CX30緊湊型轎車,將22個金屬零部件組成一個注塑成型部件,極大地簡化了CX30車型的前端結(jié)構(gòu),使該部件減重高達40%,并且減輕了汽車總重量約4kg。長安逸動2015款塑料前端模塊原鋼件10.13kg,塑料件6kg,預(yù)計減重4.13kg,減重率41%;并將推廣應(yīng)用到C201、C206、C2X等量產(chǎn)車型上。長城汽車2014年6月量產(chǎn)的最新款汽車已采用塑料前端模塊,重量減輕30%至4.7kg。江淮汽車目前也在量產(chǎn)車上推廣塑料前端模塊等產(chǎn)品。2011年,奇瑞汽車承擔的“纖維增強塑料前端模塊開發(fā)及其在目標車型上集成應(yīng)用”國家科技支撐計劃項目,對塑料前端模塊進行系統(tǒng)開發(fā),并成功應(yīng)用到量產(chǎn)車型(比如艾瑞澤7)上。
在卡車前端模塊塑料化方面,SABIC與SCANIA合作成功開發(fā)了卡車前端框架,并形成模塊化供貨,將部件由5.15kg減重至3.29kg,減重效果達33%。
對于軟質(zhì)儀表板骨架材料,采用LGFPP比填充PP材料強度更高、彎曲模量更改,流動性更好些,在相同強度下,儀表板設(shè)計厚度可減薄從而減重,一般減重效果約20%。同時,可將傳統(tǒng)的多個部件儀表盤托架發(fā)展為單個模塊。此外,儀表板前除霜風道本體、儀表板中間骨架選材,一般與儀表板本體骨架采用同一種材料,可進一步提升減重效果。
2011,福特翼虎及福特Kuga儀表板(采用TrexelMuCell微孔泡沫注塑成型技術(shù)和SABIC的PP-LGF20制造),和普通注塑制造的填充聚丙烯儀表板相比,此應(yīng)用產(chǎn)品將每輛車減輕了0.45kg,生產(chǎn)時間縮短15%,成本降低3美元。目前,寶馬、奧迪等中高端軟質(zhì)儀表板骨架,大多采用長玻纖塑料制造作為儀表板骨架材料。比如,2010年BMW公司7系轎車儀表板骨架通過采用長玻纖塑料,儀表板成品能夠比傳統(tǒng)材料重量降低20%。同時,長玻纖聚丙烯材料可與BMW公司自動化整體發(fā)泡注塑技術(shù)相兼容;采用較少的原材料就能實現(xiàn)更高的強度和剛度,并且能夠使儀表板具有更優(yōu)良的性能。目前,寶馬3/5/7系、奔馳E等高端汽車儀表板骨架皆采用LGFPP材料。
合資品牌車企中,一汽大眾、上海大眾、長安福特等多款量產(chǎn)車的儀表板骨架均已采用LGFPP。在自主品牌中,長城高端SUV儀表板骨架PP-LGF20代替改性PP由3mm減為2.2mm,并成功批量化生產(chǎn)。比亞迪騰勢、上汽榮威550等中級以上乘用車的儀表板骨架也逐步采用LGFPP材料。
曾經(jīng)采用SABICSTAMAX長玻纖聚丙烯的現(xiàn)代索納塔塑料車門模塊,獲得了在美國塑料工程師協(xié)會(SPE)創(chuàng)新大獎。新福特Fiesta車型前門模塊集成了多種功能元件,諸如門鎖、車門玻璃升降器、揚聲器、防盜裝置等。馬自達6車門內(nèi)板,一汽奔騰B70等皆采用LGFPP制造。回復(fù)“汽車”查看更多
換擋機構(gòu)主要采用金屬材料和短纖維尼龍材料,目前,國外少數(shù)車型換擋機構(gòu)骨架已嘗試采用長玻纖增強聚丙烯材料替代短玻纖尼龍材料。尼龍材料容易吸水,成品件吸水率一般在0.7%以上。在高溫高濕環(huán)境下,存在發(fā)生失效的風險;若改為不易吸水的長玻纖聚丙烯材料,則可避免此類問題的發(fā)生。同時,采用長玻纖增強PP材料,可起到減重降本的作用。
電子油門踏板臂需要承受較大的力,因此,其選用材料需要有極好的力學性能,較好的韌性,在高低溫下材料性能不能有大的變化。目前電子油門踏板臂以玻纖增強PA材料為主。泰科納材料商曾成功用長玻纖塑料(牌號CelstranPP-LGF40/50)用于電子油門踏板上,具有低氣味性且高強度的良好性能,比增強PA材料的成本低。
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第一屆長玻纖增強塑料技術(shù)與應(yīng)用研討會


南京維景國際大酒店
(玄武區(qū)中山東路319號)
主辦單位:深圳市艾邦高分子科技有限公司
協(xié)辦單位:中國石化揚子石油化工有限公司
支持單位:南京聚隆科技股份有限公司、上海納巖新材料科技有限公司、歐文斯科寧
贊助單位:南京創(chuàng)博機械設(shè)備有限公司、上海克勞斯瑪菲、佳易容相容劑江蘇有限公司、張家港市帝達機械有限公司、天華化工機械及自動化研究院設(shè)計院有限公司、成都六九一四科技有限公司、新科益系統(tǒng)與咨詢(上海)有限公司
規(guī)模:300人
企業(yè)參觀:南京創(chuàng)博機械設(shè)備有限公司(僅限改性塑料企業(yè),現(xiàn)場創(chuàng)博展臺報名)
簽到時間:
8月4日下午1點~晚上6點
8月5日早上7點到8點30;
活動行程:
8月4號下午2點~6點,企業(yè)對接交流會,自由交換名片
8月4號晚6點:歡迎晚宴
8月5號,會議開幕
8月6號上午,企業(yè)參觀(長玻纖擠出生產(chǎn)線)——南京創(chuàng)博機械設(shè)備有限公司(僅限改性塑料企業(yè),現(xiàn)場創(chuàng)博機械展臺報名)
會議主題
時間 | 議題/嘉賓 |
9:00~9:10 | 開場介紹 深圳市艾邦高分子科技有限公司 江耀貴 創(chuàng)始人 |
9:10~9:35 | LFT發(fā)展以及以及國家標準的最新動態(tài) 南京聚隆科技股份有限公司 李蘭軍博士 |
9:45~10:15 | 長玻纖模頭分類以及選擇以及擠出生產(chǎn)線介紹 南京創(chuàng)博機械設(shè)備有限公司總經(jīng)理 李東生 |
10:15~10:45 | 上午茶歇 |
10:45~11:10 | LFT工藝玻璃纖維的選擇及其工藝過程常見問題的解決方案 歐文斯科寧亞太研發(fā)中心熱塑性復(fù)合材料研發(fā)經(jīng)理 謝孝勛 |
11:10~11:35 | 模流與結(jié)構(gòu)CAE聯(lián)合仿真實現(xiàn)塑件輕量化 新科益系統(tǒng)與咨詢(上海)有限公司技術(shù)經(jīng)理 翟建興 |
11:35~12:00 | 長纖維增強PP在汽車無痕跡儀表板上應(yīng)用與實現(xiàn) 上海納巖新材料科技有限公司 技術(shù)總監(jiān) 孫洲瑜 |
12:00~13:45 | 午餐 |
13:45~14:15 | on the direct way to profitability -- injection molding compounder 如何直接盈利--注塑混煉技術(shù) 克勞斯瑪菲產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理 Stefan Fenske |
14:15~14:45 | 相容劑在長玻纖增強塑料中的應(yīng)用 佳易容相容劑江蘇有限公司 |
14:45~15:15 | 下午茶歇 |
15:15~15:45 | 長玻纖增強塑料專用PP國產(chǎn)化動態(tài) 中石化揚子石化 屠博士 |
15:45~16:15 | PP長玻纖CAE模擬及應(yīng)用 南京聚隆科技股份有限公司 鄧軍 |
報名方式:肖女士:18476350855,凌先生:18320865613(電話),微信:15118070935
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