高流動低氣味聚丙烯汽車內飾材料研究

王維

摘 要：聚丙烯具有較為廣泛的應用作用，作為汽車內飾材料而言，需要具有較好的流動性和較低的氣味。應用共混改性即可改變聚丙烯材料的流動性和氣味。選擇不同基料、增韌劑、除味劑等，對于聚丙烯材料的流動性和氣味的影響不同。本文就來研究高流動、低氣味聚丙烯汽車材料。

關鍵詞：高流動;低氣味;聚丙烯;汽車內飾材料

高流動丙烯材料近些年來在作為汽車內飾材料而言其發展速度較快，這是因為高流動聚丙烯具有較好的加工性能和力學性能，在汽車裝飾方面具有較強的應用優勢。應用高流動聚丙烯不僅可以減輕汽車內飾材料的重量，而且聚丙烯良好的熱性能和成型效果有助于縮短成型時間，降低生產耗能，因此是汽車內飾材料的不二選擇。雖然高流動性聚丙烯材料的應用優勢明顯，但由于高流動PP制品在高溫環境下會揮發出有機化合物VOC，該有機化合物對于人的身體健康有一定的毒害性，因而成為阻礙高流動聚丙烯作為汽車內飾材料的發展。

一、改性實驗過程

（1）改性原料。①基礎PP基料。鎮海石化公司的M60T（60g/10min，216kg、230℃）;埃克森美孚化工的7555KN（60g/10min，216kg、230℃）;韓國XK集團的BX3900（60g/10min，216kg、230℃）;孟都礦業的MO5SLC、滑石粉。②增韌劑。美國陶氏化學公司的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;合肥創新輕質材料有限公司的LDV1040;德國比克化學的BYK4200。

（2）改性設備。德國W&P公司的ZSK30雙螺桿擠出機;美國安捷倫儀器公司的7890B-5977B氣相色譜質譜聯用儀;美特斯工業系統有限公司的ZBC1400-1沖擊實驗機、CMT4204萬能實驗機、ZRZ1452熔體流動速率儀;張家港億利機械公司的SHR-50高速混合機;寧波海天公司的HTF80X1注塑機。

（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。應用雙螺桿擠出機擠出制備汽車車內飾PP改性材料的造粒。

（4）性能測試。TVOC（VOC總量）依據STMA007內飾標準測試;彎曲模量按照國際標準178測試;拉伸強度按照國際標準175測試;缺口沖擊強度按照國際標準180測試;MFR按照國際標準1133測試。

（5）改性結果。①應用LDV1040、engage8407、BX3900除味劑，MFR的制備量為46g/10min。該材料可用于TVOC為18ug/g的高流動低氣味汽車薄壁化內飾用PP改性材料。②將engage8407、engage8200、engage8150三種增韌劑各應用于VOC含量PP復合材料，都有助于增加高流動低聚丙烯的韌性，應用效果良好。③基本物性相近的7555KN、M60T、BX3900等PP基料中，其中BX3900PP制備的高流動低氣味聚丙烯汽車內飾材料性能最佳。

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基料的拉伸強度、彎曲模量、缺口沖擊強度等基礎性能差異不大，側面反映出PP基料下表中的三種PP基料的流動性相差不大。當然，雖然相差不大，但也可以看出BX3900PP基料的基礎性能最佳。當三種材料中所含的苯類物質含量相差不大時降低醛類物質可以減小聚丙烯材料的氣味。從基礎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，給BX3900加入不同的增韌劑。增韌劑分別為engage8407、engage8200、engage8150，繼續研究增韌劑對聚丙烯復合材料改性的影響。下表2為分別加入engage8407、engage8200、engage8150三種不同的增韌劑時聚丙烯復合材料性能分析表。從表2可以看出三種復合材料MFR數值差異較大，拉伸強度、缺口沖擊強度以及MFR呈現正影響，而彎曲模量engage8200最小，engage8407與engage8150差異不大。這說明PP基料相同的情況下，使用2中三種增韌劑，engage8407的應用效果最佳，同時三種增韌劑相比加入增韌劑前具有改性。這說明三種增韌劑都具有較好的應用效果。

三、高流動、低氣味聚丙烯汽車內飾材料應用

塑料應用于汽車內飾裝飾的歷史由來已久，從發展之初距今已走過了50個年頭，在汽車內飾應用方面具有耐用、美觀、技能、輕質等優勢，其安全性能相對與其他材料而言也具有一定的優勢。隨著高流動低氣味聚丙烯材料的研究與應用，將彌補塑料氣味揮發安全性不足的問題，塑料作為汽車內飾材料的應用安全性將再次提高，能夠為汽車內部控制質量營造一個較好的環境。據統計，截止目前為止，以聚丙烯符合材料為基礎的汽車塑料零部件現已超過六十個，聚丙烯材料作為汽車內飾材料的比例占到50%以上，占據了汽車內飾材料應用的較大比例。為了提升聚丙烯作為汽車內飾材料應用的安全性，我國對于聚丙烯材料進行多次改性。僅國內2016年一年內，聚丙烯改性材料用于汽車內飾的用量達到了152萬噸。下表3為國內聚丙烯汽車內飾材料的改性標準。

四、結語

綜上所述，不同的除味劑、增韌劑和基料的應用對于聚丙烯材料的改性有著重要的影響，其中應用LDV1040、BX3900、engage8407等除味劑的除味效果較好，應用對engage8150、engage8200、engage8407等增韌劑的增韌效果較好，應用BX3900PP基礎樹脂材料的改性效果最好。因此，制造高流動、低氣味汽車內飾材料改性可以參看以上除味劑、增韌劑和基礎原料的選擇。

參考文獻：

[1]閆溥，李榮群，邵之杰，趙東.高流動低氣味聚丙烯汽車內飾材料研究[J].現代塑料加工應用，2017（02）：39-41.

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

[3]趙燕燕.基于氣流成網開發麻纖維汽車內飾材料[D].大連工業大學，2012.