聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用

1.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用1.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用 聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用

聚烯烃热塑性弹性体(TPO)在高温下可以像热塑性塑料一样加工，而在常温下又呈现橡胶弹性，且具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等性能，因此已得到广泛的应用。

聚烯烃热塑性弹性体作汽车外装件主要用于：保险杠、散热器格栅、车身外板(翼子板、后侧板、车门面板)、车轮护罩、挡泥板、车门槛板、后部活动车顶、车后灯、车牌照板、车侧镶条及其它保护胶条、挡风胶条等；作内饰件主要用于：仪表板、仪表板蒙皮、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等；作底盘、转向机构用于：等速万向节保护罩、等速万向节密封、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩；作发动机室内部件及其它方面：空气导管、燃料管防护层、电气接线套等。

1998年全世界TPO在汽车上的用量约为45.36万t，其中90%用于汽车外装件。

2.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向2.聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向 聚烯烃热塑性弹性体在汽车上的应用开发动向

1998年TPO占世界汽车保险杠原料市场的85%，其中欧洲占汽车保险杠原料市场的90%，美国占75%，日本占95%。

TPO在保险杠市场中份额持续上升的重要原因是材料性能的大幅度改善，特别是弯曲弹性模量、低温抗冲击性和熔体流动速率的改善，这些性能的提高有助于降低保险杠壁厚、减轻质量、减少材料消耗和加工时间，并使保险杠性能保持不变，并降低成本。

2.1 PO-2.1 PO-T在汽车保险杠上的应用开发动向 在汽车保险杠上的应用开发动向

D&S国际塑料公司推出汽车用新一代TPO，用作汽车保险杠，壁厚可减至2.5mm(原为

3.5mm)，使保险杠质量减轻31%(1.18kg)，成型周期缩短15s。与原来的TPO相比，其弯曲弹性模量提高一倍(1482.4MPa)，拉伸强度提高60%(27.6MPa)，硬度较高(75～80洛氏硬度)。熔体流动速率也提高一倍(15～25g/10min)。此外，新一代PO-T的低温抗冲击性、耐化学药品性和涂装性也较优越。该公司推出的混合型TPO产品，具有较低的线胀系数，尺寸稳定性好，能满足汽车配件对尺寸偏差日益严格的要求，具有较低的收缩率、高的流动性、良好的涂装性和低温抗冲击性(冲击强度为3.53MPa)，已用作新的大众Beetle车的保险杠。该车在公路安全保险协会进行的小型汽车碰撞试验中性能最佳。

Montell公司生产的高弯曲弹性模量TPO已被用于该车保险杠，其壁厚从3.2～3.5mm降为2.4mm，质量为2.37kg，大大节省了成本和缩短了成型周期，显示了巨大的应用潜力。

Exxon化学品公司推出一种用茂金属合成的改性TPO，质量轻并可加工成薄壁保险杠，壁厚减少了25%以上。

2.2 TPO在汽车车身外板上的开发动向 在汽车车身外板上的开发动向

TPO能应用于车身外板是由于开发了尺寸稳定的PO-T配混料，解决了热膨胀问题。通过配混矿物和玻璃填料与各种橡胶，已将TPO的热膨胀系数降低50%～75%，并且刚度、光泽度、耐冲击性和耐擦伤性也都很高。

高模量低线胀系数TPO还可作汽车其它外装饰件，包括散热器格栅、车轮护罩、车门槛板等。

D&S国际塑料公司推出的低线胀系数TPO系列的弯曲弹性模量为552～2275MPa，线胀系数仅为通用TPO的50%。这对制造尺寸较长的外装件很有利，可省去为防止弯曲而设计的支撑部分，作侧面模塑件和车门槛板。20%矿物增强品级的TPO的弯曲弹性模量为2275MPa，性能与一种PC/ABS合金相同，而质量要轻7%，可作车身护板、车轮护罩、仪表板等，满足耐热冲击标准要求。混合型TPO产品，具有高光泽，弯曲弹性模量为550MPa，主要用于汽车侧身彩色模塑件。

D&S国际塑料公司还一直在实施一项为期10年的研究开发TPO车身外板(翼子板、后侧板、车门面板等)的计划。现已掌握制造具有高刚性、低温抗冲击性、低线胀系数、低表面粗糙度等性能的TPO配混料技术。

Montell公司生产的矿物增强TPO已用于Dodge Viper GTS小客车的后盖板。该公司生产的PO THifaxCB251和CB259，可用作车身板，低模量聚合型TPO，用于Chrysler Cirvus车的散热器格栅，具有可变的明亮的光泽，混合型TPO产品为PP/EPDM动态硫化产品，其线胀系数比普通级低50%，性能接近热塑性聚氨酯弹性体。

美国通用汽车公司和蒙特北美公司成功生产出PO-T纳米级微晶高岭土复合材料，使PO-T刚性提高，其效果与填充25%～30%滑石粉材料相当。较低填充量可降低密度，降低成型部件的表面粗糙度，特别是上漆部件外观大为提高，其收缩率也仅是标准PO-T的一半，用此材料已生产出汽车后部板和外门板。该公司还计划开发其它纳米级复合材料系列，同时也在考虑汽车其它方面潜在的应用：保险杠外罩、仪表板、散热器格栅、发动机箱等。通用汽车公司的有关人士预言：在未来的20年，纳米级复合材料件所带来的性能提高将导致许多汽车部件的更新换代。

Exxon化学品公司推出的茂金属TPO，具有良好的刚性和延展性，用作汽车的车体侧板模塑件。共混型TPO已用作仪表板。该产品的目标是作模塑着色的硬仪表板，具有出色的刚性、抗冲击性，以及低收缩率下的长期耐候性。具有高熔体流动速率(70g/10min)的牌号，可用作车门装饰板。

2.3 TPO在汽车其它部件上的应用 在汽车其它部件上的应用

TPO又一较大潜在市场是作机动车身门、窗及其它部件的密封材料。目前机动车身密封都采用三元乙丙橡胶，一辆车约用12kg。欧洲每年生产1200万辆机动车，总需求量超过15万t，而全世界约需44万t/a。

TPO在车内应用的最大潜在市场是取代PVC作大型部件如仪表板、车门内装饰板等蒙皮。与PVC相比，除了可回收性外，PO-T还有如下优点：长期耐紫外线性、颜色稳定性、质量较轻、无增塑剂迁移问题。TPO的一个缺点是缺乏轻质PVC皮革样的柔软触感，但利用与苯乙烯类弹性体和硫化胶等填充剂掺混的新配混技术，已使PO-T能具有与PVC十分接近的柔软性。