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嘉峪檢測網(wǎng) 2018-06-07 10:02
一、低線性膨脹系數(shù)(CLTE)聚丙烯的出現(xiàn)背景
現(xiàn)有汽車工業(yè),要求不同材料部件之間的裝配間隙盡量小,并且尺寸穩(wěn)定性高,這就要求聚丙烯材料的線性膨脹系數(shù)較低。此外改性聚丙烯材料用于電器外殼和機(jī)械工具等領(lǐng)域時(shí)也要求具有較低的線膨脹系數(shù)。
普通的礦物填充pp,線膨脹系數(shù)一般在10左右,經(jīng)過特殊改性后,可以達(dá)到2~5之間,這樣與長玻纖增強(qiáng)材料或部分金屬材料的線膨脹系數(shù)接近,不同材料部件裝配時(shí),尺寸精度有保障。
物體的體積或長度隨溫度的變化而脹縮的現(xiàn)象稱為熱膨脹。其變化能力以等壓(p一定)下,單位溫度變化所導(dǎo)致的長度、面積或體積的變化,即熱膨脹系數(shù)表示。熱膨脹的本質(zhì)是晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)間的平均距離隨溫度變化而變化。材料的熱膨脹通常用線膨脹系數(shù)、面膨脹系數(shù)或體膨脹系數(shù)來表述。熱膨脹系數(shù)是材料的主要物理性質(zhì)之一,它是衡量材料的熱穩(wěn)定性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。
二、低線性膨脹系數(shù)PP改性原理
人們通常采用添加一些無機(jī)填料和彈性體的方式來降低聚丙烯材料的線膨脹系數(shù),雖然這種方法在一種程度上可以降低材料在熔體流動(dòng)方向上 (FD或者M(jìn)D)的線膨脹系數(shù),但是這種聚丙烯多組分體系由于本身存在著較大的各向異性, 因此注塑制件在FD與TD的線性膨脹系數(shù)往往會(huì)產(chǎn)生巨大的差異,難以滿足高檔汽車制件的設(shè)計(jì)需求,而且線性膨脹系數(shù)過高不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量,甚至還會(huì)帶來安全隱患,因此解決聚丙烯材料線性膨脹系數(shù)高的缺陷問題就已經(jīng)迫在眉睫。
加入高長徑比(HAR)的HAR無機(jī)填料(滑石粉,硅灰石,云母粉,晶須等)和相容劑復(fù)合增強(qiáng)改性劑,能有效克服現(xiàn)有技術(shù)中制備聚丙烯組合物線性膨脹系數(shù)大的缺點(diǎn),注塑制件在高低溫循環(huán)條件下的尺寸更加穩(wěn)定,擴(kuò)大了聚丙烯組合物的在材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍
當(dāng)然pp樹脂自身線性膨脹系數(shù)越低,改性后的材料也會(huì)低一些,目前常見的有巴塞爾,三星道達(dá)爾等。
三、低線性膨脹系數(shù)PP與長玻纖增強(qiáng)PP在汽車上配合應(yīng)用
長玻纖增強(qiáng)PP材料(LFT-PP) 線膨脹系數(shù)較低,由于強(qiáng)度高、韌性好,一般用來做結(jié)構(gòu)支撐件,例如新能源車機(jī)倉蓋內(nèi)板骨架、后尾門內(nèi)板骨架等。但是外板材料,因?yàn)橐_(dá)到表觀要求,一般選礦物填充PP,為了跟內(nèi)板長玻纖增強(qiáng)材料很好的裝配,線膨脹系數(shù)必須跟長玻纖增強(qiáng)材料接近,故外板材料須用低線膨脹系數(shù)PP。

內(nèi)板用長玻纖增強(qiáng)PP材料,外板用低線膨脹系數(shù)PP材料,然后內(nèi)外板復(fù)合為成品,將會(huì)成為未來的發(fā)展趨勢。

LFT-發(fā)揮強(qiáng)度骨架作用,CLTE聚丙烯做外覆蓋件,五菱E100新能源車機(jī)倉蓋和奇駿后尾門等均使用了這樣的設(shè)計(jì)。


來源:艾邦高分子