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PP材料在汽车内饰中的典型应用及发展要求

一、聚丙烯材料在汽车内饰中的应用

聚丙烯通过增韧、填充、增强、共混等改性方法可得到性能各不相同的材料,在汽车内

饰中改性聚丙烯材料得到了广泛的应用。

本文对内饰中的典型零件涉及的聚丙烯材料的应用做一介绍。

1

仪表板

目前使用的仪表板可分为硬质仪表板和半硬质仪表板


中高档轿车多采用半硬质仪表板。作为半硬质仪表板的骨架及风道材料,不同车型、不同设计可以有很多种材料选择,长玻纤 20%增强的聚丙烯PPLGF20由于其良好的刚性应该是一种非常好的选择。


中低档轿车大多采用硬质仪表板。硬质仪表板是由两部分组成,可分为仪表板上体,仪表板下体以及骨架三个部分。由于PP/EPDM-T20具有良好的韧性及一定的刚性,因此成为仪表板上体及下体材料的首选。当然仪表板上体材料也可采用PP/EPDM.T10或PP/EPDM-T15。 做为骨架材料通常可选PP.T20或PP.T30。


图 聚丙烯材质的仪表盘骨架

2

手套箱

手套箱外板材料也可以采用PP/EPDM.T20, 内板材料可采用PP-T20或PP-T30。

图  汽车手套箱

3

门护板

门板材料可选择的材料有PP/EPDM.T10、PP/EPDM.T15、PP/EPDM-T20。

图  PP材质门板

4

副仪表板

可选择PP/EPDM.T15或PP/EPDM-T20。


图  汽车副仪表板

5

柱护板

A/B/C柱护板可选择的PP材料很多,如,PP-T20、PP/EPDM.T20或PP,PE等。

图  B柱护板


6

座椅护板

PP/EPDM.T20或PP/PE 

图  座椅护板


7

包裹架护板

由于包裹架要承载,因此要求其骨架材料必须具有一定的刚性,因此基材可 选择PPGMT40或PPGMT30。

图  包裹架护板

以上仅仅谈了汽车内饰中聚丙烯材料在一些典型零件上的应用情况,应用于内饰零件的还有其它很多的的聚丙烯材料,如,PP-GF20或PP-GF30等等。上面所提到的典型应用也只是例子,当然也可以采用其它种类的聚丙烯材料。


聊了那么多PP在内饰件上的经典应用,那么汽车内饰对于PP材料的要求具体有哪些?我们来看一下。

二、 内饰零件用PP材料的要求

 聚丙烯通过各种改性,得到性能完全不同的材料,以满足各个零部件的性能要求。随着汽车逐渐进入人们的日常生活,它和人的接触越来越近,越来越多,无论是从视觉上、触觉上还是嗅觉上,人们都有了越来越高的要求。为了制造一个更为舒适、美观的汽车内饰环境, 本文对做为内饰材料的PP提出一些其他方面的要求。

:每个零件由于其不同的使用位置、不同的承载程度以及实现不同的功能,同一种材料应用于不同的零件,都会被要求具有不同的机械性能。比如,同样的PP/EPDM.T20应用于不同的零件,对弯曲模量及冲击韧性会有完全不同的要求。因此本文对材料的机械性能不做描述。

1

 耐刮擦性能的要求

汽车内装饰零件的原材料PP相对来说硬度不高,因此在用户的使用 过程中,一些零件很容易被划、被刮或被踢,时间一长,零件表面明显发白,非常难看。因此PP材料必须具有耐刮擦的性能。

具体要求:

在一定的载荷作用下,用规定的划刀,在样件表面垂直交叉各划20道,然后评价 被划位置的亮度变化。通常要求亮度变化不超过1.5,即△L≤1.5。常用的载荷有5N和10N, 可以根据零件的使用部位或者是否喷漆来选择不同的载荷。

2

抗白痕性能

PP材料的的装饰零件在装配时或受到弯曲、冲击等外力作用时,往往会出现发白现象, 而且随着时间的推移,白痕还会进一步扩展,影响了内饰的美观。这就是大家通常所说的应力发白现象。为避免应力发白,PP材料还必须具有抗应力发白的性能。

具体要求:

一定的高度下,对样件进行落球冲击试验,然后评价其亮度变化,并记录下来。经过一段时间后,再次评价受冲击部位的亮度变化;然后将样件进行高温存放,在规定的时间后重新评价样件的亮度变化。

3

耐热老化性能

聚丙烯材料由于自身结构的原因,很容易被空气中的氧气氧化,特别是受到光和热的作用时, 就会加速老化,进而破坏了其物理机械性能。影响了零件的使用寿命。因此PP材料必须具有耐热氧老化的性能。做为内饰零件,至少要满足150条件下400小时不出现粉化现象。实验可以用整个零件,也可以将零件裁成样条后在干燥箱中进行。

4

散发性能

人们对汽车内饰的空气质量要求越来越高,国家也马上要出台汽车内饰空气质量要求等相关 标准。因此为了保证一个好的汽车内饰环境,做为内饰零件,无一例外必须满足散发性能的 四项要求。内饰件散发性能包括气味试验、甲醛含量测定、冷凝成分、总碳散发。

具体要求:

气味分值≤3     甲醛含量≤10mg/Kg

冷凝成分≤2mg   总碳含量≤50μgC/g

内饰用PP材料也必须满足上述要求。

5

耐光老化的要求

打开车门,对于用户能够直接看到的零件,它都能直接或间接地受到阳光的照射。为避免由 于阳光照射而产生的变色、变形等缺陷,原材料本身必须具有耐光老化的性能。

具体要求:

首先根据零件具体的使用位置来判定其接受阳光照射的程度,也就是说,是直接接受阳光照射还是间接接受阳光照射,进而确定曝光周期。在一定的辐照强度(uV)、温度、湿度等条件的作用下,经过一定的曝光周期,要求试样的色牢度变化不超过4(用灰度等级 评价),或者△E≤1.7。

6

抗发粘性能

随着PP材料在汽车内饰中的广泛应用,也暴露出了新的问题,在大气曝晒中,聚丙烯零件的 表面产生析出物,同时出现发粘现象,零件表面的光泽也随之发生了变化。

为此,PP材料必须具有抗发粘的特性。单纯的热老化、阳光模拟以及通常的内饰光老化实验条件是不能够再现发粘现象的,必须是在较为合适的光老化条件下才可以验证。

7

良好的抗静电性能

大家可以观察到,汽车使用一段时间后,一些零件表面往往会吸附灰尘,时间久了灰尘非但 没有除去,而且越来越脏,很难擦干净,这就是静电造成的。PP材料由于是非极性的的聚合 物,具有良好的电绝缘性,且不受湿度的影响,因此很容易产生静电。时间久了就会出现上 面的问题。严重的静电还会产生冲击甚至火花。

因此PP材料还应具备抗静电性。抗静电性可以通过表面电阻等指标来测定。

总结:

PP材料在汽车内饰中应用广泛,可以看出,材料要满足内饰件的一些要求还是有一定难度的,这里面有技术上的问题,也有成本上的原因。当然也并不是所有的内饰件都要同时满足上面要求,还是要结合具体零件的功能以及其使用环境,对所用PP材料提出适合的性能要求。


未来,随着PP材料的广泛应用,随之产生的问题也不少,为了满足汽车用户越来越高的要求,对这些问题必须予以充分重视,只有这样,聚丙烯材料才会有更为广阔的应用前景。

文章来自于大众汽车有限公司第三届年会论文集,作者:于慧杰

艾邦高分子整理提供



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