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為什么大眾公司用長玻纖增強(qiáng)PP,而不是短玻纖增

文章出處:安得化工 人氣:發(fā)表時(shí)間:2018-03-10 08:31


為了使玻璃材質(zhì)纖維在塑料中很好地起到提高強(qiáng)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(Means)表明,當(dāng)纖維長度小于此臨界長度的纖維增強(qiáng)塑料受到一定載荷時(shí),纖維就會被拔出,纖維的強(qiáng)度就不能得到充分發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)。臨界長度Lo與具體的塑料品種有關(guān),就玻纖增強(qiáng)聚丙烯而言,其Lo為3.1mm。

由此表明,破壞(vandalism)模式(pattern)主要是纖維被拔出而沒有辦法滿足模塊載體材料的強(qiáng)度要求。因此,開發(fā)應(yīng)用長玻纖增強(qiáng)聚丙烯及其注射成型技術(shù),就是要制備出增強(qiáng)玻纖長度在10mm左右的聚丙烯原料,并通過(tōng guò)改進(jìn)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(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(Material)相比的優(yōu)點(diǎn):
o纖維長度較長,明顯提高制品的力學(xué)性能。
o比剛度和比強(qiáng)度高,抗沖擊性能好,特別適合汽車部件的應(yīng)用。
o耐蠕變(creep)性能提高,尺寸穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動(dòng))性好,部件成型精度高。阻燃劑有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和 紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機(jī)主要是 三氧化二銻、 氫氧化鎂、 氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。根據(jù)組成,添加型阻燃劑主要包括 無機(jī)阻燃劑、 鹵系阻燃劑(有機(jī) 氯化物和有機(jī) 溴化物)、 磷系阻燃劑( 赤磷、 磷酸酯及鹵代磷酸酯等)和 氮系阻燃劑等。
o耐疲勞性能優(yōu)良。
o在高溫和潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性(The stability of)更好。
o成型過程中纖維可以在成型模具中相對移動(dòng),纖維損傷小。







家電行業(yè):洗衣機(jī)滾筒、洗衣機(jī)三角支架、一刷機(jī)滾筒、空調(diào)風(fēng)扇等、用于替代短玻纖增強(qiáng)P
  A、APHOTOSHOP或金屬材料(Material)。
通訊、電子、電器行業(yè):通訊電子行業(yè)的高精度(精確度)接插件、點(diǎn)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。



下面,就幾個(gè)長玻纖塑料典型應(yīng)用部件介紹。


大眾、福特等外資品牌汽車前端模塊塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)化成功應(yīng)用多年。近年來,自主品牌車企逐步(step by step)開始進(jìn)行自主化設(shè)計(jì)與新材料應(yīng)用研究(research)。比如,上汽主導(dǎo)的FCV-863項(xiàng)目(xiàng mù),對前端模塊實(shí)施塑料化,減重達(dá)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(gè)金屬零部件組成一個(gè)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(dá)40%,并且減輕了汽車總重量約4kg。長安逸動(dòng)2015款塑料前端模塊原鋼件10.13kg,塑料件6kg,預(yù)計(jì)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(Product)。2011年,奇瑞汽車承擔(dān)的“纖維增強(qiáng)塑料前端模塊開發(fā)及其在目標(biāo)車型上集成應(yīng)用”國家科技支撐(sustain)計(jì)劃項(xiàng)目,對塑料前端模塊進(jìn)行系統(tǒng)(system)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(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)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(dá)33%。阻燃劑又稱難燃劑、耐火劑、 防火劑,通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等,多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。阻燃劑主要分為有機(jī)和無機(jī)、鹵素和非鹵。
儀表板本體骨架:對于軟質(zhì)儀表板骨架材料(Material),采用LGFPP比填充PP材料強(qiáng)度更高、彎曲模量更改,流動(dòng)性更好些,在相同強(qiáng)度下,儀表板設(shè)計(jì)厚度可減薄從而減重,一般減重效果約20%。同時(shí),可將傳統(tǒng)的多個(gè)部件儀表盤托架發(fā)展為單個(gè)模塊。此外,儀表板前除霜風(fēng)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(jìn)一步提升減重效果。




車門模塊(車門中間板骨架)
曾經(jīng)采用SABICSTAMAX長玻纖聚丙烯的現(xiàn)代索納塔塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)車門模塊,獲得了在美國塑料工程師協(xié)會(SPE)創(chuàng)新大獎(jiǎng)。阻燃劑又稱難燃劑、耐火劑、 防火劑,通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等,多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。阻燃劑主要分為有機(jī)和無機(jī)、鹵素和非鹵。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(yáng)聲器、防盜裝置等。馬自達(dá)6車門內(nèi)板,一汽奔騰B70等皆采用LGFPP制造。
換擋機(jī)構(gòu):換擋機(jī)構(gòu)主要采用金屬材料和短纖維尼龍(PA)材料,目前,國外少數(shù)車型換擋機(jī)構(gòu)骨架已嘗試采用長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料替代(用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)(多為強(qiáng)者取代弱者的地位))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(fēng)險(xiǎn)(risk);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(shí),采用長玻纖增強(qiáng)PP材料,可起到減重降本的作用。
電子油門踏板: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(xué)性能,較好的韌性(toughness),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(qiáng)PA材料為主。長玻纖塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)用于電子油門踏板上,具有低氣味性且高強(qiáng)度的良好性能,比增強(qiáng)PA材料的成本低。

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