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新型TPO材料与汽车的内、外饰塑料部件
2005-09-05 14:14:16 现代塑料
　　以往，汽车的内、外饰塑料部件都是用各种热塑性工程塑料、PVC材料制成的，但通过最近SPE主办的汽车TPO应用环球研讨会可知，用TPO材料替代热塑性工程塑料和PVC制造汽车的内、外饰塑料部件，可以降低成本、获得柔软度更好的蒙皮，若结合新型抗刮擦剂，则可拥有更好的抗磨损性能。
      TPO拥有光明的未来

　　Solvay Engineered Polymers公司开发出了Platon系列的新型TPO材料，可以替代用于制造汽车仪表盘、隔栅等可电镀的热塑性工程塑料。该系列材料为了具有可电镀性而进行了特别的金属化设计，使其包含可以被酸浸蚀氧化的不饱和烯烃，从而省却了把模制好的部件再进行金属化处理的步骤。
      Platon系列TPO材料可以用现有的ABS电镀工艺进行电镀。有报告显示，镀铬的Platon材料部件的表面抛光效果和经电镀的ABS、PC/ABS部件相同，而且它们的金属镀层的剥离强度和抗热老化性能也大致相似；Platon TPO材料可以用与PC/ABS相同的加工方法进行成型；在混有5%~10%的二次回收料时，也不会出现性能的降低以及表面的缺陷。

　　Solvay公司的Platon系列TPO材料经注塑和挤出成型后，可以不用进行金属化处理而直接用现有的ABS电镀工艺进行电镀

　　注射级Platon EXP443料(MFR为14g/10min)具有很好的低温延展性和中等的硬度，其弯曲模量为1000Mpa，它的电镀件甚至在0oC时还具有很好的延展性。而EXP4-10(MFR为9g/10min)料的弯曲模量为650Mpa，比EXP443料要低很多。但是，它的电镀件在-30oC依然具有很好的延展性。据Solvay公司的数据显示，EXP443料的最大能量吸收效果和PC/ABS相同。
挤出级的Platon SH001(MFR为9g/10min)可用于与更硬的TPO基材共挤，以生产型材和热成型板材。
　　Solvay公司还开发出了一种可着色的Sequel2380 TPO材料，该材料把刚性和低温韧性完美地结合起来，拥有卓越的表面抗磨性能和极佳的加工性能。当用于生产仪表盘和副驾驶的安全气囊罩时，可以使得它们整体外观的颜色相一致。该材料的弯曲模量为1600Mpa，十分接近于传统仪表盘用TPO的 2100Mpa的弯曲模量，这使它拥有了足够的刚性和尺寸稳定性；它在-30oC依然拥有很好的延展性，这一指标已达到了传统气囊罩用TPO的水平；在该材料中通过添加滑石粉可达到福特公司的表面抗摩擦试验要求，即在15N的压力下，在该材料表面不会产生任何划痕。通用汽车公司已经把这种材料用于2005款Chevrolet Colorado和GMC Canyon的仪表盘、工具箱门和膝垫的制造。目前，该公司还有第三种皮卡车型正准备采用这种材料。这种皮卡是通用汽车公司第一种完全采用TPO材料制造仪表盘的车型。

通用汽车公司用Solvay公司的Sequel2380 TPO材料制造仪表盘、工具箱门和膝垫，该材料把刚性和低温韧性完美地结合起来，拥有卓越的表面抗磨性能和极佳的加工性能。
　　此外，Solvay公司还开发了两个和传统热塑性工程塑料性能相当的新系列TPO工程材料，以用作汽车的外饰件。它们具有高刚性、良好的抗冲击强度以及很好的表面耐磨性。其中的Sequel1800系列的成型收缩率和很多无定型/结晶材料共混的热塑性工程塑料合金如PC/ABS、PC/PBT、PPO/尼龙）相当。Sequel1800系列TPO材料的目标市场是保险杠系统、进气隔栅和垂直车身板。例如，Sequel1823(MFR为20g/10min)材料被用于Chrysler 2005款大切诺基后保险杠的制造，这是第一种用于替代制造保险杠的PC/PBT材料的TPO材料。和PC/PBT材料相比，该材料的成本更低，而且这种成本的降低并不仅仅是树脂成本的降低，其加工成本和油耗也都得到了降低。这是因为该材料具有很好的流动性而可使用两型腔的注塑模具及其部件重量被降低了5%~15%。在Sequel1825（MFR为25g/10min）和PC/ASA这两种材料中选一种作为2005款汽车隔栅材料的评估工作正在进行中。
　　Solvay公司的另外一个新系列TPO材料为X系列，其中，X-190(MFR为11g/10min)和X-195(MFR为14g/10min)为亚光级材料，它们具有高硬度、低CLTE和良好的抗划性能，其目标市场是具有良好抗划性能的木纹表面和非木纹表面的汽车部件；EX-76(MFR为35g/10min)、X-210(MFR为40g/10min)和X-225(MFR为40g/10min)为 抛光级材料，它们具有极高的抗划性能、极佳的硬度和抗冲击能力的平衡性以及出色的着色性能和加工性能，适用于制造轮毂、覆层和成型车体。
      更好的软质TPO蒙皮

　　Basell Polyolefins公司开发出了新型汽车内饰的蒙皮用TPO材料—Hifax E 3274系列。该材料克服了以前的材料在抗雾性、着色性和对紫外线的稳定性方面的不足，具有更好的可模塑性、低反光性、抗划性、抗化学溶剂腐蚀性。此系列材料包括具有高熔点的E 3274LG/T、低熔点的E 3277、低反光度的E 3274LG、强化抗划性能的E 3274ST，以及低反光、抗划伤的E 3274LT/T/SR。
　　该系列TPO材料可以采用“阴性成型”技术进行典型的有支撑和无支撑的热成型，即把光滑的片材放在一个阴模内就能够使其变成表面带有颗粒状的片材。这种工艺的成本虽然高一些，但可以得到极高的颗粒清晰度。
　　DuPont Dow Elastomers公司开发出了在乙烯基丁烯基础上的两种具有高流动性能的聚烯烃弹性体(POEs)。其中，ENR 7086.01（MFR为3.9g/10min, 密度为0.9g/cm3）具有长支链结构和宽分子量分布； ENR 7380 (MFR为2.0g/10min, 密度为 0.870 g/cm3)也具有长支链结构。与乙烯/辛烯和PP的共混工艺相似，使用过氧化物改性剂，将它们与PP共混后再经过挤出或压制成型就得到了车内蒙皮用软质TPO片材，这种片材与PVC片材相比，除了价格便宜外，还具有有以下优点：经120℃的热老化后依然能够保持弹性、具有更好的低温冲击性能以及抗流体冲刷性能。
      抗刮擦添加剂
　　Ciba Specialty Chemicals公司开发出了一种新颖独特的添加剂，只需加入3%就可以提高汽车用TPO和PP材料的抗擦刮性能。在汽车内饰件和外饰件的制造中，它可以用于防渗漏剂、粘合剂、粘接不好的漆层的表面处理，以及钙硅石、纳米粘土、硅氧烷添加剂和涂料的处理。
　　该添加剂可以在现有的成型设备上应用，把它加入到滑石粉和碳黑填充的抗冲击PP共聚物中，其抗刮擦效果要比硅氧烷好得多，可达到福特公司的表面抗摩擦试验要求（抗摩擦力为15N）。

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