前言 

塑料在滿足汽車美觀、舒適、安全、防腐、輕量化及設計自由度大等方麵起著其它（tā）材料無法替代的作用。近十年來塑料在汽車（chē）上的應用獲得了巨大的發展，其（qí）應用領域已擴展到整車的各大總成係統，零件數量已超過整車零（líng）件數量的 10% ，其重量已由 20 世紀 80 年代的（de）每車數十公斤發（fā）展到 20 世紀 90 年代末期的每（měi）車一百餘公斤。而在汽車用（yòng）諸多塑料品種中，各類改性 PP 材（cái）料在汽車的上的開發與應用，一直是汽車工業和塑料工業關注的焦點（diǎn）。通過各種改性加工手段可以獲得滿足各種汽車部件（jiàn）不同功能要求的改性（xìng） PP 材料，加之其優（yōu）異的性能價格比，使各種增韌、填充、增強 PP 材料在汽車各大總成係統中獲得了廣泛應用。並且不斷有一些新的技術及應用正在或即將（jiāng）問世。目前，發達汽車工業國家單車 PP 材料的用量達到近 40kg ，占整（zhěng）車塑料材料應用（yòng）量的 1/3 ，成為汽車上所有塑料材料中用量最大的品（pǐn）種。

 PP 材料改性原（yuán）理 

PP 材料由於其來源廣泛、密度小、力學均衡性（xìng）好、耐化學腐（fǔ）蝕、易加工及價格低廉等（děng）突出（chū）優點，因而被廣泛使用。但（dàn）通（tōng）用（yòng） PP 材料收縮率（lǜ）大，製品尺寸穩定性差，容（róng）易產生翹曲變形；低溫易（yì）脆斷，低溫韌性差；耐光老化、耐熱老化性能差等缺點（diǎn）。無法（fǎ）滿足汽車保險杠、儀表板、護風圈、發動機風扇等（děng）部件（jiàn）的特殊使用要求，因此必須對通用 PP 材料（liào）進行改性。

利用溶度參數相近的兩種或兩種以上（shàng）的聚合物材料及助劑在（zài）一定（dìng）的溫度下進行機械摻混，得到一種新（xīn）材料的方法（fǎ）叫機械共混改（gǎi）性法。由於這種方法投資（zī）少、見效快（kuài），材料性能設計自由度（dù）大，目前被廣（guǎng）泛應（yīng）用（yòng）。 PP 材料的共混改性（xìng）方法就是在 PP 材料中加入增韌劑、填充劑等改（gǎi）性劑得到改性 PP 材料。在 PP 材料中加入彈性體（增韌劑）可顯著（zhe）改善 PP 的衝擊韌性及耐低溫性，這就是增韌的作用。但彈性體的加入會帶來材料的強度和熱變形溫（wēn）度的（de）下降，為克服這一現象，在增韌體係中（zhōng）填充高耐（nài）熱、高剛性的無機物填料，可顯著提高（gāo）材料（liào）的剛（gāng）性，耐熱性及尺寸穩定性。通過（guò）對 PP 基體、增韌劑、填充劑三者（zhě）間配比的協調，可製造出一（yī）係（xì）列不同（tóng）性能的材料，滿足汽車不同部件的功能（néng）要求。與未改性的（de） PP 材料相比（bǐ），改性後的材料性能大大拓寬，既可製造超高韌性的增韌材料，又可製造增韌、填充並舉的高剛性、高韌性的填充增韌材料及高（gāo）剛性、高耐熱的填充材料。    

 改性PP材料的主要品種及性能要求 

1 改性 PP 材料（liào）的主要品種

目前國內外（wài）汽車用改性（xìng） PP 材料主要（yào）分為以下四大（dà）品種：

(1) 增韌型（xíng） 即以彈性體為主增韌的改性 PP 材料，具有（yǒu）極高的衝擊強度和低溫韌性，主要用來製造汽車保險杠。

(2) 填充（chōng）增韌型 即以無機物填充、彈性體增韌的改性 PP 材料（liào），具有模量高、剛性（xìng）及耐熱性好、尺寸穩定性好等突出優點，克服了通用 PP 材料收縮率大、熱變形溫度低、力學持久性差等缺點，廣泛用來製造（zào）汽車各內外裝飾（shì）件，如儀表板、車門內護板、水箱麵罩等。

(3) 填充型 采用（yòng）高含量無機物填充的改性 PP 材（cái）料，可大大提高通用 PP 材料的剛性、耐熱性及尺寸穩（wěn）定性，主要用來製造耐高溫的非受（shòu）力（lì）結構零件，如護風圈、暖風機殼體等。

(4) 增強型 玻纖增強 PP 材料是聚（jù）烯烴塑料（liào）中強度最高（gāo），剛性、耐熱性及尺寸穩定性（xìng）最好的品種，主（zhǔ）要用來製造發動機風扇等高強度、高（gāo）耐（nài）熱製品。

2 汽車用主要改性 PP 材料性能要求

不同（tóng）類型（xíng）的改（gǎi）性 PP 材料其（qí）改性原理、材料組成、配方（fāng）均有很大不同，其用途也不盡相同，表 1 為國內引進車型典型零件用改性 PP 材料的技術要（yào）求。

表 1 國內（nèi）引進車型典型零件（jiàn）用改性 PP 材料技術要求

 各類改性 PP 材料的（de）開發 

1、各類材料的配（pèi）方（fāng）體（tǐ）係確定

根（gēn）據汽車零件的使用要求，對各類材料的（de）配方組成，包（bāo）括基體樹脂、增韌劑、填充劑、增強劑、抗老化劑等組（zǔ）分進（jìn）行篩選（xuǎn）及試驗：

(1) 基體樹脂 對小本體 PP 、均聚 PP 、共（gòng）聚 PP 等基體樹脂（zhī）從力學均衡性、加工流動性能等方麵考慮進行篩選及試（shì）驗。 

(2) 增（zēng）韌劑 對 SBS 、 EPDM 、 POE 等增韌材（cái）料，進行篩選及（jí）試驗（yàn）。

(3) 填充劑 填充粒子（zǐ）的粒徑、表麵處（chù）理劑對共混物的性能至關重要，應采用（yòng）合（hé）適細度與處理方法的填充劑。

(4) 增強劑 采用無撚長玻璃纖維（wéi）。

(5) 抗老化劑 根（gēn）據不同材料的老（lǎo）化源及實際使用要求（qiú），選擇相應的抗老化劑。

通過對（duì）上述（shù）各組分（fèn）的篩選（xuǎn），同時（shí）根據（jù）各（gè）材料的使用要求，對各組分之間配比協調，確定各類材料的（de）配方（fāng）。

2、材料的老化及（jí）防老化研究2.1 汽車用塑（sù）料材料的老化

汽車用塑料材料老化（huà）可分為兩（liǎng）類：

(1) 車身內外裝飾件材料的老化 儀表板、保險杠等零件長期置於光照條件下（xià），由於（yú）太陽光的幅射作用，被反射（shè）的紅（hóng）外光使零件表麵溫度升高，而被吸收的紫外線引起塑料發生光化學反應，產生自由基破壞高（gāo）分子（zǐ）鏈段，使材料的分子鏈降解、支化和交聯，導致材料力學性能與（yǔ）外觀的破壞。

(2) 發動機（jī）係（xì）統材料的老化 該係統零（líng）件（jiàn）長期處於高溫下工作，其熱源是引起材料老化的主要因（yīn）素，亦即熱氧化。

改性 PP 材料（liào）防老化處（chù）理

改性（xìng） PP 材料的防老化分為抗熱氧老（lǎo）化和（hé）抗光老化，表 2 列出了不同使用環（huán）境（jìng）的材料抗老化體係。

表 2 不同使用環境的材料（liào）抗老化（huà）體（tǐ）係

3、改善大型（xíng）塑料製品用材料的加工（gōng）工藝（yì）性

由於（yú）在 PP 材料中加入了相（xiàng）當數量的橡（xiàng）膠增韌劑及無機填充（chōng）物，造成材料的流動性大幅度下降（jiàng），而（ér）儀表板、保險杠等製（zhì）品體積大、形狀複雜、模具流（liú）程長，要求材料具有（yǒu）良好的流（liú）動性。在保證材料力學性能的前提下（xià），采用化學調（diào）節法可提高材料流動性，即在共混物中加入經過氧化物處理過的降解母粒。過氧化物是 PP 塑料常用的分子量調節劑（ 3 ），其作（zuò）用是（shì）切斷較長的 PP 分子鏈，使 PP 發生部分降解，並使分子量分布變窄，從而改善共混物（wù）的流（liú）動性。通過上述方（fāng）案的采用，使得儀表板（bǎn）、保險杠等（děng）零件（jiàn）用材料的流動性大大提高。