北京中科白癜风级别 https://m.39.net/disease/a_x4i2zos.html前几天嘀嘀君帮工艺老师傅找到了保险杠下护板打孔开裂的原因，老师傅们对我佩服的五体投地，有啥问题都跑来求助，这不又一个棘手问题来啦，用改性聚丙烯材料制作的保险杠尺寸稳定性差。汽车后保险杠每次开机生产前，老师傅们都需要试一下尺寸数据，根据尺寸数据进行工艺调整，浪费材料不说，还影响效率和产品的尺寸稳定性，要嘀嘀君帮忙看看有没有化解的好方案。用于汽车保险杠制作的ENGELe-duo大型说实在的听到这个问题，嘀嘀君也是一头雾水，好在嘀嘀君好学，翻箱倒柜的查找资料，才明白是材料收缩率不稳定导致，聚丙烯保险杠材料是由聚丙烯树脂、增韧剂、填料和助剂构成的，收缩率不稳定，就发生在这些组分中，来听嘀嘀君说道说道其中的缘由吧。汽车后保险杠上下本体开始介绍前先说下收缩率概念，用制品出模稳定放置48h后的尺寸和模具型腔设计尺寸差值比上型腔设计尺寸，获得的百分比，就是该材料的收缩率了。汽车注塑件冷却收缩率示意聚丙烯树脂本身影响我们知道聚丙烯材料分为均聚和共聚两大类，聚丙烯的收缩率范围很宽泛，最小收缩率在1.0%，最大达到2.5%。聚丙烯树脂收缩率之所以这么大，是由于制品注塑后，冷却降温过程中聚丙烯发生结晶导致的，一般说来聚丙烯的分子链排布越是规整，聚丙烯受热冷却的结晶度越高，材料的收缩率越大。偏光显微镜观察聚丙烯晶体形成聚丙烯树脂加热熔融后，被注塑到保险杠的模具型腔中，熔融的聚丙烯链段从无序排列调整到有序排列，慢慢结晶固化，冷却形成制品。可以说在很大程度上，正是结晶的出现，才导致制品发生冷却收缩。汽车用聚丙烯电镜下看到的晶体因此，结晶度越大，分子链堆积越密实，产品收缩率就越大，为了改善聚丙烯材料的收缩率，就要降低聚丙烯材料的结晶度。工业合成上通常采用丙烯和乙烯进行共聚合，获得共聚聚丙烯，既降低聚丙烯材料收缩率，又提高聚丙烯材料韧性，可谓一举两得，汽车保险杠往往需要很高的韧性，共聚聚丙烯韧性高是保险杠的首选基料。汽车用聚丙烯合成工艺流程填料影响填料对改性聚丙烯材料的收缩率影响体现在两个方面，一方面填料本身不会发生收缩，填料加入后会降低单位体积内聚丙烯树脂的含量，单位体积聚丙烯树脂含量降低了，收缩率也就小了。因此，加入填料的比例越高，制品收缩率越小。天然滑石粉矿另一方面填料加入后切割、阻碍聚丙烯分子链构象运动，降温发生时，聚丙烯分子链运动阻力增大，排布规整度下降，结晶度下降了，收缩率也变小了。但不同的填料类型对聚丙烯分子链运动的阻碍能力是不同的，粉体粒径越小，单位质量的粉体微粒越多，对聚丙烯分子链运动的阻碍作用越强。电镜下滑石粉片层结构同时，粉体粒径越小，也能作为物理结晶点而诱发聚丙烯在降温过程的结晶，增大结晶速度的同时避免大球晶的形成。因此，在一定程度上也能减小了聚丙烯树脂的收缩率。另外，粉体长径比越大，注塑成型过程中，粉体沿着流动方向容易取向，粉体间越容易出现互相缠结现象，在树脂基体内部构建的三维网络结构，限制聚丙烯分子链运动，降低聚丙烯树脂收缩率。汽车玻纤增强材料用短切玻纤我们知道玻纤长径比远远高于滑石粉，同样填充份数，玻纤填充收缩率远低于滑石粉填充，一般20%玻纤增强聚丙烯材料的收缩率在0.3-0.5%，而20%滑石粉填充聚丙烯材料收缩率在1.0-1.2%，就是这个原因。粉体限制聚丙烯分子链段构象远动的能力越强，分子链排列的规整度会越差，材料的结晶度越低，收缩率越小。汽车用共聚聚丙烯粒子在确保制品尺寸稳定的前提下，汽车保险杠材料需要同时兼顾刚性和韧性的平衡，使用20%的目滑石粉作为填料，既满足使用性能要求，又节省材料开发支出，是目前各大OEM厂最经济的材料方案。增韧剂影响增韧剂多为无定型聚合物，如三元乙丙橡胶（EPDM）、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）等，一般不结晶，收缩率很小，增韧剂分子链一般较长，且分子链之间相互交联，呈现网状结构，聚丙烯材料冷却结晶时，网状的增韧剂分子链就会阻碍聚丙烯分子链的运动，降低聚丙烯结晶度，收缩率也就变小了。电镜下POE在聚丙烯中分散聚丙烯也用热塑性弹性体（POE）作为增韧剂，由于POE与聚丙烯的相容性好，POE在聚丙烯分子链间充分分散，破坏了聚丙烯分子链的规整性，降低了聚丙烯树脂的结晶度，使其收缩率变小。另外，POE自身也是结晶型树脂，其与聚丙烯混合后在结晶过程中互相干扰，使聚丙烯树脂的结晶度降低，制品的收缩率变小。目前保险杠材料多用热塑性弹性体（POE）作为增韧剂，在提高材料冲击韧性的同时，也降低聚丙烯材料的收缩率。助剂影响用作聚丙烯保险杠材料的助剂，多为抗氧剂、耐候剂、分散剂、吸酸剂、色粉等，这些物质本身添加量小，对聚丙烯的结晶影响不大。写在最后汽车保险杠尺寸一般在1.8米左右，匹配间隙要求高，为保障保险杠尺寸稳定，材料收缩率稳定性要求严格，嘀嘀君认为需要从以下几个方面进行考量：汽车前保险杠，尺寸稳定性要求高聚丙烯树脂选择不同材料收缩率差异大，共聚聚丙烯的结晶度低，收缩率小，尺寸稳定性好。填料的粒径越小、填料的长径比越大、越有利于降低聚丙烯的结晶度，材料收缩率越小，尺寸稳定性高。增韧剂的含量越高，材料韧性越好，收缩率越低。汽车前保险杠模具型腔示意，尺寸在1.85以上是材料方面的影响，当然，尺寸的稳定性绝对是个系统工程，不但需要考虑材料收缩率的稳定性，也要考虑模具水路、模具胶口大小、模具胶口数量等模具设计问题。以及成型工艺的温度、压力、速度、时间的稳定性，特别是保压压力和冷却时间对保险杠制品的尺寸也会造成极大的影响。今天的科普就写到这里，更多关于汽车材料知识和汽车材料测试知识，后续会逐步展开，欢迎留言、收藏、讨论、
