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汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
content
Relationship between ethylene-propylene rubber and mechanical properties of PP
襄1乙丙橡胶相对分子质量与低温冲击强度的关系
1'ab.1 Relationship between
low relative
molecular ma鲻of ethylene-propylene rubber
结构,从而获得良好的综合性能。从表2看出。
K9016.K9026的橡胶相肌均高于PP相。且相差
很大,D较宽。K9016,K9026橡胶粒径细小,大多
在0.2~1.5¨m。橡胶在PP相中分散均匀,有利于 橡胶相发挥出更高的韧性。因此,K9016,K9026在
宏观物性和加工方面均表现出优异的性能。
表2相对分子质量及其分布
Words:polypropylene;copolymerization;high
fluidity;high impact;automobile bump
万方数据
of
commercial
2.5市场使用
impact
polypropylene
copolymers[M].New York:Plenum Press,
2007年.燕山石化生产的高抗冲PP
K9026
1993:112
开始由国产某知名品牌汽车试用。之前,该汽车零
(编辑:陈文淑)
Development of high impact polypropylene for automobile bump
修回日期: 2010-03—14。 作者简介:贾峡,女。1971年生,工程师,1995年毕业于 北京化工大学化工设备与机械专业。一直从事聚丙烯的生 产和销售工作。E-nufil:jiaxia.hgxs@sinopec.conl;联系电 话:(010)51586825。
精机生产:150C型凝胶渗透色谱仪,美国Waters 公司生产:F)(一100型核磁共振碳谱仪,美国Jeol
数(『叼1)较高,相对分子质量分布(D)较宽时,乙丙橡
胶的增韧效果较好I”。由表1看出.K9016中乙丙
橡胶的肌为3.3x105,『叫较高,因此表现出很好
的抗冲击性能。从表1还看出。由于其乙丙橡胶相 相对分子质量较大,在达到相同的韧性时。所需的
乙丙橡胶质量分数相对较低。
Fig.1 图1
乙丙橡胶含量与共聚PP力学性能的关系
GB厂r
车工业领域的应用越来越广泛,需求量不断攀升。
进入21世纪以来.国外开始研究较高熔体流动速 率(MFR)的PP在汽车保险杠等方面的应用.其使 用量也在逐年增加。近几年.中国石油化T股份有 限公司北京燕山分公司f简称燕山石化1先后开发 了多个PP产品(如K9935,K9920,K9035.K9020 等)应用于汽车领域。该系列产品具有高流动性、 较高的抗冲击性、适宜的弯曲模量等特点.用于制
2结果与讨论
用于制作汽车保险杠的PP不但要具有高流 动性.而且要具有优越的抗冲击性能.以承受一定
的外界冲击,减少冲击造成的破坏。同时做到刚性 与韧性的平衡.在充分满足抗冲击性能要求的同
2006年.燕山石化开始研发高流动高抗冲PP
K9016.K9026。在原有的汽车用PP专用树脂基础
上。改进工艺条件,赋予树脂更高的橡胶含量,减 少了后加工过程橡胶的用量.降低了加工成本。
1实验部分 1.1主要原料
时,刚性若能提高.可降低制品厚度,减少原料消
耗。为此.在开发过程中从PP的乙丙橡胶相和PP
相人手进行研究.使最终产品满足要求。
2.1
乙丙橡胶含量对共聚PP性能的影响 从图1看出.随着乙丙橡胶含量的增加.共聚
丙烯,乙烯,氢气,均为聚合级;PP,K7726,
K9016,K9026,K9920,K9935,均为燕山石化生产。 催化剂,国产。三乙基铝(TEAL),进口。添加剂,进 口或国产。 1.2主要仪器与设备
a
gas-phase polypropylene plant.Structure and properties of the resins were studied by universal
resonance
tensile test machine,gel permeation chromatography,carbon nuclear magnetic
摘
要:
在气相法聚丙烯装置I二工业化生产了汽车保险杠用高抗冲聚丙烯K9016.K9026.采用万能拉力试验
机.凝胶渗透色谱仪、核磁共振碳谱仪等研究了K9016.K9026的结构与性能。并与国外同类产品进行了对比。结果 表明:所开发产品具有较好的韧性。并保持刚性与韧性平衡,产品的常温悬臂粱缺u冲击强度达55 kJ/m2.弯曲模量 为940 MPa.洛氏硬度大于80。
J/a Xial,Tian Zhengxin2
(1.Huabei Branch of Chemical Products Sails Company,SINOPEC,Beijing 100120,China; 2.Chemical Works No.2 of Yanshan Company,SINOPEC,Beijing 102500,China) Abstract High impact block co--polypropylene resins for automobile bump,grade K9016 and K9026,were industrially produced in
1040.2—2006测试。弯曲模量按GB厂r 934l一
2000测试。悬臂梁冲击强度按GB/T 1043.1—2008 测试。洛氏硬度按GB/T 3398.2—2008测试。热变 形温度按GB/T 1634.2—2004测试.
造汽车内饰件、门内衬板等部件.同时也被汽车工
业用于共混改性PP材料的基础树脂.
impact
strength of PP copolymer
2.3乙丙橡胶的乙烯分布和PP分子链相对分子
质量对PP性能的影响
K9016橡胶相分子链上的乙丙交替排列的 PPE,EPE,PEP,EEP(P为丙烯单元,E为乙烯单元)
万方数据
合成树脂及塑料
2010年第27卷
2.4工化产品性能
部件生产厂对燕山石化生产的K7726进行改性
关键词:
聚丙烯共聚合高流动高抗冲汽车保险杠
文献标识码:B
中图分类号:TQ 325.1+4
文章编号:1002—1396(2010)03—0046-03
随着汽车工业的飞速发展.聚丙烯fPP)在汽
公司生产;S一2150型扫描电子显微镜,日本日立 公司生产. 1.3性能测试及表征 MFR按GB厂r 3682—2000测试。拉伸性能按
and appropriate
balance between
toughness
and rigidity.The
resins’notched Izod impact strength Rockwell hardness is above 80. Key
ambient temperature is 55 kJ/m2,flexuraI modulus is 940 MPa.and
从表3看出.按以上研究和分析思路确定的
生产工艺路线和生产工艺条件.生产过程稳定.产
后使用.由于K9026的肘脓更高.可用于加丁制
作尺寸更大的、结构更加复杂的汽车部件,成型
好。目前.汽车用塑料的所有零部件(如保险杠、门
品质量提高。通过采用独特催化剂体系,使PP链 的立构规整性更好.结晶度高。拉伸屈服应力、弯 曲模量等随之提高。通过在PP中生成一定数量性 能良好的橡胶相.使K9016.K9026悬臂梁缺El冲
PP的常温、低温抗冲击性能逐渐提高。这是由于
引入乙烯使分子链的规整度下降.柔性增加.表现 出良好的橡胶弹性.在体系受到外来冲击力时.乙
丙橡胶链可以通过构象上的变化吸收冲击能量.
收稿日期:
2010-01—12;
TP4022型熔体流动速率测定仪,日本Tester
公司生产:4502型万能拉力试验机,美国Instron 公司生产:No.526型悬臂梁冲击试验机,日本东洋
4参考文献
【l】洪定一.聚丙烯——原理、工艺与技术【M】.北京:中国石化 出版社.2002:202. 【2】2
Mirabellar F M Jr.New advances thermodynamic
aspects in
polyoleflns:Structure and
segregation
of phase
击强度大幅度提高.同时刚性和韧性获得平衡.可
内饰板、仪表盘、挡底板等)都能采用K9026进行 生产.在汽车上的用量因车型不同每辆车的用量
40~80
kg。随着汽车工业的迅猛发展,该企业
K9026的使用量从2007年的420 t增长到2009年 的2 800多吨。目前,我国汽车工业进入了高速发
以满足使用要求。高流动性、高抗冲击性能使 K9016。K9026用于加工大型抗冲击制品:作为改 性料的基础树脂时.可减少橡胶添加量。
万方数据
第3期
贾峡等.汽车保险杠用高抗冲聚丙烯的开发
表现出更高的韧性。从图1还可看出.为保证共聚 PP具有良好的低温抗冲击性能.共聚PP中乙丙 橡胶的质量分数需达20%以上。
2.2乙丙橡胶相对分子质量对PP性能的影响 在链结构相同的情况下.链长度与链的柔性
成正比。乙丙橡胶的重均分子量(圳较大。特性黏
Tab.2 Relative molecular
m蜮and
its
distribution
图2乙丙橡胶f训与悬臂梁缺IEI冲击强度的关系
Fig.2 Relationshipbetweenintrinsicviscosityofethylene--propylene rubber and notched Izod