在PP改性塑料制造的汽車配件中,前后保險(xiǎn)杠是最具有代表性的零部件之一。PP 與RIM-PU和SMC材料相比,具有價(jià)格便宜、設(shè)計(jì)自由度大、可注射成型、廢料可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)今世界普遍采用的PP/EPDM作為保險(xiǎn)杠材料。日本的塑料保險(xiǎn)杠開發(fā)處于領(lǐng)先水平,20世紀(jì)80年代末,幾乎所有乘用車都采用了以PP為主的塑料保險(xiǎn)杠,其五大汽車制造商(Nissan、TOYOTA、Mazda、MitsubishiMotor、Honda)大多采用PP/EPDM,但TOYOT轉(zhuǎn)向PP/EPDM較晚;德國普遍采用PP/EPDM,高檔車采用PU;美國采用PU或PC,近年來轉(zhuǎn)向PP/EPDM。國外聚丙烯汽車保險(xiǎn)杠發(fā)展很快,目前使用塑料保險(xiǎn)杠的車型已占90%以上,其中使用彈性體改性的聚丙烯保險(xiǎn)杠約為70%。
美國汽車安全標(biāo)準(zhǔn)FMVSS215中規(guī)定,汽車保險(xiǎn)杠在汽車以時(shí)速8km沖撞時(shí),保險(xiǎn)杠不應(yīng)被破壞,這就要求改性聚丙烯材料應(yīng)具有耐沖擊、韌性好的特點(diǎn)。由于我國各地氣候溫差很大,因此,還要求汽車保險(xiǎn)杠材料要有良好的環(huán)境適應(yīng)性。制作保險(xiǎn)杠的PP材料必須具有超高沖擊強(qiáng)度,常溫下(23℃)最低要在400J/m以上,-30℃低溫下要在50J/m以上。普通注塑級(jí)聚丙烯缺口沖擊強(qiáng)度一般為4J/m(23℃)左右,低溫沖擊強(qiáng)度更差,一般不能滿足制作保險(xiǎn)杠的要求,因此,必須對(duì)普通聚丙烯進(jìn)行改性,才有可能將其用于汽車保險(xiǎn)杠。為了提高PP的沖擊強(qiáng)度,通常用EPR、EPDM、SBS或其他熱塑性彈性體與PP共混,特別是EPDM與PP結(jié)構(gòu)相似,相容性較好,改性后PP沖擊強(qiáng)度提高幅度較大。目前汽車保險(xiǎn)杠用聚丙烯主要是EPDM改性PP材料。
EPDM改性PP成本低廉、成型加工容易、構(gòu)型自由靈活、性能優(yōu)異,在與鋼材及其他塑料的競(jìng)爭(zhēng)中取得了勝利,成為轎車保險(xiǎn)杠的理想材料而被廣泛應(yīng)用。用于成型小轎車保險(xiǎn)杠的PP專用料,首先要求能承受加工過程中熱歷程的考驗(yàn),而不至于使材料強(qiáng)度性能降低。其次,已具備足夠的耐溶劑作用能力、足夠的表面涂漆牢度、良好的耐候性及高的沖擊強(qiáng)度,在-40~60℃范圍內(nèi)能經(jīng)得6km/h速度的沖撞試驗(yàn)。目前,PP汽車保險(xiǎn)杠專用材料主要是以PP為主料,加人一定比例的橡膠或彈性體材料、無機(jī)填料、色母粒助劑等經(jīng)過混煉加工而成。