聚丙烯 | 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP在汽車上的應(yīng)用

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯（LGFPP）以其高強(qiáng)度、良好尺寸穩(wěn)定性及耐疲勞性等優(yōu)勢(shì)，在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，替代傳統(tǒng)金屬材料實(shí)現(xiàn)減重降本，推動(dòng)了汽車輕量化材料的應(yīng)用與發(fā)展。

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料指含有玻璃纖維長(zhǎng)度在10～25mm的改性聚丙烯復(fù)合材料，經(jīng)過注塑等工藝形成三維結(jié)構(gòu)，縮寫為L(zhǎng)GFPP。因其優(yōu)異的綜合性能，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯在汽車領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的特色與優(yōu)勢(shì)

良好的尺寸穩(wěn)定性

優(yōu)異的耐疲勞性

較小的蠕變性能

各向異性小、低翹曲變形

優(yōu)異的力學(xué)性能，特別是耐沖擊特性

良好流動(dòng)性、適應(yīng)薄壁產(chǎn)品加工


10~25mm長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(LGFPP)相比普通4~7mm短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(簡(jiǎn)寫GFPP)具有更高的強(qiáng)度、剛度、韌性、尺寸穩(wěn)定性以及翹曲度低等優(yōu)勢(shì)。此外，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料即使經(jīng)受100℃的高溫也不會(huì)產(chǎn)生明顯的蠕變，且比短玻纖增強(qiáng)聚丙烯有著更好的抗蠕變性能。

在注塑成品上，長(zhǎng)玻纖交錯(cuò)成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即使聚丙烯基材灼燒后，長(zhǎng)玻纖網(wǎng)絡(luò)仍形成一定強(qiáng)度的玻纖骨架，而短玻纖灼燒后一般則成無強(qiáng)度的纖維骨架。造成這種情況，主要因?yàn)樵鰪?qiáng)纖維的長(zhǎng)徑比值決定增強(qiáng)效果。臨界長(zhǎng)徑比小于100的填料和短玻璃纖維沒有增強(qiáng)作用，而臨界長(zhǎng)徑比大于100的長(zhǎng)玻璃纖維則起到增強(qiáng)作用。

與金屬材料和熱固性復(fù)合材料相比，長(zhǎng)玻纖塑料密度低，相同部件重量可減輕20%~50%，長(zhǎng)玻纖塑料能為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)靈活性，比如可成型形狀復(fù)雜的部件，集成零部件使用數(shù)量，節(jié)省模具成本(一般長(zhǎng)玻纖塑料注塑模具的成本約為金屬?zèng)_壓模具成本的20%)，減少能耗(長(zhǎng)玻纖塑料的生產(chǎn)能耗僅為鋼制品的 60%~80%、鋁制品的35%~50%)，簡(jiǎn)化裝配工序。


長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯在汽車部件上的應(yīng)用

長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚丙烯被用于轎車的儀表板本體骨架、電池托架、前端模塊、控電盒、座椅支撐架、備胎盤、擋泥板、底盤蓋板、噪音隔板、后車門框架等。

前端模塊：對(duì)于汽車前端模塊，采用LGFPP(LGF含量30%)材料，可將散熱器、喇叭、冷凝器、托架等高于10個(gè)傳統(tǒng)金屬件集成于一個(gè)整體;相比金屬件更耐腐蝕、密度小、重量減輕約30%，具有更高的設(shè)計(jì)自由度，可直接回收無需分類處理;下降了制造成本，有明顯的降本優(yōu)勢(shì)。

儀表板本體骨架：對(duì)于軟質(zhì)儀表板骨架材料，采用LGFPP材料比填充PP材料強(qiáng)度更高、彎曲模量更高，流動(dòng)性更好些，在相同強(qiáng)度下，儀表板設(shè)計(jì)厚度可減薄從而減重，一般減重效果約20%。同時(shí)，可將傳統(tǒng)的多個(gè)部件儀表盤托架發(fā)展為單個(gè)模塊。此外，儀表板前除霜風(fēng)道本體、儀表板中間骨架選材，一般與儀表板本體骨架采用同一種材料，可進(jìn)一步提升減重效果。

座椅靠背：替代傳統(tǒng)鋼材骨架可實(shí)現(xiàn)減重20%，且具有優(yōu)異的設(shè)計(jì)自由度和機(jī)械性能、擴(kuò)大的乘坐空間等特色。

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯在汽車領(lǐng)域應(yīng)用意義

在材料替代方面，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯制品可同時(shí)起到減重、降本的作用。之前是短玻纖增強(qiáng)材料代替金屬材料，近幾年隨著輕量化材料應(yīng)用開發(fā)，長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料在越來越多的汽車部件上逐步代替了短玻纖增強(qiáng)塑料，這樣進(jìn)一步推廣了LGFPP材料在汽車上的研究與應(yīng)用。