Модифицированные пластмассы — это пластмассовые изделия, полученные из пластмасс общего назначения и конструкционных пластмасс. Они подвергаются физическим или химическим процессам модификации, таким как наполнение, смешивание и армирование. Это значительно улучшает свойства, включая огнестойкость, прочность, ударопрочность и вязкость. Эти модификации позволяют пластиковым компонентам соответствовать требованиям производителей. Они также обладают такими преимуществами, как малый вес, широкий выбор цветов и отличная формуемость. Компания Epic Powder Machinery — ведущий мировой поставщик решений для сверхтонкого измельчения и точной классификации. Мы помогаем производить высококачественные полимерные и функциональные порошки с помощью наших передовых технологий. струйная мельница и мельница-сепаратор с воздушным сепаратором системы.
Исследования показывают, что для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания каждое снижение снаряженной массы на 101 тонну может уменьшить расход топлива на 6–81 тонну и сократить выбросы примерно на 41 тонну. Для электромобилей каждое снижение массы на 10 кг может увеличить запас хода примерно на 2,5 км. Благодаря соотношение цены и качества, эффект снижения веса и превосходные комплексные характеристики., Модифицированные пластмассы стали ключевым материалом в автомобильной промышленности.
По показателю использования модифицированных пластмасс на единицу автомобиля Германия лидирует в мире: в легковых автомобилях в среднем используется 340–410 кг модифицированных пластмасс (более 251 тонны на 3000 автомобилей). В Китае этот показатель составляет всего около 160 кг на легковой автомобиль, а коэффициент использования — всего 131 тонна на 3000 автомобилей. Это значительно ниже, чем 250–310 кг, наблюдаемые в США. Наиболее широко используемые модифицированные пластмассы в автомобильной промышленности — это ПП, ПУР, ПА, ПВХ, АБС и ПК. По разнообразию и объему преобладают полипропилен (PP), полиамид (PA) и АБС-пластик (ABS).
Модифицированные пластмассы широко применяются в элементах внутренней и внешней отделки, конструктивных и функциональных частях. К внутренним деталям относятся центральные консоли, приборные панели и декоративные панели; к внешним – решетки радиатора, бамперы и декоративные накладки. К конструктивным частям относятся передние модули и рамы стоек. К функциональным деталям относятся фары, впускные коллекторы и топливные баки.
Модифицированный полипропилен (ПП) для автомобильной промышленности
Полипропилен (ПП) — самый легкий из доступных пластиков (плотность 0,89–0,91 г/см³) и обеспечивает превосходный баланс характеристик и стоимости. Это идеальный легкий материал для автомобилей. Более 60 типов автомобильных компонентов изготавливаются из модифицированного ПП, при этом на бамперы, приборные панели, внутренние панели дверей и компоненты систем кондиционирования воздуха приходится более 601 тыс. тонн от общего потребления ПП в автомобильной промышленности.
Типичные случаи модификации и области применения:
① Упрочненный и армированный полипропилен (ПП) получают путем компаундирования эластомеров (EPDM или POE) и неорганических наполнителей (тальк, карбонат кальция, каолин и др.). Он широко используется в крупных, ударопрочных деталях, таких как бамперы и приборные панели. В новой Škoda Scala для приборной панели, бардачка и центральной консоли используется недавно разработанный компанией Borealis низкоплотный полипропилен Daplen EE058AI (10%, наполненный тальком и модифицированный эластомером), обеспечивающий снижение веса на 6,5% при низком уровне запаха, низком уровне выбросов и низком уровне запотевания.
② Полипропилен, армированный длинными стекловолокнами (LGFPP, длина волокна 10–25 мм), обладает превосходной устойчивостью к ползучести и снижает вес на 20–501 тонну по сравнению с металлами и термореактивными композитами. Он широко используется для передних модулей, несущих элементов приборной панели, батарейных отсеков, каркасов сидений и дверных модулей. Полностью пластиковые передние модули позволяют снизить вес на 30–401 тонну, интегрируя при этом множество металлических деталей в единый компонент, изготовленный методом литья под давлением.
③ Микропористый вспененный полипропилен (ПП), получаемый с помощью химических пенообразователей и таких процессов, как инжекционное вспенивание, выдувное вспенивание или экструзионное вспенивание, образует ячейки размером 80–350 мкм и снижает вес детали на 10–201 тонну (более чем на 501 тонну по сравнению с металлом). Компания SABIC выпустила марки вспененного полипропилена с минеральным наполнителем (PPc F9005, F9007, F9015) для внутренних деталей, которые сохраняют высокое качество поверхности, значительно снижая вес и обеспечивая сокращение выбросов углекислого газа более чем на 151 тонну.
④ Устойчивость к царапинам полипропилена достигается добавлением силиконовых или амидных агентов. Javachem HG, высокоэффективный сверхвысокомолекулярный силикон со специальными функциональными группами, разработанный компанией Zhejiang Javachem, прошел сертификацию Volkswagen, GM, Toyota и других производителей оригинального оборудования. Он обеспечивает длительную устойчивость к царапинам внутренних деталей из полипропилена, устраняет липкость и пожелтение при воздействии высоких температур и предотвращает обесцвечивание под воздействием напряжения.
| Пластиковый материал | Плотность (г/см³) | Основные преимущества | Основные ограничения | Типичные применения |
| ПП | 0.9~0.91 | Легкий вес, низкая стоимость, хорошая технологичность. | Хрупкость при низких температурах, плохая устойчивость к атмосферным воздействиям. | Бампер, приборная панель, вещевой ящик |
| АБС | 1.05~1.1 | Превосходная чистота поверхности, хорошая стабильность размеров. | Плохая устойчивость к атмосферным воздействиям, низкая термостойкость. | Гальванизированные детали, крышки приборных панелей, панели управления |
| ПК/АБС | 1.1~1.2 | Сбалансированные комплексные свойства, высокая термостойкость | Относительно высокая стоимость | Высококачественные приборные панели, накладки на подушки безопасности |
| ПОМ | 1.41~1.42 | Высокая износостойкость, превосходные механические свойства. | Ограниченная термостойкость, высокая усадка. | Защелки, шестерни, компоненты замка |
| ПЭ | 0.91~0.96 | Высокая термостойкость, превосходная химическая стабильность. | Низкая термостойкость, низкая механическая прочность | Топливные баки, коврики для пола, патрубки системы охлаждения. |
| АСА | 1.05~1.1 | Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям, высокая ударопрочность | Относительно высокая стоимость, умеренная адгезия | Корпуса зеркал, отделка окон |
| ПА6 | 1.13~1.15 | Высокая механическая прочность, износостойкость и маслостойкость. | Высокое водопоглощение, низкая кислотостойкость | Компоненты ремней безопасности, шестерни, решетки |
Конструкционные пластмассы общего назначения (термостойкость ≤150°C) | Специальные конструкционные пластмассы (термостойкость >150°C)
В условиях постоянно растущих требований к эксплуатационным характеристикам и экологическим параметрам, автомобильный полипропилен движется в направлении “трех максимумов и одного минимума”: высокая текучесть (MFR > 20 г/10 мин), высокий модуль упругости (> 1800 МПа), высокая ударная прочность (> 25 кДж/м²) и низкий уровень выбросов летучих органических соединений.
Модифицированный полиамид (ПА) для автомобильной промышленности
Полиамид обладает превосходными механическими свойствами, термостойкостью, износостойкостью, химической стойкостью и самосмазывающими свойствами. На долю PA6 и PA66 приходится большая часть автомобильного полиамида, причем более половины мирового производства PA6/PA66 используется в транспортных средствах.
Типичный случаи:
① 20–40% стекловолокнистый армированный полиамид PA66 (PA66/GF) обладает прочностью на изгиб до 310 МПа, ударной вязкостью с надрезом ≈25,4 кДж/м² и низкой усадкой при формовании (0,3%). Он широко используется для изготовления компонентов под капотом, таких как крышки двигателя, впускные коллекторы и радиаторы.
② Синергетические системы галогенов и триоксида сурьмы позволяют полиамиду PA6 достичь огнестойкости UL94 V-0, что делает его пригодным для корпусов, кронштейнов и крышек аккумуляторных батарей электромобилей.
③ Низководный, высокопрочный полиамид PA11/PA12, модифицированный полимерами или нанонаполнителями (монтмориллонит, диоксид кремния), идеально подходит для топливопроводов и тормозных магистралей.
В настоящее время исследования и разработки сосредоточены на создании высокотекучего, высокотемпературного, безгалогенного огнестойкого полиамида, способного заменить больше металлических деталей, одновременно отвечая строгим стандартам безопасности и охраны окружающей среды.
| Типы пластика | Типовые характеристики | Применение (детали) |
| ПП | Высокая степень кристалличности, регулярная структура, превосходные механические свойства, химическая стабильность и т.д. | Передняя панель бампера, накладка на порог двери, накладка на заднюю дверь, отделка стоек A/B/C, дверная панель, рамка центральной консоли, защитный кожух сиденья, рамка приборной панели и т. д. |
| ПУ | Превосходные свойства, такие как теплоизоляция, звукоизоляция, эластичность, износостойкость, маслостойкость и водостойкость. | Потолок, рулевое колесо, приборная панель, панель приборов и внутренняя отделка, звукоизоляционный материал двигателя. |
| ABS, ABS/PC сплав | Высокая износостойкость и коррозионная стойкость покрытия для пластиковых поверхностей, типичный материал, подходящий для автомобильной покраски. | Рулевое колесо, дверная ручка, рычаг переключения передач, центральная консоль, решетка радиатора и т. д. |
| ПК | Обладает хорошей прозрачностью, механическими свойствами и устойчивостью к атмосферным воздействиям; легко поддается окрашиванию и обработке. | Крышка фары, крышка лампы, боковое стекло, панорамная крыша и т. д. |
| ПЭ | Высокая прочность, часто используется для изготовления прозрачных элементов безопасности в автомобилях. | Трубопроводы, топливные баки и т. д., изготовленные методом выдувного формования. |
| Пенсильвания | Отличная термостойкость, хорошая химическая стабильность, легко поддается модификации и т.д. | Впускной патрубок, крышка распределительного вала, масляный поддон, впускной коллектор и т. д. |
| ПБТ | Высокая механическая прочность и модуль упругости, относительно низкая ударная вязкость, хорошая общая механическая прочность, термостойкость и т.д. | Высокая прочность, исключительная химическая стойкость, термостойкость и превосходные электрические свойства; высокая степень кристалличности и высокая температура плавления. |
Модифицированная автомобильная система ABS
ABS составляет около 81 тыс. тонн от общего объема автомобильных пластмасс и широко используется для внутренней и внешней отделки, а также для конструкционных деталей благодаря своей гибкости в проектировании и простоте нанесения покрытий, покраски и сварки.
Типичные корпуса из сплавов:
① ABS/PC: отличная текучесть, ударопрочность при низких температурах и термостойкость → крепления приборной панели, декоративные накладки, решетки
② ABS/PA: низкая плотность, высокая прочность, термостойкость → вентиляционные отверстия, приборные панели, детали экстерьера
③ ABS/PVC: хорошая ударопрочность при низких температурах и огнестойкость → приборные панели, уплотнители дверей
④ ABS/PBT: исключительная стабильность размеров и химическая стойкость → для крупных деталей, таких как приборные панели и бамперы
| Элемент | Компонент | Наиболее часто используемые автомобильные пластмассы |
| Внешние детали | В основном это бамперы (передний/задний, внутренняя обшивка), боковые юбки, защитные накладки, подкрылки, декоративные колпаки на колеса, пороги, решетки радиатора, панели номерных знаков и т. д. | Бампер: ABS, модифицированный PP, PC/ABS Наружное зеркало: ASA, модифицированный PP, армированный PA6, TPE. Линза: модифицированный поликарбонат, полиметилметакрилат Ободок фары: ПК, ПБТ, ПБТ/ПЭТ Корпус фары: PP+T40, PP+T20 Линза фары (проектор): Устойчивый к царапинам поликарбонат. Отражатель фары: PC, PBT, PPS, BMC Задняя крышка фары: ПК, EPDM Линза заднего фонаря: ПММА Корпус заднего фонаря: термостойкий ABS, PC/ABS, ASA Внутренняя линза заднего фонаря: ПК Держатель лампочки заднего фонаря: ABS Патрон для лампы: PA+GF, PP+T20, PPA+GF, PPS Решетка воздухозаборника: ABS, модифицированный PP, PC/ABS Подкрылок: PP+EPDM Отделка ступицы колеса: PA6 + минеральный наполнитель Панель номерного знака: ABS, PC/ABS Боковая накладка, порог, защитная планка: минеральная шпатлевка PP+30% |
| Детали интерьера | В основном это приборная панель, центральная консоль, стойки, дверные панели, сиденья и т. д. | Приборная панель: PP+TALC, PC/ABS, PPO, PVC/ABS лист. Аксессуары для приборной панели: PP, ABS, PC/ABS, PP+EPDM+TALC Дверные панели/стойки: PP+EPDM+T20, PC, PC+ABS, TPO, PP+EPDM+T20 |
| Функциональные части | В основном это включает в себя передний модуль, крышку двигателя, впускной коллектор, компоненты системы кондиционирования воздуха, контейнеры, топливную систему и т. д. | Компоненты кондиционеров: PP+T20, HDPE, LDPE Контейнеры: высокопрочный полипропилен (PP), полипропилен (PP) Топливный бак: PA11, PA12 Крышка двигателя: PA6+30%GF Вентилятор охлаждения: Устойчивый к гидролизу PA66+30%GF Корпус вентилятора: PP+20%TALC Вентиляционный канал: полиэтилен высокой плотности (HDPE) |
| Электронные детали | Жгуты проводов, датчики, переключатели, система зажигания и т. д. | Жгут проводов: PBT, PA6, PA66 Датчик: PBT+GF, PBT, PA6, PA66 Switch: PA, PC, PBT, PBT+GF |
Антибактериальный, антистатический и малошумный модифицированный АБС-пластик становится все более популярным трендом по мере того, как в дизайне интерьеров все чаще используются пластиковые материалы.
Другие модифицированные пластмассы для автомобильной промышленности
Помимо трех вышеупомянутых модифицированных пластмасс с разнообразными свойствами и широким спектром применения в автомобильной промышленности, в автомобилях также широко используются модификации и специализированные методы применения полиуретана (PUR), поликарбоната (PC), полиэтилена (PE) и полиоксиметилена (POM).
| Категория | Суббренд / Тип | Характеристики продукта | Конкретные приложения |
| Упрочненные и закаленные смолы | Упрочненный полипропиленовый компаунд, устойчивый к атмосферным воздействиям. | Может значительно расширить услуга Срок службы пластиковых материалов в суровых условиях наружного климата. | Корпуса наружных блоков кондиционеров, лопасти осевых вентиляторов и выходные отверстия нагревателей. |
| Термопласты, армированные стекловолокном: термопласты, армированные короткими волокнами, термопласты, армированные длинными волокнами, термопластичные композитные материалы, полученные методом пултрузии из стекловолокна. | Механические свойства изделий из полипропилена (ПП) можно улучшить в несколько раз за счет армирования стекловолокном, что делает их сопоставимыми с изделиями из АБС-пластика, но при этом обеспечивает лучшую термостойкость. | Компьютерные компоненты, механические детали, электроинструменты и осветительные приборы. | |
| Пластиковые сплавы | Изделия из поликарбонатных сплавов | Улучшает технологичность обработки поликарбоната, одновременно повышая его термостойкость для улучшения производительности. | Приборные панели автомобилей, компьютерное и офисное оборудование и т. д. |
| Изделия из ПВХ-сплавов: ПВХ, смешанный с CPE, NBR, ABS, MBS и др. | Обладают превосходной огнестойкостью и механическими свойствами. | Корпуса бытовой техники, электрические выключатели, корпуса электросчетчиков, строительные материалы и т. д. | |
| Изделия из полиэфирных сплавов: сплавы PA, PBT, PET и др. | Объедините характеристики нескольких смол для достижения высоких эксплуатационных характеристик. | Автомобильные запчасти, запчасти для бытовой техники, запчасти для электроинструментов и т. д. | |
| Функциональные мастербатчи | Упрочненный ударопрочный полистирол | Обладает размерной стабильностью полистирола общего назначения, а также лучшей ударопрочностью и жесткостью. | Корпуса и оболочки для электронных и электротехнических изделий и т. д. |
| Огнестойкие смолы | Огнестойкая ударопрочная полистироловая смола, огнестойкая полипропиленовая смола, огнестойкая АБС-смола и т. д. | Благодаря огнезащитной модификации пластиковые изделия могут соответствовать классу огнестойкости UL94 V-0 и выдерживать температуру нагрева проволоки до 650°C или даже 750°C без возгорания. | Корпуса телевизоров, основания панелей управления стиральных машин, корпуса контроллеров проводов, поддоны испарителей холодильников, вентиляционные каналы и т. д. |
ЧИСТЫЙ: Для амортизаторов бамперов, наполнителей дверей/потолка и чехлов сидений используются пенополиуретаны с низким содержанием летучих органических соединений и огнестойкая синтетическая кожа. В материале NIO ES6 используется полиуретан BASF Haptex® без растворителей, обеспечивающий превосходную износостойкость и более низкое содержание летучих органических соединений, чем натуральная кожа.
ПК: Обычно используется легированный поликарбонат (ПК/ПБТ, ПК/ПЭТ) для дверных рам и кузовных панелей; высокотемпературный и оптический поликарбонат — для ламп и окон.
ПЭ: Многослойные топливные баки: HDPE + клей LLDPE + барьерные слои EVOH/PA, изготовленные методом соэкструзионно-выдувного формования.
ПОМ: Известная как “суперсталь”, армированная полиоксиметиленовая сталь (ПОМ) заменяет металл в шестернях, подшипниках, стеклоподъемниках и механизмах стеклоочистителей. Серия Duracon® от Polyplastics POM обладает превосходной усталостной прочностью и износостойкостью.
Модифицированные пластмассы, благодаря постоянным инновациям в производительности, функциональности и защите окружающей среды, стали ключевым материалом, определяющим снижение веса автомобилей, их электрификацию и интеллектуальные системы. По мере ускорения достижения целей по “углеродному пику и углеродной нейтральности” сфера применения и объемы высокоэффективных модифицированных пластмасс в транспортных средствах будут продолжать быстро расширяться.
Как технология сверхтонкого измельчения Epic Powder позволяет создавать высокоэффективные полимерные порошки
Модифицированные пластмассы стали одним из важнейших легких материалов в современном автомобилестроении. Каждое снижение веса автомобиля на 101 тонну может уменьшить расход топлива на 6–81 тонну для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и увеличить запас хода электромобилей примерно на 2,5 км на каждые 10 кг сэкономленного веса. Размер частиц, их распределение и морфология напрямую определяют однородность компаундирования, дисперсию, механические свойства и внешний вид готовой детали.
Компания Epic Powder Machinery, ведущий мировой поставщик решений для сверхтонкого измельчения и прецизионной классификации, помогает крупнейшим мировым предприятиям по производству компаундов и мастербатчей выпускать высококачественные полимерные и функциональные порошки с помощью наших передовых систем струйных мельниц и воздушных классификаторов.
Реальные примеры использования порошка Epic Powder клиентами.
Сверхтонкий порошок полипропилена для автомобильных компаундов.
Модель: MQW20 Jet Mill
Материал: полипропилен (ПП)
Целевая тонкость: D50 = 5,1 мкм
Стабильная производительность: 75,6 кг/ч
Применение: Высокотекучие, низколетучие, устойчивые к царапинам композитные материалы из полипропилена для автомобильных салонов (приборные панели, дверные панели, центральные консоли). Сверхтонкий порошок с узким распределением значительно улучшает дисперсию наполнителя. Он уменьшает образование полос и следов растекания, а также помогает заказчикам соответствовать новейшим требованиям OEM-производителей к низкому запаху и низкой склонности к запотеванию.
ПВХ-порошок для автомобильных уплотнительных лент и обшивки приборных панелей.
Модель: Воздушная классификационная мельница MJW (с керамической защитой)
Материал: ПВХ-смола
Целевая тонкость: D50 = 53 мкм
Производительность: 800–1200 кг/ч (в зависимости от состава).
Преимущества: Низкое тепловыделение при измельчении, отсутствие гелеобразования, идеальная морфология частиц, обеспечивающая превосходное поглощение пластификатора и гладкие поверхности при экструзии/каландрировании.
Тальк, карбонат кальция и ультратонкие порошки волластонита для автомобильных пластмасс.
Используя струйные мельницы серии MQW, мы регулярно достигаем следующих результатов:
- Тальк D50 2,5–6 мкм → значительно повышает жесткость и размерную стабильность компаундов ПП/ПА.
- CaCO₃ D50 3–8 мкм → экономически эффективное армирование и модификация ударной вязкости
- Волластонит D50 4–10 мкм → отличная устойчивость к царапинам для композитных материалов бамперов на основе ТПО.
Почему ведущие производители автомобильных компаундов выбирают порошок Epic Powder
- Шлифовка без загрязнений (возможно полное керамическое покрытие).
- Узкое распределение частиц по размерам (типичный разброс < 1,5)
- Точный контроль верхней части среза – устраняет крупные частицы, вызывающие дефекты поверхности.
- Более низкое энергопотребление по сравнению с традиционными механическими мельницами.
- Беспроблемное масштабирование от лабораторного производства до серийного выпуска (доступны варианты MQW06 → MQW520)
- Глобальная послепродажная поддержка и оптимизация процессов на месте.
По мере стремительного перехода автомобильной промышленности к электрификации, интеллектуальным технологиям и углеродной нейтральности спрос на высокоэффективные модифицированные пластмассы с низким содержанием летучих органических соединений и возможностью вторичной переработки будет продолжать расти. Компания Epic Powder Machinery по-прежнему привержена предоставлению самых передовых решений в области сверхтонкого измельчения и классификация технологии. Мы помогаем клиентам производить высококачественные полимерные порошки, отвечающие строгим требованиям завтрашнего дня, уже сегодня.
Готовы модернизировать производство порошковой краски автомобильного класса?
Свяжитесь с компанией Epic Powder прямо сейчас, чтобы получить бесплатное тестирование материалов и индивидуальные технологические решения.
www.epic-powder.com | [email protected]
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем EPIC Powder. Зельда для любых дальнейших запросов».
— Джейсон Ван, Старший инженер
