滑石粉对中华M2方向盘护盖用聚丙烯专用料性能的影响

赵文聘，黄鹏中，徐长旭

(1.鞍山君利工程塑料有限公司，辽宁 鞍山 114042；2.金兴汽车内饰股份有限公司，辽宁 辽阳 111000)

滑石粉对中华M2方向盘护盖用聚丙烯专用料性能的影响

赵文聘1，黄鹏中2，徐长旭1

(1.鞍山君利工程塑料有限公司，辽宁 鞍山 114042；2.金兴汽车内饰股份有限公司，辽宁 辽阳 111000)

本文探讨了滑石粉对聚丙烯专用料性能的影响等，并根据中华M2方向盘护盖的使用要求,选择了最佳的专用料配方。

方向盘护盖；聚丙烯专用料；滑石粉

中华M2方向盘护盖是为中华M2汽车生产的配套产品。为了更好的保证产品质量，有关人员对该产品专用料的配方和性能进行了反复的试验研究，最终开发的中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料各项性能都达到目标要求，产品性能良好。

1 试验部分

1.1 主要原材料

均聚PP：辽阳化工三厂；共聚PP：盘锦石化；EPDM：荷兰DSM公司；SBS 792：岳阳石化总厂；POE：美国杜邦公司；滑石粉：海城滑石矿；相容剂：自制；抗氧剂：天津力生助剂厂；润滑剂：沈阳助剂厂。

1.2 试验设备

熔融指数仪：吉林大学科教仪器厂；万能试验机：济南联工测试技术有限公司；冲击机，XJD数显：承德宝华电器有限公司；电阻计，ZC36型高阻计：上海第六电表厂；高速混合机，GH-500：北京塑机厂；注塑TP120T：浙江省宁波市三元塑料机械厂；挤出L40S50：南京金吉塑料机械有限公司；制样机：承德宝华电器有限公司。

1.3 工艺流程

专用料加工工艺流程如图1所示。

图1 加工工艺流程

1.4 性能测试

拉伸强度及断裂伸长：ASTMD638；弯曲强度及弯曲弹性模量：ASTMD790；悬臂梁口冲击强度：ASTMD256；熔体动速率：ASTMD1238；热变形温度：ASTMD648；收缩率：ASTMD955。

2 结果讨论

2.1 聚丙烯树脂的选择

为了选择合适的聚丙烯树脂，分别进行了均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的性能对比，如表1所示。

表1 均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的性能

从表1中可以看出，均聚聚丙烯的拉伸强度和弯曲弹性模量、热变形温度都较共聚聚丙烯的大，但冲击强度较共聚聚丙烯的小。其原因是均聚聚丙烯的结构等规度大而且易结晶，分子内的作用力强，对于强度要求高的材料可选择均聚聚丙烯；而共聚聚丙烯，其分子链引进乙烯，因而其冲击性能得到了很大的改善，对于冲击性能要求较高的材料可选择共聚聚丙烯。

对于中华M2方向盘护盖，根据实际使用情况和材料的综合性能，试验选用了共聚聚丙烯。

2.2 增强改性剂滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料性能的影响

共聚聚丙烯用于中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料有成型收缩率大、耐热性不够高，尺寸稳定性不好的缺点。用滑石粉增强改性是改善聚丙烯这些缺点的有效途径。

2.2.1 滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料热变形温度的影响

图2是滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料热变形温度的影响。从图中可以看出，随着滑石粉含量的增加专用料的热变形温度也逐步增大。这是因为滑石粉的加入大幅度地提高了材料的刚性，在提高刚性的同时，耐热性也相应的得到了提高，从而使热变形温度逐步增加。

2.2.2 滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料成型收缩率的影响

图3为滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料成型收缩率的影响。由图3可以看出，滑石粉对专用料收缩率的影响较明显，随着滑石粉含量的增加,专用料的成型收缩率减小。这是由于滑石粉的加入使专用料的融体粘度增大，因此降低了聚丙烯的结晶度，且滑石粉本身无收缩性，从而降低了整体材料成型收缩率。此外微细的滑石粉还可作为聚丙烯的成核剂⑵，起到改变聚丙烯结构的作用，防止大球晶的形成，也降低了聚丙烯的结晶度。

2.2.3 滑石粉对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料冲击强度的影响

滑石粉的加入使聚丙烯专用料的冲击强度下降，如图4所示。这是由于滑石粉的加入，使得聚丙烯与滑石粉之间的作用力小于聚丙烯分子间的相互作用力，当改性料受冲击时，滑石粉与聚丙烯两界面间易遭受破坏而断裂。但是在提高滑石粉的细度的同时，对滑石粉进行预先的表面处理，则滑石粉对改性料冲击强度的影响会减少。

2.3 相容剂对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料性能的影响

由于聚丙烯是一种非极性、低表面能的聚合物，不易与极性无机填料结合在一起，因此，二者间的相容性较差，直接共混难以达到预期的效果。采用适当的高分子界面相容剂，如偶联剂和接枝聚丙烯等，可以有效地改善二者之间的相容性，提高专用料的力学性能。表2列出了有相容剂和无相容剂时的性能对比。

表2 相容剂对专用料性能的影响

2.4 橡胶增韧剂对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料性能的影响

中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料的冲击韧性主要是依靠加入各种橡胶增韧剂来改善。如图5所示，随着橡胶增韧剂含量的增加冲击强度成倍增加，而且POE和EPDM优于SBS，POE前期优于EPDM，当含量达到20份时EPDM优于POE。这是由于橡胶增韧剂的微粒分散在聚丙烯中吸收和分散了大量的冲击能，从而提高了共混材料的整体冲击强度。

试验中还发现, 中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料加入橡胶增韧剂之后，在增加冲击强度的同时，还会降低专用料的拉伸强度、弯曲强度及热变型温度。

此外，对中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料的耐老化性能也进行了详细的试验与研究，其结果达到了使用要求。

2.5 中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料的性能

经过反复试验研究开发的中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料(如表3所示)，其各项性能指标均达到实际的使用要求。

表3 中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料性能

3 结论

(1) 滑石粉是中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料有效的增强改性剂，可以显著提高改性料的弹性模量、耐热性、尺寸稳定性，但对专用料的拉伸强度和冲击性有降低的影响。

(2) 橡胶增韧剂可以有效的提高中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料的冲击强度，从而保证了中华M2方向盘护盖装配所要求的柔软度。

(3) 采用共聚聚丙烯为主体原料，通过橡胶增韧剂和滑石粉增强剂的改性，配以合适相溶剂和助剂，可以制得性能优异的中华M2方向盘护盖聚丙烯专用料，达到最佳的使用效果。

[1]赵文聘,黄平,徐丽芳,等.高性能户外用聚丙烯改性料的研究[J].塑料科技,2000,(4):15.

[2]陈丽珍,赵文聘,南剑林,等.富康汽车仪表板PP专用料的研究[J].塑料科技,2004,(4):12.

[3]赵文聘,刘克城,徐长旭,等.夏利威志轿车中立柱下护板聚丙烯专用料的研究[J].塑料科技,2008,(1):58.

Effects of Talc Powder on Special PP Material for Steering Wheel Cover of Zhonghua M2 Car

ZHAO Wen-pin1, HUANG Peng-zhong2, XU Chang-xu1
(1.Anshan Junli Engineening Plastics Co., Ltd., Anshan 114042, China;2.Liaoyang Jinxing Automobile Lnner Decoration Co., Ltd., Liaoyang 111000, China)

In this paper, the effects of talc powder on properties of PP were studied. The optimum formulation of the special material was determined according to the application requirement of steering wheel cover of Zhonghua M2 Car.

steering wheel cover; special PP material; talc powder

P578.958;TD985

A

1007-9386(2011)02-0039-03

2011-01-14