汽车保险杠文献综述和参考文献(3)
表1.2 三个阶段保险杠的物性
项目 第1阶段 第2阶段 第3阶段
密度/g*cm-3 0.89~0.93 0.95~1.04 0.95~1.08
MFR/g*(10min)-1 3~10 7~15 15~40
拉伸强度/MPa 12~18 15~20 15~20
弯曲模量/MPa 500~800 800~1400 1200~1900
冲击模量/kj*m-2 NB40 40 40
线膨胀系数
HDT/°C 10~15
50~80 6~10
70~95 4~8
80~105
收缩率/% 1.3~1.7 0.8~1.2 0.5~1.0
1.4 保险杠塑料品种
1.4.1 改性PP- TPO保险杠
聚烯烃热塑性弹性体(TPO) TPO-聚烯烃热塑性弹性体Thermo plastic Polyolefin，烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO， 在高温下可以像热塑性塑料一样加工，而在常温下又呈现橡胶弹性，且具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等性能，因此已得到广泛的应用。
A. 保险杠用聚烯烃热塑性弹性体的发展阶段
1998年TPO占世界汽车保险杠原料市场的85%，其中欧洲占汽车保险杠原料市场的90%，美国占75%，日本占95%。
TPO在保险杠市场中份额持续上升的重要原因是材料性能的大幅度改善，特别是弯曲弹性模量、低温抗冲击性和熔体流动速率的改善，这些性能的提高有助于降低保险杠壁厚、减轻质量、减少材料消耗和加工时间，并使保险杠性能保持不变，并降低成本。
B. PO-T在汽车保险杠上的应用开发动向
D&S国际塑料公司推出汽车用新一代TPO，用作汽车保险杠，壁厚可减至2.5mm(原为3.5mm)，使保险杠质量减轻31%(1.18kg)，成型周期缩短15s。与原来的TPO相比，其弯曲弹性模量提高一倍(1482.4MPa)，拉伸强度提高60%(27.6MPa)，硬度较高(75～80洛氏硬度)。熔体流动速率也提高一倍(15～25g/10min)。此外，新一代PO-T的低温抗冲击性、耐化学药品性和涂装性也较优越。该公司推出的混合型TPO产品，具有较低的线胀系数，尺寸稳定性好，能满足汽车配件对尺寸偏差日益严格的要求，具有较低的收缩率、高的流动性、良好的涂装性和低温抗冲击性(冲击强度为3.53MPa)，已用作新的大众Beetle车的保险杠。该车在公路安全保险协会进行的小型汽车碰撞试验中性能最佳。Montell公司生产的高弯曲弹性模量TPO已被用于该车保险杠，其壁厚从3.2～3.5mm降为2.4mm，质量为2.37kg，大大节省了成本和缩短了成型周期，显示了巨大的应用潜力。
1.4.2 热塑性弹性体TPE(Thermo Plastic Elastomer)
由于改性PP或PC/PBT合金不利于回收利用，所以国外有汽车公司采用单一的热塑性弹性体(TPE)来制造汽车保险杠的面板，而用玻纤增强PP来制造骨架材料，因都是同一族的材料，有利于回收再循环使用。目前世界保险杠市场采用TPE的已经占有了53%的份额。
TPE可以用热塑性塑料加工设备加工，但其性能却表现出橡胶一样的弹性，所以也有人称它为第3代橡胶材料。TPE材料密度小，容易回收利用，性能介于塑料和橡胶之间。目前汽车上常见的主要有如下4类:热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、热塑性聚苯乙烯弹性体(TPS)、聚酯弹性体(TPEE)和聚氨酯弹性体(TPU)，它们之间又有些许差异，适用于不同场合。
1.4.3 PC/PBT合金
国外不少中高档轿车保险杠是采用PC/PBT合金制成的，此材料不仅力学性能好，而且冲击强度比改性PP弹性体高出许多，并易于焊接和涂装。如美国GE公司的PBT/PC合金，其中的XenoyXT尤适用于汽车保险杠。DaimlerChrysler公司的Town、Country和Caravan车的后保险杠就使用了该种塑料合金。目前世界上几家生产工程塑料的大公司，如拜耳和巴斯夫等公司生产此类材料[5]。
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