LFT-PP材料在汽车领域的应用
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材料破坏的微裂纹理论假定所有材料中都存在着微笑裂纹,裂纹的应力集中效应对于延展性材料来说由于裂纹的尖端局部流动使得应力松弛;脆性材料不具备流动能力,裂纹的扩展使材料在较低应力水平下就会破坏。
证明只对晶体材料适用。
玻璃的裂纹只存在于表面。
LFT材料——未来汽车内饰生力军什么是LFT,GMT,LFT-G,LFT-DLFT是纤维增强聚合物领域的一种新型高级轻量化材料,具有可设计性、低密度、高比强度、高比模量和抗冲击性强等特点,它的出现对铝合金、纤维增强热固性复合材料构成了巨大挑战,逐步成为制作汽车零部件的主流材料。
LFT是英文Long-Fiber Reinforce Thermoplastic的简称,中文译为长纤维增强热塑性塑料,又习惯称之为长纤维增强热塑性复合材料,它是纤维增强聚合物领域的一种新型高级轻量化材料。
在过去的20多年时间里,能源危机和石油涨价促使汽车轻量化逐步成为新型汽车的发展趋势,也使得人们将注意力转移到了LFT低密度材料的研发上,LFT的材料性能和加工技术也不断得到改进。
目前,LFT已成为一种可以挑战铝合金、纤维增强热固性复合材料的汽车轻量化新材料,具有很强的市场竞争力。
据报道,在最近的几年中,采用LFT制造的汽车产品的市场份额增加了15%左右,并保持强劲的上升趋势,这一现象已引起业内专业人士的极大关注。
什么是LFTLFT是一个广义的塑料专用词汇,在汽车复合材料工业中有一个非正式但却约定俗成的定义,即指长度超过10mm的增强纤维(一般是玻璃纤维)和热塑性聚合物(一般是聚丙烯)进行混合并生产而成的制品。
例如:GMT(Glass-Mat Reinforce Thermoplastic)、LFT-G (Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Granules)、LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)等皆属于LFT范畴,具有低密度、高比强度、高比模量和抗冲击性强等特性。
PP 、ABS等在汽车上的用途(S100)——用于生产转向器罩盖……ABS——用于生产汽车DVD面板,门板,副仪表板,拉手,座椅轮盖……PC/ABS——用于生汽车空调风口,仪表开关,仪表周围部件,防冻板,门把手,托架,车轮罩,反光镜外壳,挡泥板安全拉手……PC/PBT用于生汽车门外拉手,仪表支架,后翼板,保险杠,车底板,面板……(P110HS)——用于生产杂物箱,头枕套管,灯罩,空调面板……(P120HS)——用于生产前门把手……(P130HS)——用于生产小型零件……(P210HS)——用于生产后门把手,内饰件……(P220HS)——用于生产液位传感器骨架,贮液罐……(P102T)——用于生空滤外壳,蓄电池罩,保险杠支架……(P104T)——用于生产遮阳板骨架……(P107T)——用于生产电子冷却风扇……(P212GH)——用于生产线束骨架……(P104GH)——用于生产燃油滤清器支架……PP/PE(P230HS-UV)——用于生产饰柱,内饰件,门槛板……PP-EPDM——用于生产保险杠,轮罩,压板……PP/EPDM/PE——用于生产轮罩,压板……PP-EPDM-T10——用于生产防檫条,杂物箱,副仪表板……PP-EPDM-T20——用于生产散热器隔栅,空调面板,仪表板……PP-EPDM-T22——用于生产内饰件……PP-EPDM-T25——用于生产防檫条……PP-EPDM-T29——用于生产门槛护板压条……PP-PE-T20——用于生产侧面支架,饰柱,行李箱盖板,空调面板……PPGF20(P222G)——用于生产汽车紧固件……PPGF25——用于生产通风隔栅……PPGF30——用于生空滤壳体……PPGF40——用于生产灯体,电瓶支架……PPGM35——用于生产电器外壳……PPT20——用于生产车灯灯体,暖风机外壳……PP-TD20——用于生产内饰件……PP-T30——用于生产车灯灯体……PP-TD30——用于生产内饰件,行李保护架……PPT40——用于生产空滤部件,衣帽架……PP——用于生产饰柱,内饰件,空调面板……PVC——用于生产防檫条……POM——用于生产保险带罩,减震器轴承,动力阀,曲柄,高耐磨,低收缩,低翘曲,低噪音,耐热,耐疲劳性材料,替代美国杜邦500CL材料以上为上海大众、一汽大众、上海通用等汽车公司材料标准!。
一、长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)及LFT塑料托盘长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料1.项目简介传统玻纤增强聚丙烯因其成本低廉和优异的机械性能,在材料领域得到大量的应用。
长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料与传统的短纤增强聚丙烯材料相比,由于生产工艺的改变,玻纤在粒子中的长度增加,即玻纤保持与粒子同样的长度,即使注塑成型后,纤维的最终长度也比短纤的高很多,在制品中的平均长度可达2毫米左右。
相对于传统的短玻纤增强热塑性塑料(这种粒子在制品中的纤维长度在200μ左右),LFT-PP材料在制品中保留了极长的玻纤长度,因此赋予了材料更好的力学性能与热学性能,同时LFT-PP还具有比短纤增强PP更好的高温抗蠕变性能,这些优势使得LFT-PP的性能能够达到或接近增强工程塑料如PA或PPO的性能。
具体优势为:(1)刚度与质量比高,变形小,这特别有利于LFT在汽车中的应用;(2)韧性高;(3)抗蠕变性能好,尺寸稳定;(4)耐疲劳性能优良;(5)设计自由度比GMT更高,因为LFT可用于注塑和其他成型方法,而GMT只能压塑;(6)模塑成型性能比SFT更好,纤维以更长的形态在成型物件中移动,纤维损伤少。
由于LFT材料类似于增强工程塑料的卓越性能以及PP基材相对于工程塑料基材极其低廉的价格成本,因此赋予了该材料极佳的性价比:相对于短纤增强PA材料而言,使用LFT-PP 可在材料成本上节约40-50%左右;相对于短纤增强PPO材料而言,使用LFT-PP可在材料成本上节约100%以上。
2.长玻纤增强PP市场应用及容量2.1汽车工业:保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、车身门板模块、仪表盘骨架、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架、冷却风扇及框架、蓄电池托架等,用于替代增强尼龙(PA)或金属材料。
2.2通讯电子电器行业:通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等,洗衣机滚筒、洗衣机三角支架、空调风扇等,用于替代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。
长纤PP的比重比尼龙PA轻20%,比铝合金轻62%。
比重轻20%的优势在于是同样体积的长纤PP产品可以比尼龙轻20%,以同样重量的长纤PP原材料可以比尼龙多生产20%的产品。
长纤PP替代尼龙加玻纤优势最为明显。
其卓越性能主要表现在以下方面:
_ 独有的无取向的纤维网络结构使材料高低温度条件下及高低温高频交变的环境中的高力学性能保持性;
_ 优异的抗冲击性能,高模量、高强度、低翘曲、与金属相近的热膨胀系数;
_ 各向同性,低收缩率,低蠕变,高尺寸稳定性;
_ 优异的耐磨和耐疲劳性;
_ 优异的耐化学性;
_ 优异的表面光洁度;
_ 优异的成型加工性能:高流动,易脱模,对螺杆伤害低。
长纤维增PP是强热塑性塑料,这是近两年取得突破进展的新技术,新产品。
之所以称其新技术又是新产品,是因为它的完整概念是用连续玻璃纤维作原料,采用特种模头与塑料混合、混合体中玻纤长度>10m/m,然后直接压制成型(LFT-D)或做成料粒,再经注塑成制品。
必须保证在制品中玻纤长度保留在10m/m以上,取得足够的增强效果。
据介绍LFT比传统短纤维增强制品冲击强度成倍增长,所以全球对LFT的需求以20%以上的速度增长本产品最适合以下产品: 汽车座椅\座椅部件和保险杠,内饰件如排挡转换器和方向盘部件,车盖下的部件如齿轮,滑轮和支架,体育器具:赛艇部件,滑雪/滑冰/滑雪板的连接部件, 自行车部件, 枪炮部件,水泵和工艺器具,工具和五金:园艺器具和手工工具的部件,建筑结构框架和部件我公司有进口一批优质的PP加长玻纤本色的材料价格优惠,我公司的材料只要两万多一吨是进口的新料本色的。
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科技成果——长纤维增强热塑性复合材料技术开发单位北京大学成果简介长纤维(玻璃纤维、碳纤维等)增强热塑性复合材料(Long Fiber reinforced Thermoplastics,LFT)是20世纪90年代逐渐发展起来的一种新型纤维增强树脂基复合材料,具有高强度、高刚性、高尺寸稳定性、耐高温、低吸水率、低翘曲度、使用寿命长、高低温抗耐蠕变性能优良、可回收再利用等显著特点,可以弥补常规短纤维增强热塑性塑料(SGRT)的许多不足和缺点。
该新材料在汽车、电子、家电、通讯、机械、化工、军工、体育器材、医疗器械等领域具有广泛应用,市场发展潜力巨大。
应用范围(1)汽车行业保险杠、车门板/自锁刹车系统、小轴和齿轮零件/汽车行李架与缓冲器/汽车蓄电池外壳/铁铝浇注件/轿车座椅骨架、仪表板、汽车椅背、换档器底座等。
(2)机电行业导流管扇叶和电机过滤器罩、风叶/同轴气缸离合器辅助件/高承载力、高扬程潜水电机、水泵/止推轴承、导轴承/机车导轨、真空泵、压缩机转子等。
(3)通讯、电子、电器行业高精度接插件、点火器零组件、线圈轴、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。
打印机壳体、软盘传动系统、传真机壳体、风扇叶片、低压电器壳与内支架、电器开关壳、电脑外内支架壳体、电视机调谐器、电视机后盖、洗衣机内桶、烤面包箱底板、电热锅、电安斗把手等。
(4)化工防腐及医疗器械上的应用化工防腐设备、贮罐、管道、电镀槽部件、防腐地板、门窗构件、印染板架框、医疗器械非金属结构件等。
(5)建筑工程上应用LFT在建筑工程上主要用来制作建筑模版、装饰板、保温隔热件、隔音板等材料,大多采用GMT板状材料,用模压、真空模压成型等方法,主要使用材料为玻璃纤维(GF)增强工程塑料,比如GF/PP、GF/PVC、GF/PV、GF/PE等。
近几年来,作为混凝土增强用热塑性复合材料棒材发展很快,这类材料大多用拉挤、拉挤+模压(根压)、拉挤+缠绕等成形办法。
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2024, 41(1): 75聚丙烯复合材料在车用内饰件中的应用研究进展云 宁(广西机电职业技术学院,广西 南宁 530007)摘 要: 综述了PP复合材料在车用内饰件中的应用研究进展。
使用添加铯钨纳米氧化物粉体改性的PP复合材料用于汽车内饰材料可以降低制件的表面温度。
采用石墨烯-金属有机骨架吸附材料对PP改性,用于汽车内饰材料可以解决气味和挥发性有机物的难题。
低挥发性有机物含量、低有害气体释放量的再生PP复合材料、再生PP组合物可用于制备汽车内饰件。
关键词: 聚丙烯 内饰件 透光性 再生中图分类号: TQ 325.1+4 文献标志码: A 文章编号: 1002-1396(2024)01-0075-04Application of PP composite materials in automotive interior decorationYun Ning(Guangxi Technological College of Machinery and Electricity ,Nanning 530007,China )Abstract : This article reviews the research progress of the application of polypropylene (PP ) composite materials in automotive interiors. PP composite materials modified with cesium tungsten nanooxide powder can be used to reduce the surface temperature of the automotive interior materials. The use of graphene-metal organic skeleton adsorbent material for PP modification can solve the problems of odor and volatile organic compounds in automotive interior materials. Recycled PP composites with low contents of volatile organic compounds and noxious gas release along with recycled PP compounds can be used for automotive interior parts.Keywords : polypropylene; interior part; translucency; recycling收稿日期: 2023-08-27;修回日期: 2023-10-26。
汽车新材料:长玻纤增强PP(LFT-PP)由于金属不适合成型复杂的形状,限制了它在很多零件中的应用,这也阻碍了成本的下降。
与此相反,采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。
因此掀起了“以塑代钢”的潮流:LFT-PP替代金属成为汽车新材料。
LFT-PP是长纤维增强聚丙烯材料,聚赛龙LFT-PP塑料是长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润PP基体树脂,得到被树脂充分浸润的料条后切成一定长度的粒子。
LFT-PP,也就是长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP),作为汽车模块载体材料,该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性,而且可以做出复杂的汽车模块制品。
长玻纤生产工艺长玻纤增强复合塑料和短纤维增强复合塑料比较2、高耐热LFT-PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍,甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%,因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。
3、更好的抗翘曲性LFT-PP材料的优势特点1、良好的尺寸稳定性2、优异的耐疲劳性3、较小的蠕变性能4、各向异性小、低翘曲变形5、优异的力学性能,特别是耐冲击特性6、良好流动性、适应薄壁产品加工LFT-PP材料的材料性能1、优异的物理力学性能2、优异的热氧老化性能3、优异的耐低温性4、良好的分散性和外观效果5、良好的耐候性LFT热塑性复合材料的加工成型长纤维增强PP可用一般的射出成型机成型没有问题,但是若采用混炼度高的螺杆和射嘴会导致玻纤容易断裂,造成无法充分发挥长纤维原有的性能。
因此推荐使用注塑机的选择如下:螺杆长径比为16:1-22:1压缩比为2:1-2.5:1在允许的情况下尽量选择直径较大的螺杆采用深螺槽、低压缩比螺杆采用开放式大直径射嘴LFT-PP在汽车领域中的典型应用。
500亿长玻纤增强塑料市场,这100+企业必须知道!目前,汽车轻量化已经成为了汽车产业链中频频出现的热词。
据华创证券数据显示,未来长玻纤增强塑料轻量化市场可达500亿。
虽说, 2016年长玻纤增强塑料整个全球体量仅为数十万吨,相对于短玻纤增强来说,不值一提,不过17年长玻纤增强塑料的市进入快速发展阶段,行业内的朋友也说,今年增长量很可观。
图长玻纤增强塑料粒子在汽车行业中,LFT主要被用于制作结构和半结构部件,如前端模块、保险杠大梁、仪表盘骨架、电池托架、备用轮胎仓、座椅骨架、脚踏板及整体底板等。
LFT-PP被用于汽车的发动机罩、仪表板骨架、蓄电池托架、座椅骨架、轿车前端模块、保险杠、行李架、备胎盘、挡泥板、风扇叶片、发动机底盘、车顶棚衬架等;LFT-PA,被进一步扩展到引擎盖内,因为LFT-PA不仅硬度高、重量低,而且高玻纤含量使其热膨胀系数几乎与金属相同,能承受引擎带来的高温。
其中前端模块是LFT的典型应用,被大量汽车厂商应用于生产中,包括宝马、奥迪、福特、大众等全球知名厂商。
以下为表格长玻纤增强塑料在主流汽车厂商生成中的应用注:表格来源华创证券1.上海普利特复合材料股份有限公司据悉,2012年普利特就开发了LFT-PP,至今已有5年,且在美国WPR公司已建成并投产了长玻纤增强热塑性材料生产线,此外普利特PP-HI-T17等四款材料已经成功进入戴姆勒奔驰全球采购清单(源于:普利特2016年度报告)。
图 LFT-PP产品特性今年橡塑展普利特带来了这款LGF-PP 50的产品,在长玻纤增强应用方面,已成功应用在仪表板风道、副仪表板、中央储物盒支架、发动机盖罩、天窗落水槽、前段模块等。
该材料具有耐冲击、高刚性、高耐热、低气味、低蠕变等特点。
图长玻纤增强塑料应用与汽车仪表板2. 安特普工程塑料(苏州)有限公司——RTP2005年安特普工程塑料(苏州)有限公司在苏州工业园区举行了盛大的开业典礼,这是RTP全球第座七工厂。
LFT-PP材料在汽车领域的应用
LFT-PP 是基体树脂采用PP的LFT材料,具有轻质高强的优点,性能高,性价比高,广泛应用于各领域,尤其是在汽车领域,LFT-PP材料可替代目前大量使用的短玻纤增强尼龙或金属材料,帮助汽车实现轻量化。
LFT是长玻璃纤维增强热塑性材料,是指由长的、连续的玻璃纤维,经过特殊工艺被树脂充分浸润、等到长条后、再切成特定尺寸的玻纤增强胶粒或由树脂浸润包覆的长玻璃纤维长条直接模压或注塑成型后的材料。
在材料替代方面,LFT-PP材料可同时起到减重、降本的作用。
之前是短玻纤增强材料代替金属材料,近几年随着轻量化材料应用开发,LFT-PP材料在越来越多的汽车部件上逐步代替了短玻纤增强塑料,这样进一步推广了LFT-PP材料在汽车上的研究与应用。
LFT-PP材料在汽车领域的应用包括保险杠、挡泥板、发动机罩、仪表盘、车门、座椅靠背、暖气机叶轮、前端支架、车门板集成模块、汽车仪表盘骨架、冷却风扇及柜架、车顶窗框架/压条、保险杠、自锁刹车系统、小轴和齿轮零件、汽车行李架和缓冲器、汽车蓄电池外壳/托架、镁铝浇注制件、轿车座椅骨架、换挡器底座、齿轮箱外壳、汽车踏板/刹车板支撑、柴油机风扇外罩、汽车外饰镜框架、导流管的扇叶、电机过滤器罩、汽车雨刷器支架、卡车同轴气缸离合器及辅助件等。
聚赛龙LFT-PP材料在汽车领域的典型应用:。