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EPP材料特性以及在汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用現(xiàn)狀

發(fā)布時間：2021-01-08 點擊次數(shù)：1579

目前，車用非金屬材料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、外飾、底盤等零部件系統(tǒng)中，在整車輕量化的同時還起到吸能緩沖、隔熱隔聲等作用，具有非常好的使用效果。然而，由于非金屬材料的特點，在汽車內(nèi)飾的使用過程中，一些有機小分子物質(zhì)，如苯、甲苯、甲醛、乙醛等會逐漸釋放到汽車駕駛室內(nèi)，從而對人體健康造成危害，同時也使車內(nèi)具有較大的刺激性氣味，對司乘人員的駕乘體驗有非常不好的影響。因此，開發(fā)環(huán)保型低散發(fā)的汽車內(nèi)飾用非金屬材料將具有至關(guān)重要的意義。

聚合物發(fā)泡材料是以高分子樹脂為基體，內(nèi)部由無數(shù)泡孔組成的微孔材料，具有質(zhì)輕、隔熱、緩沖性好等優(yōu)點，因而在汽車中被廣泛應(yīng)用。目前，在汽車內(nèi)飾中應(yīng)用的發(fā)泡材料主要是聚氨酯泡沫（PUR）和聚烯烴類泡沫。然而，PUR泡沫在長期使用過程中會持續(xù)釋放出小分子有害物質(zhì)，如未反應(yīng)的異氰酸酯、苯類、醛酮類等，它們會影響車內(nèi)空氣質(zhì)量。

聚丙烯泡沫（Expanded Polypro?pylene，EPP）是使用高熔體強度聚丙烯（HMSPP）作為樹脂基體，通過物理的氣體發(fā)泡而制得的一種閉孔泡沫材料，它具有力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性好、發(fā)泡倍數(shù)范圍大、密度可調(diào)、無毒無味、可100%回收利用等特點，同時，EPP是一種純粹的碳氫化合物，它不含任何增塑劑和發(fā)泡劑等添加物質(zhì)，因此被認為是實現(xiàn)汽車輕量化和提升車內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)選材料。

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1. EPP材料特性

EPP材料是一種性能卓越的高結(jié)晶型泡沫材料，它是高熔體強度聚丙烯樹脂以CO2氣體為發(fā)泡劑在高溫高壓條件下制得的，通過改變發(fā)泡溫度和壓力可以制備密度不同的EPP材料。由于聚丙烯自身的特性以及獨特的發(fā)泡成型工藝使得EPP材料具有一系列優(yōu)異的性能。

1.1 EPP的散發(fā)性能

有研究發(fā)現(xiàn)，車內(nèi)氣味及揮發(fā)性有機物（VOC）很大一部分來源于泡沫材料，因此，降低泡沫材料的小分子散發(fā)可以有效提升車內(nèi)空氣質(zhì)量。與汽車用其它泡沫材料相比，EPP泡沫在發(fā)泡及成型的過程中均未添加任何助劑，這使得其具有良好的氣味性和低VOC散發(fā)性能。
如表1所示，是汽車內(nèi)飾中常用的原生PUR泡沫、再生PUR泡沫、化學(xué)交聯(lián)聚乙烯泡沫（XPE）、聚苯乙烯泡沫（EPS）、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫（EVA）以及EPP泡沫的氣味性測試數(shù)據(jù)（1L瓶式法）對比，從表中可見，EPP泡沫的氣味性要明顯低于其他幾種泡沫材料。

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1.2 EPP的綜合性能

EPP材料具有聚丙烯優(yōu)異的耐熱性，其最高使用溫度可以達到120℃，同時兼具較好的隔熱、隔聲、吸能減振等性能。EPP材料具體的綜合性能見表3。作為硬質(zhì)泡沫材料，EPP發(fā)泡倍數(shù)范圍大，密度可調(diào)，其力學(xué)性能（拉伸強度和50%壓縮強度）隨密度的增加有較大的變化，因此可以適用于汽車不同部位和不同功能的使用條件，同時，其100%可回收利用的特點也使其滿足當前一再加強的環(huán)保法規(guī)。基于這些優(yōu)勢，EPP材料在汽車零部件上的應(yīng)用越來越廣泛。

2. EPP材料在汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著人們環(huán)保意識的增加，各主機廠對整車車內(nèi)空氣質(zhì)量的控制也越來越嚴格，這就對汽車內(nèi)飾用非金屬材料提出了更高的要求。EPP材料散發(fā)揮發(fā)性有機物（VOC）較少，材料本身的氣味較小，同時具有優(yōu)異的綜合性能和較輕的質(zhì)量，這使其在汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用越來越多。目前已開發(fā)應(yīng)用的內(nèi)裝零部件有汽車內(nèi)飾用墊塊、座椅系統(tǒng)、行李箱工具盒、方向盤、遮陽板、重型車臥鋪以及臥鋪下工具箱等。

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