改性PP聚丙烯在汽车工业中的应用——炜林纳改性塑料

塑料在汽车和交通领域中的应用，国外从20世纪50年代开始研究，60年代进人商业化生产，70年代得以迅速发展，80年代就已开发出强度高、质量轻的塑料产品体系，90年代进一步向功能化、结构化塑料制件方向发展。特别是由于近两年发达国家燃料效率法规进一步强化，汽车生产厂家对减轻汽车车体质量的要求更为迫切，这更加促进了塑料在汽车和交通运输领域中的应用。据有关资料报道，每辆汽车用1kg塑料制件即可降低自重约1.2kg，若每辆汽车自重减少1/10，就能节约燃料10%～20%，小轿车每减轻100kg质量，每行驶10000m就可节约汽油IL。因此，国内外汽车制造商都很重视汽车的塑料化，改性PP聚丙烯是车用塑料中用量比重较大的成分之一。

塑料在满足汽车美观、舒适、安全、防腐、轻量化及设计自由度等方面起着其他材料无法替代的作用。近年来，随着塑料加工技术的发展和各种塑料改性研究工作的开展，塑料在汽车上的应用获得了巨大的发展，其零件的数量已超过整车零件数量的10%，种类由汽车内部装饰和覆盖材料，逐渐发展到用做汽车车身内外各种零部件和功能结构件。目前可用塑料制造的汽车零部件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板、前后翼子板、举升门、仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、各类护板、油箱、散热器水室、空气过滤器、风扇叶片、发动机及其阀口盖、水箱面罩、轴承、轴套、小齿轮、透明导管、电风扇、抽风器、蓄电池外壳、汽化器、窗框、行李架、工具箱、喇叭和车体等。

据欧洲应用市场信息公司报道，西欧汽车用塑料总量1994年就已达到1200000t，每辆汽车平均用量为95kg，比1993年增长了7.25%，2000年用量超过1700000t，到20世纪末西欧汽车用热塑性塑料平均年增长达到6%。预测到21世纪初，世界汽车用塑料的平均增长率达到3%～4%，其中美国每辆汽车平均塑料用量有可能达到约136kg，约为汽车总质量的9.0%，轿车或轻型汽车使用塑料占汽车总质量的12%。

聚丙烯由于具有成本低、质量轻、强度高、耐化学性能好、加工工艺性好、易回收等优点，近十年来，其在汽车上的应用剧增，已成为汽车用塑料中用量最多的品种、其不足之处是低温性能差、成型收缩率大、制品尺寸稳定性差、易产生翘曲变形，但随着高分f”合金、共混、复合、动态硫化、增容剂及共混理论和成型技术的发展，此问题得以解决使叩改性品种激增，力学性能和热性能可调范围加大，超高韧性、耐热性及高刚性的改性PP相继用于汽车工业，因此，不论是数量还是品种，PP在汽车工业中应用发展得都特别快。

国外车用塑料稳步增长：日本的车用塑料以PP为主，20世纪90年代初平均每辆汽车用PP量为25kg，90年代末增加到37kg，pp在所有塑料中的比例也由过去的28.8%上升到37%，占世界首位，乘用车中PP的使用比例最高，达70.5%；美国汽车用塑料消费址最大的品种也是pp，约占20%，目前毎辆车用pp量为24kg，并以15%的速率增长；欧洲主要车用塑料的构成与日本相似，以pp占首位，用量占塑料总量的28.1%，目前正以10%的速率增长。2010年全世界汽车用PP增长50%。

在我国汽车工业对PP市场需求持续增长，主要是因为PP能够与多种材料很好的混配，能够以较低的价格达到与价格较高的工程塑料相同的性能以及实现薄型化和减轻重量等目标。目前PP塑料约占汽车用塑料总量的1/4。

国家统计局2007年发布的国内工业产品统计数据表明，2007年汽车累计消耗塑料为888.7万吨，增长率为22.1%。

据中国汽车工业协会数据显示，2007年中国汽车生产达到888.24万辆，同比增长22.02%；销售879.15万辆，同比增长21.84%，其中商用车产销分别为250.13万辆和249.40万辆，同比分别增长22.21%和21.68%，其中轿车突破470万辆，达到了472.66万辆。同比增长23.46%。成为居日本、美国之后。全球第三大汽车制造国及继美国之后的全球第二大汽车消费国。

2008年乘用车产销达到750万辆，轿车达到550万辆，商用车产销达到270万辆；总量达到1000万辆。

2003～2007年全世界及中国汽车产量见表12-1。

表12-1 为2003年至2007年全世界及中国汽车产量

2003～2010年我国汽车保持16吨～20吨的年增长速率，2010年我国汽车产量达到1500万辆，车用塑料为178万吨，PP专用料为64万吨，这就为汽车改性PP专用塑料提供了极大市场。

在我国由于生产的聚丙烯牌号较少，特别是汽车专用料品种更少，因为国内厂家的专用料产量低、生产不连续、质量不稳定等多种原因，使得这些企业的产品在国内高中档轿车上应用比例较低。目前我国轿车和轻型汽车所用塑料仅占全部材料的8%，向汽车塑料化发展潜力很大。20世纪80年代中期，中国科学院化学所成立了聚合物料化学科学与工程研究中心、至今全国已发展到20多个科研和生产单位从事聚丙烯改性的研究与生产。中国汽车工业2000年发展规划中明确指出：要把聚丙烯改性材料作为汽车工业需要重点发展的塑料品种之一，把研制和生产塑料保险杠、仪表版等列为需要重点发展的零部件。相信随着我国汽车工业的发展，聚丙烯及改性聚丙烯在汽车工业中的应用也会得到迅速发展，不久的将来定能跻身世界先进行列。