汽车工业要求发动机冷却风扇用PP改性聚丙烯冲击强度达25KJ/㎡以上,使用均聚聚丙烯与玻璃纤维共混达不到这个要求,实际上,像德国Hoechst公司、Hus公司等大多数汽车公司均要求该料用共聚聚丙烯来生产。国内的共聚聚丙烯品种较少,乙烯含量偏低且不稳定,因此一般采用传统的共混工艺用EPDM对均聚聚丙烯进行共混增韧改性,用量在10-20份之间,也可采用动态硫化技术共混。
POE是常用的增韧剂之一,它有优异的韧性和良好的加工性,分子量分布窄,没有不饱和健,耐候性优于其他弹性体。在玻璃纤维增强PP中加入POE作增韧剂可以进一步提高增强PP的冲击强度。这是由于POE具有较小的内聚能,较高的剪切敏感性,加工时与聚丙烯的相容性好,其表观切变黏度对温度的依赖性与PP接近,用它增韧PP容易得到更小的分散相粒径和更窄的粒径分布,因而对PP的增韧效果明显。
由于POE增韧玻璃纤维增强PP的同时,会使材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度有较小幅度的降低,因此其用量不能太多。海尔汽车装备部采用共聚PP为基础树脂,用PP-g-MAH作为相容剂,KH-550作为偶联剂,P0E作为增韧剂,得到综合性能较好的玻璃纤维增强PP改性料,达到了汽车风扇用玻璃纤维增强PP专用料的性能指标,见下表1:
项目 |
改性料 |
玻璃纤维增强PP |
汽车风扇专用料 |
拉伸强度/MPa |
57 |
≥55 |
≥46 |
弯曲强度/MPa |
62 |
≥60 |
≥55 |
弯曲弹性模量/MPa |
2550 |
- |
≥2200 |
热变形温度(0.45MPa)/℃ |
162 |
≥160 |
≥150 |
简支梁缺口冲击强度/(kj/㎡) |
15.7 |
≥15 |
≥6.0 |
图1玻璃纤维增强PP汽车发动机风扇改性料的性能