汽车保险杠用再生聚丙烯材料的性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.12.017

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (12): 121-126.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.12.017

汽车保险杠用再生聚丙烯材料的性能研究

董婧晗¹(), 赵一权¹, 张铜柱², 王焰孟¹, 刁帅¹, 李明贺¹, 徐昌竹³

^1.中汽研汽车检验中心（天津）有限公司，天津 300300
^2.中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300
^3.天津金发新材料有限公司，天津 300308

收稿日期:2022-08-17 出版日期:2022-12-26 发布日期:2022-12-20
作者简介:董婧晗（1994—），女，工程师，从事汽车材料理化分析研究工作，dongjinghan@catarc.ac.cn

Study on properties of recycled polypropylene for automobile bumpers

DONG Jinghan¹(), ZHAO Yiquan¹, ZHANG Tongzhu², WANG Yanmeng¹, DIAO Shuai¹, LI Minghe¹, XU Changzhu³

^1.CATARC Automotive Test Center （Tianjin） Co，Ltd，Tianjin 300300，China
^2.China Automotive Technology and Research Center Co，Ltd，Tianjin 300300，China
^3.Tianjin Kingfa Advanced Materials Co，Ltd，Tianjin 300308，China

Received:2022-08-17 Online:2022-12-26 Published:2022-12-20

摘要/Abstract

摘要：

为验证再生聚丙烯（RPP）应用于汽车保险杠的可行性，研究了不同比例消费后回收聚丙烯（PCR⁃PP）的用量对RPP的冲击、拉伸、弯曲、压缩等力学性能的影响规律，并对RPP的热性能和拉伸断口形貌进行了分析。结果表明，在PCR⁃PP含量占比分别为0、10 %、30 %和50 %的情况下，随着PCR⁃PP添加量的增加，RPP力学性能总体呈现缓慢下降趋势，断裂伸长率从467 %下降至210 %，下降最为明显；当添加10 %PCR⁃PP时，材料的冲击、拉伸、弯曲性能变化较小，均可满足应用于保险杠材料的性能要求。

关键词: 保险杠, 再生材料, 聚丙烯, 力学性能

Abstract:

To verify the utilization feasibility of the recycled polypropylene （RPP） in automobile bumper， the effects of contents of post⁃consumer recycled polypropylene （PCR⁃PP） on the impact resistance and tensile， bending， and compression properties of RPP were investigated. The thermal properties and tensile fracture morphology of RPP were also analyzed. The results indicated that the mechanical properties of the RPP exhibited a slow downward trend with an increase in the content of PCR⁃PP from 0 to 50 wt %. The elongation at break decreased significantly from 467 % to 210 %. At， the RPP only presented a slight change in impact resistance and tensile and bending properties at a PCR⁃PP content of 10 wt %， which can meet the requirements of performance for bumper materials.

Key words: bumper, recycled material, polypropylene, mechanical property

中图分类号:

TQ 322.2

董婧晗, 赵一权, 张铜柱, 王焰孟, 刁帅, 李明贺, 徐昌竹. 汽车保险杠用再生聚丙烯材料的性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(12): 121-126.

DONG Jinghan, ZHAO Yiquan, ZHANG Tongzhu, WANG Yanmeng, DIAO Shuai, LI Minghe, XU Changzhu. Study on properties of recycled polypropylene for automobile bumpers[J]. China Plastics, 2022, 36(12): 121-126.

图/表 9

技术指标	国内						国外
技术指标	对引进车型的要求	扬子公司	中科院化学所	长春应化所	清华大学	北京化工研究院	Amoco公司3243	NS Himont SP1041	蒙特爱迪生公司SP150G81⁃00990	三菱油化	三井Noblen BP⁃BM
拉伸强度/MPa	≥16	16~20	16.5~19	18~28	15~33	19	25.4	17	16	15~33	18
伸长率/%	400	200~500	>500	500~800	200~760	>360	>200	>400	500	200~760	>500
弯曲强度/MPa	-	-	22	17~21	19~24	-	-	20.5	22	19~24	23
弹性模量/MPa	800	600~900	-	-	-	935.2	-	500	-	-	-
缺口冲击强度（23 ℃）/J·m^-1	≥600	400~650	600~750	490~784	-	720	587.4	100	-	490	-
缺口冲击强度（-30 ℃）/J·m^-1	-	-	90~120	≥98	-	-	-	-	95	44~98	不破坏

表1 国内外汽车保险杠用PP材料的技术指标［6］

Tab.1 Technical indicators of polypropylene materials for automobile bumpers at home and abroad［6］

样品名称	密度/g·cm^-3	灰分/%
RPP⁃HI 0%	1.032	19.9
RPP⁃HI 10%	1.035	20.2
RPP⁃HI 30%	1.040	20.6
RPP⁃HI 50%	1.042	20.8

表2 再生PP材料的密度和灰分

Tab.2 Density and ash content of recycled polypropylene

图1 23 ℃下RPP材料的冲击强度和性能保持率

Fig.1 Impact strength and retention rate of recycled polypropylene materials at 23℃

图2 再生PP材料-30 ℃的冲击强度和性能保持率

Fig.2 Impact strength and retention rate of of recycled polypropylene materials at -30 ℃

图3 再生PP材料的拉伸、弯曲、压缩强度和性能保持率

Fig.3 Tensile strength， bending strength， compressive strength and retention rate of recycled polypropylene materials

图4 再生PP材料的拉伸、弯曲模量和性能保持率

Fig.4 Tensile modulus and bending modulus and retention rate of recycled polypropylene materials

图5 系列再生PP材料的断裂、屈服伸长率和性能保持率

Fig.5 Elongation at break， yield elongation and retention rate of recycled polypropylene materials

图6 再生PP材料的DSC曲线

Fig.6 DSC curves of recycled polypropylene materials

图7 再生PP材料的拉伸断口形貌

Fig.7 Tensile fracture morphology of recycled polypropylene materials

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