汽车外饰用再生聚丙烯材料性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.01.017

中国塑料 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (1): 112-118.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2023.01.017

汽车外饰用再生聚丙烯材料性能研究

赵一权¹(), 董婧晗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:2022-10-25 出版日期:2023-01-26 发布日期:2023-01-26
作者简介:赵一权（1992—），男，工程师，从事汽车材料理化分析研究工作，zhaoyiquan@catarc.ac.cn
基金资助:
地址：北京市阜成路11 号北京工商大学化学与材料工程学院聚合物发泡材料研究团队

Study on properties of recycled polypropylene for automobile exterior parts

ZHAO Yiquan¹(), DONG Jinghan¹, 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:2022-10-25 Online:2023-01-26 Published:2023-01-26

摘要/Abstract

摘要：

本研究在原生聚丙烯（VPP）中加入不同比例的消费后回收聚丙烯（PCR⁃PP），制得一系列不同再生含量（0、10 %、30 %、50 %）的再生聚丙烯（RPP）材料，进而研究再生材料添加比例对RPP材料的拉伸、弯曲、压缩、冲击等力学性能的影响规律，并以差示扫描量热（DSC）、熔体流动速率等热学性能检测方法及扫描电子显微镜显微分析手段探索RPP材料性能衰减的内在机理。结果表明，随着PCR⁃PP含量的提升，RPP材料的抗老化性能变差，结晶性能和加工性能逐步降低，造成产品各项强度性能及塑性表现出不同程度的下降趋势。当PCR⁃PP含量≤30 %时，RPP材料的各项强度及塑性保持率均维持在90 %以上，此时如果在产品中针对性地辅以补强剂，RPP材料的物理性能可以满足车规级使用要求。此研究结果为RPP材料在汽车行业的广泛应用提供了重要数据支撑。

关键词: 汽车行业, 聚丙烯, 再生材料, 再生含量, 力学性能

Abstract:

In this study， a series of recycled polypropylene （RPP） materials were prepared by adding different amounts of post⁃consumer recycled polypropylene （PCR⁃PP） into virgin polypropylene （VPP）. The effect of the loading of PCR⁃PP on the tensile， bending， compression， and impact properties of RPP materials was investigated. The internal mechanism for the property degradation of RPP materials was studied by DSC， melting flow index， and scanning electron microscopy. The results indicated that the ageing resistance， crystallization performance， and machining properties of RPP materials decreased gradually with an increase in the PCR⁃PP content， resulting in a decrease in the strength properties and plasticity. When the content of PCR⁃PP was less than 30 %， the RPP materials presented strength and plasticity retention rates of above 90 %. The physical properties of RPP material can meet the requirements of automotive industry if reinforcing agents are used in the products. The research results obtained from this work provides an important data support for the practical application of RPP materials in the automotive industry.

Key words: automotive industry, polypropylene, recycled material, recycled content, mechanical property

中图分类号:

TQ325.1⁺4

赵一权, 董婧晗, 张铜柱, 王焰孟, 刁帅, 李明贺, 徐昌竹. 汽车外饰用再生聚丙烯材料性能研究[J]. 中国塑料, 2023, 37(1): 112-118.

ZHAO Yiquan, DONG Jinghan, ZHANG Tongzhu, WANG Yanmeng, DIAO Shuai, LI Minghe, XU Changzhu. Study on properties of recycled polypropylene for automobile exterior parts[J]. China Plastics, 2023, 37(1): 112-118.

图/表 9

样品	密度/g·cm^-3	灰分/%
RPP⁃HI 0	0.992	14.8
RPP⁃HI 10 %	0.995	14.9
RPP⁃HI 30 %	0.996	15.5
RPP⁃HI 50 %	0.998	15.9

表1 再生聚丙烯材料的密度和灰分

Tab.1 Density and ash content of recycled polypropylene

图1 再生聚丙烯材料的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度

Fig.1 Tensile， bending and compressive strength of the recycled polypropylene materials

图2 再生聚丙烯材料的拉伸模量和弯曲模量

Fig.2 Tensile and bending modulus of the recycled polypropylene

图3 再生聚丙烯材料的断裂伸长率和屈服伸长率

Fig.3 Elongation at break and yield elongation of recycled polypropylene

图4 23 ℃下再生聚丙烯的冲击强度

Fig.4 Impact strength of recycled polypropylene at 23 ℃

图5 -30 °C下再生聚丙烯的冲击强度

Fig.5 Impact strength of recycled polypropylene materials at -30 ℃

图6 再生聚丙烯的DSC升温曲线

Fig.6 DSC heating curves of recycled polypropylene

图7 再生聚丙烯的氧化诱导时间

Fig.7 Oxidation induction time of the recycled polypropylene

图8 再生聚丙烯材料的拉伸断口形貌

Fig.8 Tensile fracture morphology of the recycled polypropylene

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