汽车轻量化是降低汽车排放、提高燃油效率的有效措施之一,是汽车技术发展上的一个关键方向。研究表明:汽车的自身质量每减少10%。燃油消耗可降低6%~8%。对应欧盟的二氧化碳排放指标,汽车的自身质量每减少100 kg,二氧化碳排放可以降低10/km。
在轻量化要求的同时,汽车的可靠性、安全性、舒适性的要求也在提升。这就要求在汽车设计中采用各种新型的结构和材料。在减轻质量的同时其强度、刚度等各种性能的平衡。在这方面。一种长玻纤增强聚丙烯热塑性复合材料(简称PP.GF材料)是一种重要的技术。近年来,兼顾了低密度和高强度特性的长玻纤增强聚丙烯热塑性复合材料开始用于汽车的各个部件,越来越多的车型采用该材料生产前端模块、仪表板骨架等。并且开始探索将该材料用于其他各结构件。
由于PP材料本身有着热塑性材料的特点,再添加长玻纤材料在其中,使其产生了的机械性能和耐高低温性能。其特点如下:
(1)密度小、强度高。尾门常用的PP—LGF材料密度在1.2 kg/m³左右,仅为SMC的1/4。钢材的1/6。而弯曲模量可以达到8000 MPa以上。
(2)结构设计自由。PP.LGF材料采用注塑工艺,可以成型出复杂结构和曲面,实现优化的刚度质量比。达到很好的减重。
(3)生产。PP.LGF材料采用注塑工艺。已经在汽车零部件上大量应用。生产效率完全可以满足大规模生产的节拍要求。
(4)耐热稳定性好。PP.LGF材料在常规聚丙烯内添加了长波纤组分。大大提高了其耐热性能。长期使用温度提高到100℃以上。甚至已可以满足发动机舱的环境应用要求。
(5)表面质量较高。PP.LGF材料流动性好,成品表面质量可以达到内饰板的标准。作为结构件可以直接外露而无需内饰件遮盖。
(6)材料利用率高达95%,生产损耗小。正因为有着如上优点.PP.LGF材料在汽车上的应用也越来越广。几乎所有的主机厂均有采用PP.LGF材料的成功案例,其主要应用涵盖了前端模块、保险杠梁、仪表板、车门模块、底护板、电池托架等各个部位。