中国粉体网讯 聚丙烯（PP）是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度、抗绕曲性以及电源性好等优点，是通用树脂中耐热性最好的产品。但聚丙烯也有一些缺点，如具有较大的成型收缩率、低温易脆裂、耐磨性不足、热变形温度不高、耐候性差等，因此，在实际生产中常采用改性的方法赋予聚丙烯新的性能。
国内外汽车销量双双走高，汽车专用改性聚丙烯需求有望增长。
从8月数据来看，国内外汽车销量双双走高。海外来看，欧洲汽车销量8月跃升21%；欧盟纯电动汽车销量飙升118%。国内来看，8月乘用车市场零售达到192万辆的历史同期最高水平，传统品牌新能源合计销量43.7万辆，同比增长48.8%。
汽车行业作为传统“用料大户”，涉及的塑料用量及塑料种类都不在少数，因此汽车销量的增长对于塑料市场具有积极的影响。具体来看，汽车需求是PP下游需求中较为重要的一环，改性PP在汽车保险杠、挡泥板、外饰结构、仪表板、空调系统中均有大量应用。同时由于轻量化需求较高，新能源汽车对于PP应用较传统油车更广，同时衍生出充电桩的新增需求。
随着我国汽车市场增长，PP需求会否有所提振？据业内机构预计，到2026年，我国汽车领域对改性塑料的需求将从目前的391万吨增长至598万吨左右。据统计，车用PP需求占据PP总需求约5.6%，估算车用PP消费量约为184万吨，今后随新能源占比提升以及轻量化、充电桩出海等需求增长市场需求仍可进一步扩大。据业内人士分析，对于PP来说，2023年是产能提升明显的一年，汽车行业作为相对来说有着较快增长速度以及较好发展前景的需求方，或将在PP需求占比中有更重要的一席之地。从市场来看，2023-2025年汽车在PP需求占比中或将有望从5.6%逐步提升至8%-10%。
各种改性塑料消费结构
对改性聚丙烯在汽车制造业应用情况分析可知，不同类型的改性PP材料其改性原理、材料组成、配方均有很大不同，其用途也不尽相同。
国内引进车型典型零件用改性PP材料的技术要求
作为汽车内、外装饰的原材料，PP必须要兼具耐刮擦、抗应力发白、耐热老化、耐光老化、抗发粘性、抗静电、散发性等性能。但目前国内高端聚丙烯产品依旧主要依赖于进口，产品存在长时间暴露于室外易氧化、高温刚性不足等弊端。因此在高端应用市场改性PP产品需求一直很旺盛。
物理改性技术简便易行，可提高PP材料耐磨性、抗冲击强度、韧性等性能。
聚丙烯改性技术分为物理改性和化学改性两个大类。其中，物理改性是根据聚丙烯粉末挤压造粒阶段所添加物料自身特性不同，加工出具有优异力学性能的聚丙烯复合材料，提升其产品质量，该工况下的挤压机多以双螺杆挤压机为主。
物理改性又可细分为填充改性、增强改性和共混改性。填充改性主要利用不同添加剂对聚丙烯进行填充，常见添加剂有活性碳酸钙、滑石粉、云母粉、二氧化硅等；增强改性以碳纤维、玻璃纤维等增强材料为主，对聚丙烯力学性能进行改善；共混改性是将聚丙烯与聚乙烯、橡胶等原料共混从而提升聚丙烯复合材料的性能。
前些年，我国引进的三菱、奥迪、本田、桑塔纳以及丰田等轿车生产线，汽车的保险杠都是由PP改性料制成的。这一措施使国际先进的制造技术和工艺融入我国的汽车行业，也大幅提高了保险杠的相关性能。
买买提江·依米提等以共聚聚丙烯为基础树脂，利用马来酸酐接枝物、成核剂α晶型2,2-亚甲基-双（4,6-二叔丁基苯氧基）磷酸钠及无机填料滑石粉提高物料之间的相容性和体系模量，控制结晶尺寸，改善热稳定性和降低成本；利用增韧剂共混增韧、加工改性母料调节加工流动性。所制汽车保险杠专用聚丙烯的主要性能指标：熔体流动速率（MFR）为4.8g/10min，拉伸强度为21.6MPa，悬臂梁冲击强度在23，-20℃分别为548.0，98.7J/m，断裂伸长率为453％，成型收缩率为0.91％，负荷变形温度为87℃。
徐雪梅等采用双螺杆挤出机熔融挤出造粒工艺制备了聚丙烯矿物复合材料，研究了硼酸酯偶联剂种类与用量对聚丙烯(PP)矿物复合材料性能的影响，重点考察了其对弯曲强度、拉伸强度、冲击强度和熔体质量流动速率性能影响等。结果表明，滑石粉和云母作为填料可以改善PP复合材料的力学性能和收缩率，硼酸酯偶联剂处理矿物填料后，能明显改善复合材料的冲击性能和熔体流动速率，改善材料的结晶性能，耐热分解性能提高，基体与填料的界面结合变好，硼酸酯偶联剂用量为填料用量的2%时，综合性能最好。
边亚微等采用熔融共混法，将PP、玻纤、滑石粉以及其他助剂通过双螺杆共混、挤出、造粒，制得性能优异的汽车仪表盘、保险杠专用PP改性材料。实验表明：随着玻纤含量的增加，PP增强改性产品的拉伸、弯曲和抗冲击强方面力学性能均有增加趋势；滑石粉及增韧剂EPDM改性PP，可有效提高材料的抗冲击强度；研发所得材料性能满足汽车仪表盘材料的使用要求。
Palanikumar等通过双螺杆挤压机将碳酸钙与聚丙烯以不同比例进行混炼造粒，采用圆盘式磨损试验机对聚丙烯复合材料进行不同载荷、速度和滑动距离的测试从而研究其耐磨性及弹性性能。随着碳酸钙质量分数从1%逐渐提升至10%，聚丙烯复合材料耐磨性呈阶梯式递增，最终可提升70%。Hernández等同样采用双螺杆挤压机对碳酸钙与聚丙烯进行加工，并额外添加了硬脂酸作为润滑剂降低其复合黏度，进行冲击实验、拉伸实验等。与原料相比其抗冲击强度提高了17%，延伸率增加20%以上，韧性有显著提升，更符合行业应用需求。
结语
聚丙烯是制造汽车零部件的常用原料，也是食品包装、医疗器材、建筑材料常用的原料。通过多元化、低成本改性技术进行深加工，提升其产品性能也是整个塑料行业发展的主要任务，因此对塑料行业应用的各种改性材料的研究也应当引起重视，市场也应当予以更多关注。
参考文献
颜安，等：聚丙烯改性技术及其产品应用进展，中国石油辽阳石化公司
李奎，等：改性聚丙烯（PP）在汽车上应用，重庆思拓石油化工公司
徐雪梅，等：汽车内饰件用改性聚丙烯复合材料制备与性能研究，青岛科技大学
赵玉梅，等：汽车轻量化用改性聚丙烯的研究进展，唐山工业职业技术学院
粉体网、中粮期货研究院等
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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