4、乔金梁_合成树脂在汽车领域的应用

合成树脂在汽车领域的应用发展TheApplication&DevelopmentofSyntheticResininAutomobileIndustry车用材料的发展趋势1、汽车材料的轻量化：以塑料替代金属；以更轻的塑料替代现有的塑料light:replacemetal;usinglighterplastics2、汽车材料的单一化：更多地使用PP，便于回收singleness：morePP,easytorecycle3、汽车材料的无害化：环境友好和可再生environmentalfriendlyandreusableDevelopingtrendofautomotivematerials汽车外饰件汽车内饰件汽车保险杠automobilebumper脚踏板footpanel散热器格栅radiatorgrille翼子板（也叫挡泥板）mudguard侧防撞条sideimpactbar进气道inlet导流板baffle灯类lamp仪表板panel车门内板doorinnerpanel座椅seat方向盘steeringwheel顶棚、后围ceiling,rearwall发动机罩及地垫enginehood,earthmat遮阳板sunvisor挡位标牌、操纵面板gearlabel,controlpanel门手柄doorhandle门槛饰条thresholdornaments侧窗防霜器sidewindowanti-frostdevice其它吸音材料acousticmaterial暖风机、空调unitheater,airconditioning燃油箱及燃油管fueltank/tube烟灰缸、缸体及盖板等ashtray,cylinder,coverplate塑料在汽车上的应用PlasticsapplicationsinautomobilesOuterornamentsAutomobileinnerornaments车用材料的分类情况（基于22种车）•均重Averageweight:1,297kg•塑料Plastic:12.5%•PP:≈30%AutobenchdatabasePP其他*others13.2%UnidentifiedPl.4.2%PUR11.8%PVC4.9%PP+EPDM5.9%PBT1.9%POM1.5%注塑级PAinjectiongradePA9.4%其他otherPA1.8%ABS,6.3%PC1.8%PE6.9%PET6.8%汽车塑料的应用情况ApplicationsofautomotiveplasticsAutomotivematerials（basedat22vehiclebrands）23.6%聚丙烯在车用塑料中的比例将不断增大欧洲各国汽车废旧材料利用目标，2015年达95%InEurope,automotivematerialsreuseratewillreach95%in2015日本：PP占37%Japan:PP37%PPproportioninautomotiveplasticswillincreasecontinuously车用塑料一体化automotiveplasticsintegration能耗最低,最为环保的通用材料:生产、加工、应用和再生利用最轻的塑料thelightestplastic中国石化是我国最大合成树脂生产商SINOPEC：ThelargestSyntheticResinProducerinChina√2009年，合成树脂产量1031万吨，其中聚烯烃906万吨，占国产聚烯烃的54%√聚烯烃世界第二：09年产能1064万吨TheSecondLargestPolyolefinproducerintheWorld√2010年，合成树脂产能1305万吨,其中聚丙烯528万吨.In2010,Thecapacityofsyntheticresinis13.05mt.PP5.28mt2009年中国石化车用基础树脂主要产品销量MainproductsalesofSinopecautomotivebasicresin(2009)Main:PP,ABSIn2009,mainproductsales:591.5thousandtons(7%oftotalsyntheticresin8.54milliontons)PP:~492.7thousandtonsABS:~98thousandtonsHDPE:~800tons2010.1~2010.6,mainautomotiveproductssales:300thousandtons(6.4%oftotalsyntheticresin4.66milliontons)PP:~258thousandtonsABS:~42thousandtons•以PP、ABS为主，2009年销量约60万吨（占全部合成树脂产品销量的7%）,其中PP约50万吨、ABS约9.8万吨。•2010年1-6月，销量约30万吨（占全部合成树脂产品销量的6.4%）,其中PP约26万吨、ABS约4.2万吨。中国石化合成树脂如何实现在汽车上的应用Sinopecsyntheticresin:howtorealizeapplicationinautomobiles?SinopecYanshan,Qilu,Shanghai,Yangzi,Gaoqiao,Guangzhou,MaomingDirectusesinproductsModifiedmaterialmanufacturesUsedafterreinforcingmodificationCatalysttechnologyNewproducttechnologyProcessingtechnologyStrongR&DsupportContinuousdevelopmentofproduction&producttechnology!催化剂和助剂CatalystandAdditives催化剂和工艺图1在反应器内实现聚烯烃树脂高性能化的过程结构与性能②①丰田公司建立了技术交流机制，每季度交流新产品与新技术工作进展，合作开发、评价新材料。TechnologyexchangewithToyota(Japan)与德国大众汽车公司合作，大众材料试验室建立在北京化工研究院内，资源共享，合作开展材料研发与评价。CooperativematerialresearchandassessmentwithGermanyVolkswagen中国石化与相关企业具有良好的合作基础Goodcooperationwithcompanies中国石化车用塑料开发•逐步替代PS、PVC、ABS•部分替代工程塑料聚丙烯釜内合金高熔体强度聚丙烯高流动性、高抗冲聚丙烯高结晶聚丙烯β晶型聚丙烯高性能+低成本PPHighPerformance+LowcostSinopecautomotiveplasticsdevelopmentGraduallysubstitutingPS,PVC,ABSPerformance-enhancedpartssubstitutingengineeringplasticsHighmeltstrengthPPHighMI-HIPPβ-PPAlloyfromreactorHighcrystallinePP•油箱专用料•耐划痕聚丙烯•低VOC含量聚丙烯•发泡聚丙烯TankspecialmaterialScratch-resistedPPLowVOCPPFoamingPP成本高：原料成本高，需加入高成本弹性体动力消耗大：二次造粒动力消耗大质量控制难：二次造粒，材料性能发生变化传统共混VS.反应器合金传统共混工艺TraditionalblendVS.reactoralloyTraditionalblendHighcostHighpowerconsumptionDifficultqualitycontrol超细复合成核剂、加工助剂优势1、比重较现汽车保险杠材料的小，同样制品用K9015要省10%的材料；2、流动性优于现汽车保险杠材料，成型时的操作弹性大，设备负荷小；3、结晶速度快,较现汽车保险杠材料的成型时间节省8-10%.4、质量稳定。AdvantagesConstantperformanceFastcrystallizingrateBetterflowability,betteroperationflexibilityLowerdensity通过了德国大众汽车公司的质量认证已装车数万辆聚丙烯制品表面耐划伤性较差，降低了其产品的美观程度。制品表面产生的划痕易导致应力集中，限制了聚丙烯材料的使用性能。目前国外工业化生产的耐划伤性专用聚丙烯树脂的耐划伤性也不尽人意。难以满足汽车内外装饰件的耐划伤性要求。2、耐划痕聚丙烯Scratch-resistantPPPoorscratchresistancereducesproductappearance;Scratchescausestressconcentration;limitingtheuseScratchresistanceofPPresininforeigncountriesfailedthedemandforautomobileouter/innerdecoration分子链结构聚丙烯耐划伤性的影响因素和改进方向相关因素聚丙烯耐划伤性外部影响因素树脂本身因素聚集态结构内部缠结点立体结构制品加工工艺其它材料利用催化剂和工艺提高PP的结晶度和等规度采用新型复合技术，加入少量全硫化橡胶粒子,聚丙烯制品的耐划伤性明显提高。InfluencingfactorsandimprovementdirectionsofPPscratch-resistancePPscratch-resistanceResinpropertyAggregationstructureInnerentanglementpointStereostructureMolecularchainstructureExteriorfactorsProcessingtechnologyOthermaterialsIncreasingPPcrystallinityandisotacticitybyadvantageofcatalystandprocessingAdoptingnewcompositetechnologyandaddingsmallamountoffullvulcanizedrubberparticles,PPscratch-resistanceimprovedremarkably3、聚乙烯在汽车燃油箱中的应用中国汽车行业目前正处于高速发展期，2001年塑料油箱的产量为120万只，2007年增长到400万只，今后一段时间还将保持较高的增长速度引进美国雪佛龙菲利普斯化学公司(简称CPC)的环管淤浆法聚乙烯工艺技术,以乙烯为原料，己烯-1为共聚单体，PEinautomobilefueltankapplication长支链PE:CPC工艺的特长长支链高熔体强度Automobilefueltankspecialmaterial:meritofCPCtechniqueHighmeltstrengthLongchainbranch汽车油箱专用树脂HXB4505M国家实验室认证工作：2010年3月完成在长春国家实验室的3C认证AutomobilefueltankPEResinHXB4505MapplicationPassed3CauthenticationinChangchunNationallaboratoryin2010.吹塑成型制品修整与检测油箱滑块冲击测试油箱低温六米跌落通过3、高熔体强度的聚丙烯•中国石化专利技术PatentTechnology•聚丙烯发泡材料包括发泡珠粒和发泡片材、板材,热成型制品专用料（1）顶棚（发泡、隔热层）（2）门内板,保险杠组件在汽车中的应用HighmeltstrengthPPPPfoamingmateri