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汽车保险杠材料的发展

来源:peek板供应商  作者:煌业塑胶
  汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。 多年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件。随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠。
  塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接,可以随时拆卸下来。
  保险杠使用的塑料主要有聚酯系和聚丙烯(PP)系两种材料,采用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料,渗进合金成分,采用合金注射成型的方法,加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好,在轿车上的用量越来越多。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。
  目前国内汽车前后保险杠一般都采用增韧(改性)PP材料作为原料注塑成型。PP具有熔点高(可达167℃),耐热,密度低(0.90g/cm3),是目前通用塑料里最轻的一种,有较高的耐腐蚀性,其制品的强度、刚性和透明度都相对较好的特点,缺点是耐低温性能差(由抗冲PP共聚物、苯乙烯类弹性体和聚烯烃类橡胶3种组成共混改性材料,具有高刚性、抗冲击、耐划伤和可涂装性,注塑成型保险杠装车后,受8 km/h的冲撞不碎裂,并具有复原的弹性,性能与PUR差不多,成本则降低10%~20%)。
  1991年,丰田汽车公司将纳米PP复合材料用于汽车前、后保险杠,使原来保险杠的厚度由4 mm降至3mm,制品质量减轻约1/3。目前,北美洲90%以上的保险杠系统都用聚烯烃基材料生产。北美汽车工业热塑性弹性体(TPO)使用量的年增长率超过10%。2005年,TPO在北美塑料保险杠市场所占份额达75%,而使用RIM和PC/PBT材质的保险杠的用量则下降到20%和1%。
  还有些保险杠是有其他材料制作的(如玻璃钢、碳素纤维等材料),因其环保性能(可回收)较差或成本较高等因素,均不如改性PP材料制成的保险杠(可塑性和刚性并重、质量轻和薄、成本低一直是制作保险杠首要的追求目标),而普通PP料本身的尺寸稳定和耐低温性较差,故今后几年里的制作汽车保险杠的材料还会以改性的PP材料和日渐成熟的热塑性弹性体(TPO)制作为主导。
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