EPP发泡技术.doc

《EPP发泡技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EPP发泡技术.doc（3页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、EPP发泡技术由于比重轻，吸能和回复性能好，抗震抗压，可循环利用，因此自1990年代问世以来，EPP发泡材料便迅速在汽车制造领域得到了广泛应用，成为吸能和减震材料的新宠。作为全球EPP泡沫加工技术领域中的领先者，德国艾伦巴赫公司已与全球多家知名汽车厂商合作开发出多种车用EPP制件。 EPP发泡材料及其特点 可发性聚丙烯泡沫塑料（英文名：Expanded polypropylene，简称“EPP”）是一种经发泡后的聚丙烯，由固体和气体两个相组成，呈黑色、灰色或白色的颗粒状，直径大小一般在27 mm之间。EPP颗粒的外壁是闭合的，内部充满了气体。通常，其固相成分只占总重量的2%10%，其余部分均为

2、气体。该发泡材料具有如下特性： 比重轻，其密度一般为17100 kg/m3。客户可根据不同模制品的需求，选用不同密度大小的预发泡原料； 耐温能力强，通常可承受-40110的温度，在短时间内可承受的温度范围甚至更大； 缓冲性能好，即使在垫层不厚的情况下也能起到很好的缓冲作用； 可以100%的回收利用。与其他泡沫材料相比，EPP是一种纯粹的碳氢化合物，不含增塑剂或发泡剂等其它任何不利于再循环的化学物质，因此加热后即可消解，燃烧后留下的只是水和二氧化碳。即使是在100下进行雾测试，也能满足环保法规的要求。此外，当EPP与其他聚丙烯如PP薄膜、注塑骨架、TPO面料等结合在一起时，还可实现所谓的“材料一

3、体化系统”，即该系统在被回收利用时不需要进行分解。 基于上述特点，使得EPP非常适合于汽车制造业中对安全、环保、减轻重量等方面的需求。因此，自1990年代问世以来，EPP便迅速在汽车制造领域得到了广泛应用，成为吸能和减震材料的新宠，其应用潜力非常广阔。目前国内外的很多车型都采用EPP材料作为缓冲吸能部件，它可用作保险杠芯、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、头枕、遮阳板、工具箱等。图1所示为EPP在汽车上的典型应用。 图1 EPP在汽车上的应用 EPP成型产品的加工工艺 EPP可被加工成各种不同的形状，其成型产品的加工过程主要包括：材料载压（保压），泡沫成型，泡沫烘干定型，检验，包装等。需要特别

4、指出的是，在加工EPP之前，需要通过载压来增强原料颗粒内部的压力，以生产出密度较低的模制件。这是因为，经载压后的原料可以实现各种不同密度模制件的生产。此外，载压还能使模制件在脱模后的收缩幅度下降，表面效果更好。具体而言，载压是通过气体穿透颗粒的外壁而实现的，在此过程中，可以通过改变时间、压力、温度等参数来对载压进行调节。经载压过程后，成型产品的密度即被降低。 具体操作步骤如下： 1、合模，并对模具进行预热，使模具的表面温度达到PP的熔点； 2、进料，使原料通过料枪进入模具。 3、分三步将蒸汽通入模具中： 蒸汽冲刷：蒸汽从上至下冲刷，以将空气排出蒸汽室，冷凝水流出。在此过程中，打开上方的蒸汽进汽

5、阀和下方的冷凝水排放阀。 横向蒸汽：使蒸汽从蒸汽室的一边横扫向原料，穿透原料后到达另一边。此时关闭一边的冷凝水阀，打开蒸汽进汽阀。同时，使相对面的蒸汽进汽阀关闭，冷凝水阀打开，以使蒸汽从相反的方向喷出。如果模具内有薄的法兰，则蒸汽最好是从法兰周围穿过，以使夹在法兰里面的原料也可以得到蒸融。 压力保持：横向通蒸汽后，需要经过压力保持或双面蒸融过程。在此过程中，打开蒸汽进汽阀，关闭冷凝水排放阀，使压力逐渐达到峰值。 4、冷却。在通入蒸汽后，模具内部的温度一般会达到140。为了确保产品的顺利脱模，必须使模温下降至70。 5、脱模。随着内部压力的解除以及温度降低到许可的脱模温度，即可进行脱模操作。 6

6、、烘干定型。一般将烘干温度设定为6080，烘干室要保持空气干燥，通风状态良好。 目前，全球主要有5家较大的EPP原料制造商，其中德国的BASF、日本的JSP和 Kaneka在市场中占有领先地位。而在EPP的成型加工技术领域中，德国艾伦巴赫公司（ERLENBACH GMBH）的加工技术富有盛名，拥有EPP材料预发、载压、泡沫成型、回收等全系列的设备。其中，艾伦巴赫的EPP 成型设备主要由以下几部分组成：机架、模具、锁紧杆、载压罐和脱模系统。图2所示为艾伦巴赫的EPP泡沫成型机EHV-C PP，该设备中存贮了40种不同的设置和模具特性可供操作人员查找，包括：设备目前的压力、阀门开启的情况和周期时间

7、等，从而为操作人员提供了一个可视化的加工平台。 图2 EPP泡沫成型机EHV-C PP 艾伦巴赫技术在汽车领域的应用案例 作为EPP泡沫加工技术领域中的领先者，艾伦巴赫拥有全球独家的EPP实验室，目前已与全球多家知名汽车厂商合作开发了多种较复杂的车用EPP制件。 图3所示为镶嵌有金属支架的遮阳板骨架，该部件对几何尺寸和表面质量均有较高的要求，其工艺过程也较为复杂，采用了艾伦巴赫独特的能源控制系统和单面烧结技术成型出来，其成型效果令客户非常满意。 图3 镶嵌有金属支架的遮阳板骨架 图4所示为镶嵌有金属的头枕支撑架。为了改善产品的黏附性，通常要在产品中预埋金属件，金属的表面一般要用火喷法喷上聚烯烃

8、，这是艾伦巴赫在“预埋金属件成型EPP制品”方面的典型案例之一。 图4 镶嵌有金属的头枕支撑架 目前在汽车制造业中，大多使用的是由多种材料制成的不同组件组合而成的成型产品。在对这些产品进行回收利用时，必须将各个组成部分分开，减少原材料的种类，以使回收过程简化。随着全球对废弃汽车回收利用呼声的日益高涨，目前“材料一体化系统”已为众多汽车厂商所推崇。由于聚丙烯材料在汽车中的应用广泛，因此“EPP-PP组件 ”已受到人们的重视，其最典型的应用是由EPP和PP材料制成的汽车保险杠。图5所示为采用艾伦巴赫的多气室工艺生产的密度不均匀的保险杠，在该保险杠上留有安装头灯的位置。利用多气室工艺可使EPP的密度

9、达到保险杠所要求的不同密度水平。3 平平同求险达的 可室多位灯有杠该杠的均的艺气的艾采所。车的材 是的其视人已”组 此泛应的在丙于。厂多已系一材，益声利回废全。程回以的材减分成个必用行进这在成成组不成材是使，造车架撑头有镶 。之例的方 型属预巴伦，烯喷要面的，金预要，性品改。撑的有为架板阳架有 。满非果效来成术面系源特巴了采杂程艺，要均质和何部，阳的属镶为 车杂较了商车家全已室实 球全巴艾领域工沫 例的车在 机成 。平的可了员操为间周情启、压备：找人操性具的种0中设 成泡的伦示所系模载紧具、成部下要设 的伦，。列等、沫泡载材 拥盛术加 公伦国域术加 在位先中场 的日 国其造料 较 球全 好状通

10、气持要， 设温般型干 。模可即脱的降及以压着模 。 下使模利的了 达一部具汽蒸却 。达力，放冷，进开中过程蒸双持经，汽向保 。蒸可的兰夹以过法好汽兰薄具如喷的从使开水冷阀汽的使同阀进，凝边闭时另到料料扫边室汽蒸蒸 阀水冷和进的开中此。凝，汽空以冲上蒸冲 ：入蒸步 具进过原料 点熔达面具，热进并 ：步作 低降的品，压载节载来等力压变以中程的而的透气通载体好果，度收后件使还载产件度不现可的压为这制的度产，的颗原来通， 工，的指要包验型烘泡沫压（料包程加产成状不种被 艺的型用应车 。应的汽 为 等、阳头冲、能内板、险作，能冲作 采型很国。常潜应新材和能成泛得领汽迅 ，以代 此。的方减、全中制合常 使述 。进不用被统，系体材谓可时一等 、塑、薄烯他 当。要保环，雾下是。氧水只后，解热此，的循不它剂发塑不物氢粹一 料泡与用的0 用作好起下情层即好冲 大至度受可时度 常通 ；原的大同求的模根户。 0 般一， ：下具发体均部其 量分固常体满部合闭外 在一大粒色色、，相体和，丙后种是 称， 文（泡丙 点料泡 件 车多开厂名家与司伦德者中术工 作宠的和吸，泛到域制在便发，世年 此用利压抗能复和重