随着汽车工业的蓬勃发展，制造汽车的各种原材料也迅速发展和更新换代，越来越多的汽车零部件开始采用改性塑料替代金属制件。塑料在汽车上的应用已有近50年的历史，塑料饰件的大量应用，促进了汽车的减重节能，提高了汽车的美观舒适度。而PP作为最轻的通用塑料，通过增韧、填充、增强、共混等改性后，在汽车内外饰零部件上得到广泛应用。
一、聚丙烯在汽车中的应用
PP具有密度小、性价比高、优异的耐热性能、耐化学药品腐蚀性、刚性、易于成型加工和回收利用等特性，较车用金属材料，PP具有降低成本、燃油经济性优、防尘、耐腐蚀性好、外观美感、节约空间、性能可靠等优点，已成为汽车内、外饰零部件使用最多的塑料材料之一。
但是PP 材料收缩率大，尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形；低温易脆断，韧性差；耐光老化、耐热老化性能差，所以无法单独满足汽车保险杠、仪表板、护风圈、发动机风扇等部件的特殊使用要求，必须进行改性或开发高性能的聚丙烯材料。
图 PP改性材料应用于仪表板
当前，PP及改性PP大量应用在汽车内饰件、外饰件及引擎罩下部件中。车用外饰件中，PP应用最大领域为保险杠制品。
图 PP改性材料应用于前保险杠
随着汽车制造水平及消费者对汽车安全性、舒适性及审美的要求，对PP保险杠的性能要求也逐步提高：如与车身的零间隙要求PP具有较低的膨胀与收缩性，良好的加工性要求PP具有更好的流动性，轻量化的要求PP具有较低的密度，安全性的要求PP具有较高的抗冲击性等。
二、聚丙烯生产工艺
自PP成功实现工业化生产以来，催化剂技术的不断突破推动了PP生产工艺的进步与发展，各种聚合工艺层出不穷，PP的综合性能也逐步提高。当前PP反应器牌号的性能逐渐朝高刚性、高抗冲击性、高流动性、低气味等方向发展。
图 聚丙烯聚合工艺及其对应反应器
Spheripol/ST工艺采用环管反应器。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺，可以生产全范围、多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，无异味。
Innovene工艺采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器，可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。
表：茂名石化聚丙烯工艺及产能
|
公司名称 |
装置产能（万吨/年） |
技术来源 |
生产工艺 |
总产能（万吨/年） |
|
茂名石化 |
17 |
Basell |
Spheripol |
67 |
|
30 |
SEI |
ST-2 |
||
|
20 |
BP |
Innovene |
在生产工艺上，生产高流动性聚丙烯产品主要有氢调法和降解法。近年来，随车用PP环保要求的提高，采用氢调法工艺直接生产的反应器牌号逐渐成为市场主流，该类牌号在具有较好的刚韧平衡性外，作为汽车内饰件原料时具有极低的气味，符合车用非金属材料环保方面的要求；同时作为车用改性基础树脂，具有更好的加工稳定性。
图 车用PP生产发展方向
三、茂名石化车用聚丙烯新产品
根据市场需求，茂名石化近年开发了十数个车用聚丙烯新产品，主要由两大系列：
|
产品系列 |
产品性能 |
|
高抗冲低刚系列产品 |
熔指3~30g/10min简支梁缺口冲击40~70kJ/m2弯曲模量900~1200MPa低VOC化（装置改造中） |
|
高刚低抗冲系列产品 |
熔指10~60g/10min简支梁缺口冲击4~8kJ/m2弯曲模量1500~1700MPa低VOC |
具体聚丙烯系列产品及牌号如下：
高抗冲低刚系列产品：
|
牌号 |
熔指（g/10min） |
弯曲模量（MPa） |
简支梁缺口冲击强度（kJ/m2） |
生产方法 |
应用领域 |
|
K9930H |
~30 |
~950 |
~50 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
K9026 |
~28 |
~950 |
~50 |
降解法 |
汽车外饰件 |
|
K9017H |
~17 |
~950 |
~50 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
K9010 |
~10 |
~950 |
~50 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
K9005 |
~5 |
~950 |
~70 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
K8003 |
~3 |
~1200 |
~45 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
高刚低抗冲系列产品：
|
牌号 |
熔指（g/10min） |
弯曲模量（MPa） |
简支梁缺口冲击强度（kJ/m2） |
生产方法 |
应用领域 |
|
PPB-MN60-G |
~60 |
~1500 |
~5 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
PPB-MN50-G |
~50 |
~1350 |
~8 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
PPB-MN35-G |
~35 |
~1650 |
~5 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
PPB-MN10-G |
~10 |
~1600 |
~7 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
高熔中冲击系列产品：
|
牌号 |
熔指（g/10min） |
弯曲模量（MPa） |
简支梁缺口冲击强度（kJ/m2） |
生产方法 |
应用领域 |
|
K7726H |
~26 |
~1150 |
~10 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
|
HHP4 |
~30 |
~900 |
~10 |
氢调法 |
汽车内饰件、外饰件 |
高刚均聚系列产品：
|
牌号 |
熔指（g/10min） |
弯曲模量（MPa） |
简支梁缺口冲击强度（kJ/m2） |
生产方法 |
|
PPH-MM20-S |
~20 |
~2100 |
~2.4 |
氢调法 |
|
PPH-M60-S |
~60 |
~2100 |
~1.5 |
氢调法 |
透明聚丙烯专用料：
|
项目 |
单位 |
HT9025NX |
UT8012M |
PPD-MT45-S |
PPR-ET03-S |
PPR-MT16-S |
PPR-M55-S |
|
熔体流动速率MI |
g/10min |
24.2 |
11.4 |
45 |
3.1 |
16 |
55 |
|
悬臂梁冲击强度,(23℃) |
J/m |
56 |
173.4 |
2.1（简支梁） |
6（简支梁） |
5.5（简支梁） |
2（简支梁） |
|
拉伸屈服强度 |
Mpa |
29 |
28 |
33 |
34.9 |
29.5 |
36.9 |
|
挠曲模量 |
Mpa |
946 |
1027 |
1300 |
1470 |
1140 |
1690 |
|
雾度 |
% |
14.5 |
7.2 |
15 |
28.6 |
8.9 |
薄壁注塑 |
|
热变形温度 |
℃ |
76 |
72.2 |
74 |
95 |
80 |
-- |
在研新产品：
低收缩抗冲聚丙烯。收缩率较普通抗冲聚丙烯降低~15%，下游客户改性时可减少滑石粉用量，达到进一步减重目的。
低VOC高抗冲聚丙烯。国产高抗冲聚丙烯原料VOC含量都较高，茂名石化率先对装置进行脱挥改造，高抗冲系列产品的VOC含量将得到显著降低。
高熔体强度聚丙烯。熔体强度可达17cN，可用于聚丙烯发泡，发泡温度窗口宽、发泡倍率可达30倍。
四、车用聚丙烯的生产研发方向
聚丙烯通过增韧、填充、增强、共混等改性方法可得到性能各不相同的材料，在汽车内饰中改性聚丙烯材料得到了广泛的应用。目前市场上新能源汽车的保有量不断上升，前景十分广阔。
图 金发 PP-LGF50 电池托架，PP-TD20 AGM蓄电池壳
而汽车轻量化也对车用聚丙烯提出了更多的要求，低密度、薄壁化、微发泡、高强度成为车用车用聚丙烯的生产研发方向。
图 车用聚丙烯的生产研发方向
图 会通滑石粉填充低密度PP应用于汽车门板
注：本文素材来源中石化茂名公司《高性能聚丙烯在汽车材料中的应用》，艾邦高分子编辑整理
现艾邦建有汽车材料技术交流群，长城、一汽、长安、东风、大陆、敏实、库尔兹、日写、东丽、科思创、巴斯夫、LG、帝斯曼等企业均已加入，欢迎产业链上下游的朋友入群探讨，共谋进步。
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