Необычные TPO вытесняют другие пластмассы при производстве твердых и мягких деталей автомобилей…

 Продвижение TPO в сферу производства деталей внутреннего и внешнего оснащения автомобиля стало темой последней ежегодной Глобальной конференции по автомобильным TPO в Диарборне, Мичиган, которую спонсировало Общество инженеров по переработке пластмасс. В число обсуждавшихся примеров входили новые TPO, предназначенные для замены конструкционных термопластов, усовершенствованные марки с мягкой поверхностью, которые могут продемонстрировать лучшие по сравнению с эластичным PVC эксплуатационные характеристики, а также экспериментальные добавки, которые, по имеющимся данным, обеспечивают беспрецедентную устойчивость к наружным повреждениям и царапинам.

TPO со «светлым» будущим
Solvay Engineered Polymers разработала новое семейство TPO, которые могут заменить конструкционные термопласты при изготовлении покрытых металлом декоративных деталей, начиная с отделки держателя приборной панели и кончая обшивкой, дополнительными модулями и решетками. Предназначенные специально для электрохимической металлизации, новые ТРО Platon имеют в своем составе ненасыщенные олефины, которые могут быть окислены травлением кислотой, самый важный этап подготовки формованной детали для металлизации.
Platon можно использовать при применении технологии нанесения металлического покрытия на ABS. Сообщается, что Platon с покрытием из хрома дает поверхностное покрытие с DOI, эквивалентным значению для ABS и PC/ABS с металлическим покрытием. По имеющимся данным, значения сопротивления отслаиванию металла и устойчивости теплового цикла также схожи. ТРО Platon могут быть специально приспособлены к выдерживанию града камней тем же самым образом, что и PC/ABS, или же их можно сделать мягче, чтобы они прогибались при ударном воздействии. Также, можно использовать повторно измельченный Platon при количествах от 5 до 10% без какого-либо ущерба для свойств или возникновения каких-либо дефектов поверхности.
Предназначенный для литьевого формования Platon EXP 443 (14 MFR) обладает низкотемпературной пластичностью и средней жесткостью. У деталей с гальваническим покрытием свойства пластичности при ударе проявляются при 0° C. Марка со скоростью течения расплава 9, EXP 4-10, имеет более низкий модуль упругости при изгибе —650 МПа по сравнению с 1000 МПа для 443, и детали с гальваническим покрытием сохраняют пластичность при –300 C. По информации Solvay, она поглощает максимум  энергии удара, сопоставимый с показателями для PC/ABS.

 Новые ТРО компании Platon можно использовать при применении существующих технологий покрытия ABS для производства металлизированных деталей для внутренней и внешней отделки с помощью литьевого формования и экструзии.

В области экструзии имеется 1-MFR Platon SH001, предназначенный для соэкструзии с более жесткой подложкой из TPO для производства профиля или горячеформованного листа.
Solvay также разработала новый окрашиваемый TPO для твердых приборных панелей, в которые встроен модуль воздушной подушки безопасности для пассажира для достижения безшовного и незаметного размещения. General Motors использовала этот материал для производства крышек приборных панелей, дверок бардачков, а также коленных буферов 2005 Chevrolet Colorado и GMC Canyon; сейчас готовится программа по третьему автомобилю. Эти пикапы представляют собой первые транспортные средства, выпущенные GM с полностью изготовленными из TPO приборными панелями. По имеющимся данным, New Sequel 2380 обеспечивает необходимое соотношение жесткости и низкотемпературной ударопрочности, а также прекрасную долговечность и формуемость поверхности.
Сообщается, что этот TPO сочетает свойства материала для приборной панели со свойствами, необходимыми для чехлов подушек безопасности. Его модуль упругости при изгибе в 1600 МПa ближе по значению к типичному TPO для приборной панели (2100 МПa) для обеспечения необходимых жесткости  и размерной стабильности. Он также обладает высокоскоростной тягучестью при –300 C, а это аналогично параметрам типичного TPO для чехла подушки безопасности. Патентованный агент, улучшающий совместимость, используемый с  армированием тальком, является основной причиной прекрасной устойчивости материала к образованию царапин 15Н без побеления под напряжением в соответствии с результатами испытания по Форду с нанесением царапин пятью пальцами.
Для внешних деталей автомобилей у Solvay имеются два новых семейства конструкционных ТРО, которые обладают высокой жесткостью, ударопрочностью и повышенной долговечностью поверхности, сопоставимыми с параметрами конструкционных термопластов. Сообщается, что один из них, Sequel 1800 Series, имеет ту же усадку при литье под давлением, что и многие аморфные и кристаллические конструкционные термопластические сплавы, такие как: PC/ABS, PC/PBT, и PPO/найлон. Такие TPO предназначены для изготовления систем бамперов, решеток и вертикальных панелей кузова.
Например, Sequel 1823 (20 MFR), заменил PC/PBT при производстве детали, которую называют первым гасителем энергии бампера из TPO, и которая размещается на задней части 2005 Jeep Grand Cherokee компании Chrysler. По сравнению с PC/PBT, он, как сообщается, обеспечивает те же эксплуатационные характеристики при более низких затратах. Не только смола обходится дешевле, но и детали весят на 5 - 15% меньше, а более низкая вязкость позволяет использовать форму на два гнезда. Sequel 1825 (25 MFR) оценивается как альтернатива смесям PC/ASA для изготовления решетки для автомобиля 2005.
Семейство ТРО Indure компании Solvay предназначено для зерненных и не зерненных окрашенных внешних деталей, для которых необходима высокая устойчивость к исцарапыванию. Grade X-190 (11 MFR) и X-195 (14 MFR) обладают высокой жесткостью, низкой CLTE, и хорошей устойчивость к образованию царапин в сочетании с от природы более низкой глянцевостью.
Три марки Indure с высокой глнцевостью — EX-76 (35 MFR), X-210 и X-225 (у обеих 40 MFR) — отличаются высокой устойчивостью к образованию царапин, хорошим соотношением жесткости/ударопрочности, а также отличной окрашиваемостью и способностью к обработке. Они подходят для производства колесных подсветок, обшивки, а также боковых бортов кузова.

Усовершенствованные покрытия мягких TPO

 Первые полностью изготовленные из ТРО приборные панели компании General Motors созданы с применением новой окрашенной Sequel 2380 компании Solvay в крышке инструментальной панели с интегрированным боковым модулем подушки безопасности для пассажира, а также дверце бардачка и коленном буфере (показаны здесь). Один материал сочетает жесткость материала для приборной панели с низкотемпературной тягучестью материала чехла для подушки безопасности.

Basell Polyolefins разработала новые TPO с мягким покрытием, которые, по имеющимся данным, преодолели недостатки предыдущих вариантов, включая и проблемы с образованием вуали, окрашиванием и УФ-стабильностью. Hifax E 3274 представляет собой горячеформуемый ТРО нового поколения с патентованным эластомерным компонентом, который разработан специально для данного применения. В число называемых преимуществ входят: способность подвергаться формованию и снижение глянцевости, а также повышенная устойчивость к образованию царапин и химическая устойчивость к воздействию простых распространенных органических материалов и масел. Имеются следующие варианты: E 3274LG/T с повышенной прочностью расплава, E 3277 с пониженной прочностью расплава, E 3274LG с низкой глянцевостью, более устойчивый к образованию царапин E3274ST, а также более устойчивый к образованию царапин и обладающий пониженной глянцевостью E 3274LT/T/SR с усовершенствованной способностью поддаваться горячему формованию.
Пригодные для обычного горячего формования как закрепленных, так и не закрепленных внутренних оболочек, такие TPO также являются многообещающими материалами для более новой технологии “негативного формования”, при котором зернистость передается незернистому листу во время формования в замкнутой форме. Хотя они и несколько дороги, эти марки, по имеющимся данным, дают покрытия с исключительной четкостью зерна.
DuPont Dow Elastomers  рассаказывает о двух из своих новых полиолефиновых эластомеров с высокой прочностью расплава Engage (POE) на основе этилен-бутена. В сочетании с PP, они дают мягкие ТРО, которые пригодны для изготовления листа для внутренней отделки автомобиля с использованием негативного горячего формования. Такие простые и рентабельные смеси превосходят по эксплуатационным характеристикам PVC , они аналогичны смесям этилен/октенового Engage и PP, которые реактивно модифицируются пероксидом во время создания компаунда.
Engage ENR 7086.01 представляет собой марку с индексом плавления 3.9, 0.9-г/куб. см., с высокой степенью разветвления длинных цепей и относительно широким распределением молекулярной массы. ENR 7380 (2.0 MI, 0.870 г/куб см.) представляет собой эластомер с высокой молекулярной массой и средним уровнем разветвления длинных цепей. TPO смеси таких материалов пригодны для экструзии и каландрирования; исследователи говорят, что получаемый лист был успешно обработан горячим формованием с применением технологии “негативного формования”. Испытания на долговечность показали, что такие мягкие ТРО превосходят по эксплуатационным характеристикам PVC по трем параметрам: остаточная эластичность после термического старения при 1200 C, лучшая низкотемпературная ударопрочность, а также повышенная устойчивость к воздействию распространенных моющих жидкостей.

Добавка против образования царапин
Ciba Specialty Chemicals  обладает новой патентованной добавкой, которая, по имеющимся данным, повышает при 3% нагрузке устойчивость к образованию царапин и наружных повреждений автомобильных TPO и PP. Сообщается, что для использования при производстве как внутренних, так и внешних деталей, эта добавка позволяет преодолевать запотевание, липкость, плохую адгезию краски, а также недостаточную устойчивость, связанную с применением современных технологий, таких как технологии, использующие эрукамид, волластонит и наноглины, силоксановые добавки и покрытия.
Для использования данного продукта не нужно никакого дополнительного оборудования, которое потенциально могло бы быть подсоединено к литьевой установке. В полипропиленовом ударопрочном сополимере, наполненном тальком и углеродной сажей, эта экспериментальная добавка показала лучшие рабочие параметры, чем силоксан или эрукамид, получив при проведении испытания по Форду с нанесением царапин пятью пальцами значение до 15Н.

Лилли Манолис Шерман,  старший редактор
Источник: Plastics Technology