Page 37 - 《橡塑智造与节能环保》2025年1期

节能环保新技术与产品

用于汽车行业高效泡沫的苯乙烯类

热塑性弹性体

章羽 编译
( 全国橡塑机械信息中心， 北京 100143）

摘要 ： 本文探讨了苯乙烯类热塑性弹性体（SEBS）在汽车行业中作为高效泡沫材料的应用。研究的起因是汽车行业对减轻车辆重量以降低
温室气体排放的需求。文章通过实验分析了 SEBS 对聚丙烯（PP）泡沫配方的影响，以及不同 SEBS 结构、浓度和滑石粉浓度对泡沫机械性能
的影响。研究结果表明，加入 SEBS 可以增强 PP 泡沫的抗冲击性和弹性，提高泡沫的柔韧性和降低脆性，即使在减重 50% 的情况下，SEBS
配制的泡沫仍保持良好的机械和结构特性，有助于实现汽车轻量化，减少二氧化碳排放。
关键词 ： SEBS ；车辆减重 ；机械性能 ；二氧化碳排放

减少汽车行业的温室气体排放迫在眉睫。如果能 FIM工艺有几个优点，如效率高或零件设计灵活等。
降低汽车直接和间接排放的二氧化碳，就能缓解不可 本研究探讨了在聚丙烯（PP）泡沫配方中加入
逆转的气候变化。汽车设计师们正在做出巨大努力， SEBS的影响。通过改变密度（即减重程度），改性材
重新设计汽车部件，在不降低任何性能或安全性的前 料显示出更强的弹性，从而改善了整体机械性能。
提下减轻重量。如今，塑料占汽车重量的10%。使用
最多的塑料是聚丙烯（PP），其次是聚氨酯（PU）和 1 实验
聚氯乙烯（PVC）。对这些材料进行重新配方，争取 1.1 材料
使其重量减轻10%至40%,塑料在减轻汽车重量（轻量 使用的聚丙烯（PP）是Repsol公司生产的普通商
化）方面的作用已得到广泛认可，但由于其机械性能 用牌号（Isplen084D2M）。根据ASTMD1238工艺，
受到影响，在汽车行业的应用十分有限。例如，当使 聚丙烯的熔体流动指数为20 g/10 min，测量温度为230
用聚丙烯发泡生产零件时，材料的断裂特性会发生变 ℃，重量为2.16 kg。
化。它从具有韧性变为易碎性，韧性急剧下降，导致 研究中使用的氢化苯乙烯热塑性弹性体包括：
抗冲击性降低70%以上。 Dynasol集团生产的CalpreneH6215S、CalpreneH6182X
热塑性弹性体（TPE）是聚合物的一个系列，它 和Dyne174（开发中产品）。表1详细列出了调查
将弹性体的柔韧性和热塑性成型性结合在一起，性 中使用的SEBS的特性：结构、苯乙烯总含量和在
能更佳，加工效率更高。一种常用的热塑性弹性体 230 ℃和2.16 kg下测量的熔体流动指数(MFI)。使
（TPE）由苯乙烯-（丁烯-乙烯）-苯乙烯嵌段共聚物 用的无机填料是Imerys公司的MistrocellL88滑石粉和
（SEBS）与聚丙烯（PP）和油组成。这种材料将PP VibaMasterbatch公司的PP99455炭黑母料。使用的内发
相的刚性和SEBS相的橡胶性和谐地结合在一起，因此 泡化学发泡剂是来自Clariant公司的HydrocerolCF40。
在运动器材、家居用品、汽车部件和卫生用品等各个 1.2 制备聚苯乙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物泡沫
领域都有广泛的用途。多项研究证实，SEBS具有很强 在双螺杆挤压机（CollinZK25T，L/D=24）中，
的抗降解性。在贮存状态下加入化学发泡剂，可形成 按照170~190 ℃的温度曲线和150 r/min的螺杆转速，
聚合物/气体均相，然后将该体系引入模腔进行发泡。 将聚丙烯与SEBS和无机填料混合。通过添加10%、
根据模具孔径的不同，材料的密度也会发生变化。 20%和30%的SEBS以及从0%到20%不等的滑石粉，

2025年 第1期 总第565期 9