汽车吸能缓冲块的原材料结构与性能的研究

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车辆技术
1 前言
  汽车碰撞安全性能是消费者买车时关注的重点指标,汽车在发生碰撞时,部分零部件通过变形来吸收
数据加密网关碰撞能量,以减小碰撞对车内人员或者行人的冲击。因此,设计合理的吸能零部件是车企在前期开发过程中需要重点考虑的,一般通过选择合理的材料和设计特殊结构,然后使用软件仿真分析得出最优结果。
  本文介绍的吸能缓冲块,其原材料基体就是聚乙烯热塑性弹性体(简称PE/POE)。POE 作为一种热塑性弹性体,是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物。由于POE 的内聚能较小,其表观切变粘度对温度的敏感性接近聚烯烃树脂,与聚烯烃树脂共混更容易得到较小的弹性体粒径和较窄的粒径分布,有利于基体树脂的加工性能和冲击性能的提高,显示了增韧增强的复合效应,吸能效果优异。  本文制备了高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)与POE 熔融共混物,研究了POE 含量对PE/POE 热塑性弹性体体系中结构与性能的影响。
2 实验部分
  原料:高密度聚乙烯(HDPE,牌号2200J)、线性低密度聚乙烯(LLDPE,牌号7042)、聚烯烃弹性体(POE,牌号DF610)。  实验流程如下:
  (1)转矩共混。将不同比例的HDPE(2200J)/POE 和LLDPE (7042)/POE 分别在转矩流变仪中充分混合,转速为40RPM,温度分别为170℃、165℃和175℃。
  原料配比:HDPE(2200J)/POE=100/0、85/15、75/25、50/50、25/75、0/100;LLDPE(7042)/POE 配比同上。
  (2)压制成型。分别将HDPE(2200J)/POE 和LLDPE(7042)/POE 混合物在压机上压制成型,模压压力为10MPa,压机三个板的温度分别为175℃、175℃和180℃。
  (3)制样。用制样机制成哑铃状样品。
  (4)拉伸实验。使用万能电子材料试验机做拉伸实验,拉伸速率50mm/min。
3 POE 含量对PE/POE 共混体系拉伸性能的影响
  从图1可以看出:随着POE 含量的增加,POE/HDPE(2200J)共混体系的拉伸强度逐渐降低,当POE 含量在0-15%之间时,拉伸强度下降比较快,当POE 含量在15-50%之间时,拉伸强度下降比较平缓,当POE 含量在50%以上时,拉伸强度的下降速度又相对较快。另一方面,随着POE 含量增加,断裂伸长率不断升高,而在POE 含量在0-25%之间时,断裂伸长率增加迅速,而在POE 含量在25%以上时,断裂伸长率增幅相对变小但仍然平稳增长。这说明POE 含量在15%到50%之间时,POE 对HDPE 材料的增韧效果较佳。
汽车吸能缓冲块的原材料结构与性能的研究
陈 龙
(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广州 511434)
摘 要:汽车在发生碰撞时,部分零部件通过变形来吸收碰撞能量,以减小碰撞对车内人员或者行人的冲击。文章介绍了用于汽车吸能缓冲块的聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,简称POE)结构与性能的研究。文章制备了高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)与POE 熔融共混物,研究了POE 含量对PE/POE 热塑性弹性体体系中结构与性能的影响。关键词:
dna双螺旋结构模型吸能缓冲块;聚乙烯;聚烯烃弹性体
图1 POE 含量对HDPE(2200J)/POE 共混体系拉伸性能的影响
图2 POE 含量对LLDPE(7042)/POE 共混体系拉伸性能的影响  从图2可以看出:无POE 时,LLDPE 本身的断裂伸长率就非常大,而随着POE 含量的加入,断裂伸长率仍然不断提高,说明POE 的加入有提高其伸长率的作用。同高密度聚乙烯一样,随着POE 的加入,其拉伸强度开始降低。当POE 含量加入在0-25%之间时,拉伸强度下降比较平缓,而当POE 含量在25-75%之间时,拉伸强度的下降速度快,当POE 的含量高于75%时,拉伸强度又平衡了下来。从断裂伸长率和拉伸强度综合考虑,说明POE 在共混体系中含量在0到25%之间时,增韧效果较好。
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机械发条4 结论
  通过制备不同POE 含量和不同牌号PE 的PE/POE 热塑性弹性体共混体系,研究了不同含量的POE、不同牌号的PE 对PE/POE 共混体系的影响。我们发现,POE 含量在15%-25%时,对PE/POE 热塑性弹性体体系增韧效果最佳;且相同POE 含量下,LLDPE/POE 比HDPE/POE 共混体系的增韧效果好。该试验结果对吸能缓冲块的选材和配比具有指导意义。

本文发布于:2024-09-24 07:20:15,感谢您对本站的认可!

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