汽车新材料：长玻纤增强PP(LFT-PP)
LFT-PP材料在汽车领域的应用
LFT-PP材料在汽车领域的应用
LFT-PP 是基体树脂采用PP的LFT材料，具有轻质高强的优点，性能高，性价比高，广泛应用于各领域，尤其是在汽车领域，LFT-PP材料可替代目前大量使用的短玻纤增强尼龙或金属材料，帮助汽车实现轻量化。
LFT是长玻璃纤维增强热塑性材料，是指由长的、连续的玻璃纤维，经过特殊工艺被树脂充分浸润、等到长条后、再切成特定尺寸的玻纤增强胶粒或由树脂浸润包覆的长玻璃纤维长条直接模压或注塑成型后的材料。
在材料替代方面，LFT-PP材料可同时起到减重、降本的作用。
之前是短玻纤增强材料代替金属材料，近几年随着轻量化材料应用开发，LFT-PP材料在越来越多的汽车部件上逐步代替了短玻纤增强塑料，这样进一步推广了LFT-PP材料在汽车上的研究与应用。
LFT-PP材料在汽车领域的应用包括保险杠、挡泥板、发动机罩、仪表盘、车门、座椅靠背、暖气机叶轮、前端支架、车门板集成模块、汽车仪表盘骨架、冷却风扇及柜架、车顶窗框架/压条、保险杠、自锁刹车系统、小轴和齿轮零件、汽车行李架和缓冲器、汽车蓄电池外壳/托架、镁铝浇注制件、轿车座椅骨架、换挡器底座、齿轮箱外壳、汽车踏板/刹车板支撑、柴油机风扇外罩、汽车外饰镜框架、导流管的扇叶、电机过滤器罩、汽车雨刷器支架、卡车同轴气缸离合器及辅助件等。
聚赛龙LFT-PP材料在汽车领域的典型应用：。
长纤增强PP应用与性能
一：长玻纤PP具有以下几个比较典型的优势：
1、纤维长度长（在制品中纤维长度可达3mm以上）分布均匀，可形成三维网络结构，综合力学性能强。
1）弯曲和拉伸强度均提高30-100%；
2）抗冲击性提高2-3倍（表现为冲击强度提高2-3倍）；
3）抗高温蠕变性优异，低温冲击强度高，适合使用于高低温交变频繁场合；
4）尺寸精准度高，纵横收缩率小且一致；
5）成型简单，可注塑或模压成型；
6）低翘曲，玻纤外露少，表面性能好
2、变形性小，有利于汽车零配件的设计与应用。
3、耐疲劳性能优良
4、流动性能小，模塑成型性能好
5、可循环回收重复使用，绿色环保
2、长玻璃纤维增强型复合材料的市场应用：
3、1，
大量用于汽车行业：前端支架，车门板集成模块，汽车仪表盘骨架，冷却风扇及柜架，车顶窗框架/压条、保险杠，自锁刹车系统，小轴和齿轮零件，汽车行李架与缓冲器，汽车蓄电池外壳/托架，轿车坐骑骨架，换挡器底座，齿轮箱外壳，汽车踏板，刹车踏板支撑，发动机风扇罩，汽车导流管扇叶等部件，均可用长玻纤增强聚丙烯材料代替短玻纤增强尼龙或金属材料。
2,家电行业：用于洗衣机三角支架，冰箱底端承重支架，空调风扇等。
LFT技术发展概况
LFT技术发展概况定义长纤维增强热塑性塑料简称LFT或LFRT，是用长玻璃纤维代替原来的短切纤维与PP、PA、PET等热塑性塑料通过挤出、造粒或造片等方法制得的复合材料，可以用玻璃纤维和塑料造粒制成半成品后再经注射或模压成型为最终制品，也可以在同一生产线上把玻璃纤维、塑料混合挤出后直接模压或注射成型为最终制品。
前者称为LFT粒料（LFT-G或LFT-P），后者称为直接LFT（LFT-D或D-LFT）。
据有关厂商介绍，一般的短切纤维（长度4.5mm、6mm等）增强粒料，在经过螺杆、注料嘴、模腔这些作业区后，纤维的长度大为减少，最终制品中的纤维平均长度已不到1mm，因此对制品力学性能的帮助有限。
而LFT技术可以得到12mm以上的粒料或片料，纤维长度与粒料长度相当，不论是模压还是注射成型，最终制品中的纤维平均长度仍然不低于4mm，因而大大提高了制品的力学性能。
另据外刊文章论述，LFT材料的力学性能与其中增强纤维的长度直接相关。
而“长”是一个非常相对的概念，很难作出明确的定义。
例如，2mm的平均长度在传统的注射成型工艺中被认为“较长”，但在模压成型工艺中则被认为“较短”。
这种讨论有时还被不同的材料和工艺开发者根据自己的兴趣加上各自的色彩。
近年来，汽车工业对节省成本的强劲要求促使LFT领域开发了多种新的材料和工艺。
其结果，在专业文献资料中出现了多种缩写和新的术语，常常在说明同一材料或工艺时所用术语不一致。
这就造成了术语和定义的一些混淆。
然而，最近启动了一项重要举措，即开始制订此行业中各种半成品和加工方法的标准术语，确定标准的评价和测试方法。
这些基础工作由欧洲热塑性复合材料同盟执行。
长纤维粒料LFT获得发展和大量应用的驱动力其实是GMT（玻纤毡增强热塑性塑料）。
虽然GMT是成熟的技术，但它作为新材料新应用“开路先锋”的作用正在受到挑战。
由于汽车等行业对降低成本的明显需求，一些更新的材料和工艺技术陆续问世。
10多年前，用线材包覆法、直角机头挤出法和几种拉挤法制出了长纤维粒料或片料。
GMT压塑材料
长玻纤增强型PP工艺技术时间：2009-07-16 来源：中国玻璃纤维复合材料信息网长玻纤增强型聚丙烯（PP）部件通常由注塑长玻纤粒料制成。
一种新型一步式工艺可将聚丙烯和玻璃纤维配混在一起，直接生产注塑部件。
两种方法各具特色，采取何种方式，应根据部件生产的特性而定。
在汽车工程中，仪表板、前端部件和车身底部元件越来越多地采用玻纤增强型聚丙烯制成。
聚丙烯具有密度低、材料成本低、便於回用等特点，因此，在上述应用领域逐渐取代工程塑料和金属。
但是，如果长玻纤增强材料增强弹性模量和冲击强度，聚丙烯只能满足机械规范。
部件由注塑或压塑玻纤增强型PP制成。
在压塑工艺中，起始材料通常是玻纤毡热塑性塑料（GMT）增强型PP制成的半成品板材。
由於其纤维较长且具有各向同性特点，传统型GMT压塑通常能生产出机械特性优良的部件。
但是，GMT 生产工艺十分复杂。
因此，半成品成本相对较高。
借助最新的技术发展，现可对PP和玻璃纤维进行在线配混，然後进行直接压塑。
随着工艺技术的各项发展，压塑与注塑相比具有诸多弊端。
多数情况下，部件必须进行再次加工。
压塑部件中的开孔通常只能在下游冲压过程中形成。
这样，就会造成废料，从而增加总体成本。
玻纤增强注塑的表现纤维和基材之间良好的粘合，对於部件的机械特性十分关键。
与直接加工模塑料和长玻纤粒料相比，GMT可提供更高的强度和冲击强度。
由於纤维和纤维长丝能很好地粘固，长丝分布均匀，从而形成针刺毡结构，具有多种优势。
但是，与直接注射或通过长纤维粒料注射的模塑料相比，如果压塑过程中流径过长，上述优势就不复存在。
由於注塑能在部件中形成纤维取向，如果针对产生的应力进行合理设计，可部分抵消缺乏针刺性能的弊端。
现以复合材料中纤维结构破损对加工方法作出结论。
纤维结构破损包括纤维断裂、纤维脱粘、纤维拔脱等形式。
全面利用纤维强度时，必须确保纤维长度长於所谓的临界纤维长度。
对於PP和玻璃构成的纤维/基材复合材料，临界纤维长度（LC）的相应文献值为1.3毫米~3.1毫米。
玻纤增强PP在汽车上的应用
玻纤增强PP在汽车上的应用
（1）片材设计，根据模具的形状来切割聚丙烯片材和裁剪玻璃纤维毡，模具自制。（2）平板硫化机的预热，打开平板硫化机后，将其上、下板温度均设定为85℃，压力调为15MPa，并将模具放在上面进行预热。（3）片材的预热，将切割好的聚丙烯片材和玻纤毡放在220℃的电热恒温鼓风干燥箱进行预热（约4min左右即可），以将片材软化进行压缩。（4）将加热后的片材和玻纤毡交替叠合在一起，将其迅速转移到已预热的模具内（放入前应在模具阴、阳模表面均涂覆适量脱模剂）,转移时间应尽量缩短,以避免片材冷却影响其流动性。（5）合模，将聚丙烯片材和玻纤毡的叠合物在液压机压力的作用下使其作充模流动。（6）保压，在压力的作用下，制品在模具中冷却。使其温度降到85℃左右。（7）脱模，取出制品。最后制得厚度约为4mm的玻璃纤维增强聚丙烯板材。
128
160
162
密度g/cm3
1.05
1.2
1.3
玻纤毡增强聚丙烯复合板材的应力应变曲线
风扇叶制备工艺
分别将GB-220、GB-230、GB-130与色母粒按50:1质量比混合，置于鼓风烘箱中，并使料层厚度为4-6cm，再在80℃左右干燥3-4小时，去水分，以避免加工后制品出现银丝。将原料投入注塑机中注塑。
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玻纤增强PP在汽车中的应用
目录
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项目背景
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项目概况
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项目概况
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近年来，随着人们对汽车的安全性、舒适性、环保性以及轻量化的要求，国内外汽车车工业越来越倾向于使用具有冲击韧性好、重量轻、生产效率高、加工成本低、可再生利用等一系列优点的GMT（玻璃纤维增强型热塑性塑料）材料，其优良的特性使之能够在一些汽车半结构制件上取代钢材和铝材。
长玻纤增强聚丙烯
一、长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）及LFT塑料托盘长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料1.项目简介传统玻纤增强聚丙烯因其成本低廉和优异的机械性能，在材料领域得到大量的应用。
长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料与传统的短纤增强聚丙烯材料相比，由于生产工艺的改变，玻纤在粒子中的长度增加，即玻纤保持与粒子同样的长度，即使注塑成型后，纤维的最终长度也比短纤的高很多，在制品中的平均长度可达2毫米左右。
相对于传统的短玻纤增强热塑性塑料（这种粒子在制品中的纤维长度在200μ左右），LFT-PP材料在制品中保留了极长的玻纤长度，因此赋予了材料更好的力学性能与热学性能，同时LFT-PP还具有比短纤增强PP更好的高温抗蠕变性能，这些优势使得LFT-PP的性能能够达到或接近增强工程塑料如PA或PPO的性能。
具体优势为：(1)刚度与质量比高，变形小，这特别有利于LFT在汽车中的应用；(2)韧性高；(3)抗蠕变性能好，尺寸稳定；(4)耐疲劳性能优良；(5)设计自由度比GMT更高，因为LFT可用于注塑和其他成型方法，而GMT只能压塑；(6)模塑成型性能比SFT更好，纤维以更长的形态在成型物件中移动，纤维损伤少。
由于LFT材料类似于增强工程塑料的卓越性能以及PP基材相对于工程塑料基材极其低廉的价格成本，因此赋予了该材料极佳的性价比：相对于短纤增强PA材料而言，使用LFT-PP 可在材料成本上节约40-50%左右；相对于短纤增强PPO材料而言，使用LFT-PP可在材料成本上节约100%以上。
2.长玻纤增强PP市场应用及容量2.1汽车工业：保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、车身门板模块、仪表盘骨架、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架、冷却风扇及框架、蓄电池托架等，用于替代增强尼龙（PA）或金属材料。
2.2通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等，洗衣机滚筒、洗衣机三角支架、空调风扇等，用于替代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。
长玻璃纤维PP应用及介绍
长纤PP的比重比尼龙PA轻20％，比铝合金轻62％。
比重轻20％的优势在于是同样体积的长纤PP产品可以比尼龙轻20％，以同样重量的长纤PP原材料可以比尼龙多生产20％的产品。
长纤PP替代尼龙加玻纤优势最为明显。
其卓越性能主要表现在以下方面：
_ 独有的无取向的纤维网络结构使材料高低温度条件下及高低温高频交变的环境中的高力学性能保持性；
_ 优异的抗冲击性能，高模量、高强度、低翘曲、与金属相近的热膨胀系数；
_ 各向同性，低收缩率，低蠕变，高尺寸稳定性；
_ 优异的耐磨和耐疲劳性；
_ 优异的耐化学性；
_ 优异的表面光洁度；
_ 优异的成型加工性能：高流动，易脱模，对螺杆伤害低。
长纤维增PP是强热塑性塑料，这是近两年取得突破进展的新技术，新产品。
之所以称其新技术又是新产品，是因为它的完整概念是用连续玻璃纤维作原料，采用特种模头与塑料混合、混合体中玻纤长度>1０m/m，然后直接压制成型（LFT-D）或做成料粒，再经注塑成制品。
必须保证在制品中玻纤长度保留在1０m/m以上，取得足够的增强效果。
据介绍LFT比传统短纤维增强制品冲击强度成倍增长，所以全球对LFT的需求以20%以上的速度增长本产品最适合以下产品: 汽车座椅＼座椅部件和保险杠，内饰件如排挡转换器和方向盘部件，车盖下的部件如齿轮,滑轮和支架，体育器具：赛艇部件，滑雪/滑冰/滑雪板的连接部件, 自行车部件, 枪炮部件，水泵和工艺器具，工具和五金:园艺器具和手工工具的部件，建筑结构框架和部件我公司有进口一批优质的PP加长玻纤本色的材料价格优惠，我公司的材料只要两万多一吨是进口的新料本色的。
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长玻纤材料介绍
汉特汉特工程塑料未来材料工业的机会------长玻纤增强塑料为什么要用长纤产品？ 为什么要用长纤产品？长纤产品对比短纤的优势• Stiffness/Toughness刚性/韧性 • Creep Resistance耐蠕变性 • Fatigue Resistance耐疲劳性 • Dimensional Stability尺寸稳定性LFT生产过程Polymer MixGlass CreelsPultrusion BlockWet BathPullerPelletizerFinishing/ PackagingLFT和短玻纤的差别Standard Long Fiber Standard Short Fiber• Pellet Length: 3 mm • Fiber Length: 1-2 mm• Pellet Length: 12 mm • Fiber Length: 6-12 mmLFT材料性能和其它短玻纤材料LFT材料PA66和短玻纤PA66的蠕变行为LFT材料PA66和短玻纤PA66的疲劳行为120Stress 95 (MPa)7045PP LFT 产品和常规短玻纤产品对比性能 拉伸强度 (MPa) 弯曲强度 (MPa) 弯曲模量 (MPa) 悬臂梁冲击强 度(J/m)30% LGF 110 160 5900 23030% SGF 85 115 5200 13040% LGF 120 180 7900 26040% SGF 95 130 6800 14050% LGF 128 200 10500 30050% SGF 100 150 8500 140PA66 LFT 产品和常规短玻纤产品对比性能 拉伸强度 (MPa) 弯曲强度 (MPa) 弯曲模量 (MPa) 悬臂梁冲击强 度(J/m)30% LGF 190 280 9000 19030% SGF 170 255 8400 9040% LGF 225 335 12000 32040% SGF 190 270 10500 11050% LGF 245 350 16000 27050% SGF 205 310 14000 130LFT材料应用于？ 材料应用于？• Short fiber compounds failing短纤产品性能不足的应用 • Metal replacement取代金属• Design freedom/part consolidation更灵活的产品设计 • Higher strength to weight ratio更高的比强度 • Cost effective节约成本• Require added safety factor需要更大安全系数的应用LFT材料主要的汽车应用Applications应用 Applications应用PP+40LFT替代PA66+30%GFApplications应用 Applications应用Applications应用 Applications应用汽车前端模块，PP+４0LFT替代金 属，高温下的蠕变性，尺寸稳定性能Applications应用 Applications应用Skoda仪表板骨架，PP+30LFT, 高流动性，高 温下的蠕变性，高冲击性能，尺寸稳定性能Applications应用 Applications应用BMW风扇支架，PP+４0LFT, -40度 的冲击性能，尺寸稳定性能Applications应用 Applications应用Opel引擎盖，PP+３0LFT替代 PA+sGF, 冲击性能，尺寸稳定性能Applications应用 Applications应用门板支架，PP+２0LFT, 冲击性能，防碰撞Applications应用 Applications应用Ford电池托架，PP+４0LFT, 刚性，冲击性 能，耐化学性能Applications应用 Applications应用座椅保险带支架，PA+４0LFT, 刚性，冲击强度Applications应用 Applications应用Volkswagen油门踏板，PP+50LFT, 疲劳性 能，刚性，冲击强度Applications应用 Applications应用踏板托架，PP+４0LFT替代PA+sGF, 疲劳 性能，刚性，冲击强度Applications应用 Applications应用反光镜支架，PP+２５LFT替代PA+sGF, 尺 寸稳定性，冲击强度Applications应用 Applications应用气囊支架，PP+４0LFT 刚性，冲击强度Applications应用 Applications应用洗衣机滚筒，PP+４0LFT 刚性，冲击强度Applications应用 Applications应用洗衣机支架，PP+20LFT 刚性，冲击强度长玻纤产品的其他应用举例Q&A优质供应商 = HUNT汉特 HUNT汉特谢谢!。
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汽车新材料：长玻纤增强PP（LFT-PP）
由于金属不适合成型复杂的形状，限制了它在很多零件中的应用，这也阻碍了成本的下降。
与此相反，采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。
因此掀起了“以塑代钢”的潮流：LFT-PP替代金属成为汽车新材料。
LFT-PP是长纤维增强聚丙烯材料，聚赛龙LFT-PP塑料是长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润PP基体树脂，得到被树脂充分浸润的料条后切成一定长度的粒子。
LFT-PP，也就是长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP)，作为汽车模块载体材料，该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性，而且可以做出复杂的汽车模块制品。
长玻纤生产工艺
长玻纤增强复合塑料和短纤维增强复合塑料比较
2、高耐热
LFT-PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍，甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%，因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。
3、更好的抗翘曲性
LFT-PP材料的优势特点
1、良好的尺寸稳定性
2、优异的耐疲劳性
3、较小的蠕变性能
4、各向异性小、低翘曲变形
5、优异的力学性能，特别是耐冲击特性
6、良好流动性、适应薄壁产品加工
LFT-PP材料的材料性能
1、优异的物理力学性能
2、优异的热氧老化性能
3、优异的耐低温性
4、良好的分散性和外观效果
5、良好的耐候性
LFT热塑性复合材料的加工成型
长纤维增强PP可用一般的射出成型机成型没有问题，但是若采用混炼度高的螺杆和射嘴会导致玻纤容易断裂，造成无法充分发挥长纤维原有的性能。
因此推荐使用注塑机的选择如下：
螺杆长径比为16:1-22:1
压缩比为2:1-2.5:1
在允许的情况下尽量选择直径较大的螺杆
采用深螺槽、低压缩比螺杆
采用开放式大直径射嘴
LFT-PP在汽车领域中的典型应用。