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EPP 材料在重型汽車上的應用

EPP 材料介紹

EPP(Expanded polypropylene)聚丙烯塑料發泡材料，是一種性能卓越的高結晶型聚合物/氣體復合材料。EPP制品具有十分優異的抗震吸能性能，形變后回復率高，還具有很好的耐熱性、耐化學品、耐油性和隔熱性。EPP制品母粒是一種經發泡后的聚丙烯顆粒，由固體和氣體兩個相組成，呈黑色、粉紅色或白色的顆粒狀，直徑一般在φ2～7mm之間。EPP顆粒的外壁是閉合的，內部充滿了CO2氣體。通常，其固相成分只占總重量的2%～10%，其余部分均為氣體，因此制成成品件的密度較小，根據孔隙的分布其密度可調整，一般約為水密度的十分之一到二十分之一，可根據產品用途，選擇不同的密度。EPP還是一種環保材料，不僅可回收再利用，而且可以自然降解，不會造成白色污染。EPP產品還具有絕緣、耐高低溫性能好(-40～130℃)、無毒無味、不吸水和具有一定的強度（彎曲強度714kPa） 等特點，是一種新型抗壓緩沖泡沫塑料，廣泛應用于包裝、家具、汽車及建筑等領域。

EPP 在汽車行業的應用

基于EPP特點，EPP 非常適合汽車對安全、環保和減輕重量等方面的需求。因此，自問世以來，EPP便迅速在汽車制造領域得到廣泛應用。目前，國內外的乘用車型大都已采用EPP材料作為緩沖吸能部件，如后備箱備胎中的嵌裝隨車工具的泡沫塊，還有保險杠后的緩沖塊、側護板、門內板吸能保護墊、座墊內芯、枕芯、遮陽板、工具箱等等。

圖 1為EPP在汽車上的典型應用。目前，在汽車制造業中，大多使用的是由多種材料制成的不同組件組合而成的成型產品。在對這些產品進行回收利用時，必須將各個組成部分分開，非常麻煩。隨著全球對廢棄汽車回收利用呼聲的日益高漲，減少原材料的種類，以使回收過程簡化，“材料一體化系統”已為眾多汽車廠商所推崇。由于聚丙烯材料在汽車中的應用十分廣泛，因此“EPP-PP 組件”受到的重視程度日益增加。EPP與其他材料發泡料的對比參見表。

EPP 在重型汽車上的應用

為了滿足商用車駕乘人員長途運輸過程中休息的需要，在駕駛室內通常安裝臥鋪，傳統的下鋪一般是在鋼板焊接工具箱上放一軟墊，其重量較大，另外隔熱、隔音效果也不夠理想。選擇采用EPP材料來制造臥鋪工具箱，較好地解決了上述問題。圖2為原鐵質工具箱臥鋪示意圖。

EPP材料一般用在受力很小或不受力的產品上，作為結構件的使用較少。用為臥鋪支撐，需承受人體的坐、臥等沖擊，受力較大，強度必須滿足要求。低密度的EPP材料雖然優點很多，但強度不高，因此必須選擇密度較大的EPP材料，并對產品結構進行了反復優化設計，經試驗驗證完全能滿足使用要求，EPP工具箱總成參見圖3。

整個臥鋪分成了5個部分（左盒體、中盒體、右盒體、蓋板、臥鋪軟墊），中盒體壓住左、右盒體，使其不能上翻；采用了曲面、加強筋的設計形式，增加強度和剛度。EPP工具箱臥鋪在滿足休息功能的同時，下部還有多處分隔的空間，可用來放置工具及各類隨車物品，有效儲物空間相比原工具箱顯著增大。圖4為EPP工具箱臥鋪零件組成。

與原結構工具箱臥鋪相比，EPP結構工具箱臥鋪具有以下優點：

①質量輕

原工具箱臥鋪結構是鋼板沖壓 +膠合木板裝配而成，質量較大，采用EPP 材料后，整個工具箱的重量比原工具箱降低了約 10kg，有效降低了整車重量，另外在成本上也有所降低。

②制造工序少

原工具箱臥鋪是鋼板+膠合木板裝配而成，鋼質材料需下料、落料、成型、焊接、噴漆；膠合木板需下料、鉆孔修邊、噴漆、裝配，工藝復雜。現工藝采用模具一次發泡成型，工藝過程得到簡化。

③隔熱、隔音性能好

一般商用車發動機功率都比較大，發動機的熱輻射及噪聲也是一個很大的問題，EPP制品的獨立泡孔結構，具有低的熱傳導率和優異的隔音效果。EPP工具箱臥鋪正好是在發動機的上面，能有效地隔離發動機產生的熱量、噪音進入駕駛室內部，相比金屬工具箱有效減小了空腔噪聲。

④吸能減震好

一般商用車發動機的功率都較大，人在駕駛室總感覺到明顯的震動，由于EPP制品具有特殊的泡孔結構，其通過泡孔中的氣體滯流和壓縮作用來吸收逸散能量，具有優異的抗壓吸能性能。人躺在上面感覺更加舒適、自在。

⑤具有良好的表面保護性

EPP工具箱臥鋪是半硬質成形件，具有適度的硬度、柔軟性，不會擦傷、碰傷與其接觸的物體，具有較好的表面保護性，對人也是一種很好的保護。

結語

通過對EPP材料在重型汽車駕駛室臥鋪工具箱上的應用，拓展了EPP材料的應用領域，對卡車駕駛室的輕量化不失為有益的探索。可以預見，EPP材料在汽車上的應用將越來越廣泛。