EPP 材料在重型汽车上的应用

EPP 材料介绍

EPP(Expanded polypropylene)聚丙烯塑料发泡材料，是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料。EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能，形变后回复率高，还具有很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性。EPP制品母粒是一种经发泡后的聚丙烯颗粒，由固体和气体两个相组成，呈黑色、粉红色或白色的颗粒状，直径一般在φ2～7mm之间。EPP颗粒的外壁是闭合的，内部充满了CO2气体。通常，其固相成分只占总重量的2%～10%，其余部分均为气体，因此制成成品件的密度较小，根据孔隙的分布其密度可调整，一般约为水密度的十分之一到二十分之一，可根据产品用途，选择不同的密度。EPP还是一种环保材料，不仅可回收再利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。EPP产品还具有绝缘、耐高低温性能好(-40～130℃)、无毒无味、不吸水和具有一定的强度（弯曲强度714kPa） 等特点，是一种新型抗压缓冲泡沫塑料，广泛应用于包装、家具、汽车及建筑等领域。

EPP 在汽车行业的应用

基于EPP特点，EPP 非常适合汽车对安全、环保和减轻重量等方面的需求。因此，自问世以来，EPP便迅速在汽车制造领域得到广泛应用。目前，国内外的乘用车型大都已采用EPP材料作为缓冲吸能部件，如后备箱备胎中的嵌装随车工具的泡沫块，还有保险杠后的缓冲块、侧护板、门内板吸能保护垫、座垫内芯、枕芯、遮阳板、工具箱等等。

图 1为EPP在汽车上的典型应用。目前，在汽车制造业中，大多使用的是由多种材料制成的不同组件组合而成的成型产品。在对这些产品进行回收利用时，必须将各个组成部分分开，非常麻烦。随着全球对废弃汽车回收利用呼声的日益高涨，减少原材料的种类，以使回收过程简化，“材料一体化系统”已为众多汽车厂商所推崇。由于聚丙烯材料在汽车中的应用十分广泛，因此“EPP-PP 组件”受到的重视程度日益增加。EPP与其他材料发泡料的对比参见表。

EPP 在重型汽车上的应用

为了满足商用车驾乘人员长途运输过程中休息的需要，在驾驶室内通常安装卧铺，传统的下铺一般是在钢板焊接工具箱上放一软垫，其重量较大，另外隔热、隔音效果也不够理想。选择采用EPP材料来制造卧铺工具箱，较好地解决了上述问题。图2为原铁质工具箱卧铺示意图。

EPP材料一般用在受力很小或不受力的产品上，作为结构件的使用较少。用为卧铺支撑，需承受人体的坐、卧等冲击，受力较大，强度必须满足要求。低密度的EPP材料虽然优点很多，但强度不高，因此必须选择密度较大的EPP材料，并对产品结构进行了反复优化设计，经试验验证完全能满足使用要求，EPP工具箱总成参见图3。

整个卧铺分成了5个部分（左盒体、中盒体、右盒体、盖板、卧铺软垫），中盒体压住左、右盒体，使其不能上翻；采用了曲面、加强筋的设计形式，增加强度和刚度。EPP工具箱卧铺在满足休息功能的同时，下部还有多处分隔的空间，可用来放置工具及各类随车物品，有效储物空间相比原工具箱显著增大。图4为EPP工具箱卧铺零件组成。

与原结构工具箱卧铺相比，EPP结构工具箱卧铺具有以下优点：

①质量轻

原工具箱卧铺结构是钢板冲压 +胶合木板装配而成，质量较大，采用EPP 材料后，整个工具箱的重量比原工具箱降低了约 10kg，有效降低了整车重量，另外在成本上也有所降低。

②制造工序少

原工具箱卧铺是钢板+胶合木板装配而成，钢质材料需下料、落料、成型、焊接、喷漆；胶合木板需下料、钻孔修边、喷漆、装配，工艺复杂。现工艺采用模具一次发泡成型，工艺过程得到简化。

③隔热、隔音性能好

一般商用车发动机功率都比较大，发动机的热辐射及噪声也是一个很大的问题，EPP制品的独立泡孔结构，具有低的热传导率和优异的隔音效果。EPP工具箱卧铺正好是在发动机的上面，能有效地隔离发动机产生的热量、噪音进入驾驶室内部，相比金属工具箱有效减小了空腔噪声。

④吸能减震好

一般商用车发动机的功率都较大，人在驾驶室总感觉到明显的震动，由于EPP制品具有特殊的泡孔结构，其通过泡孔中的气体滞流和压缩作用来吸收逸散能量，具有优异的抗压吸能性能。人躺在上面感觉更加舒适、自在。

⑤具有良好的表面保护性

EPP工具箱卧铺是半硬质成形件，具有适度的硬度、柔软性，不会擦伤、碰伤与其接触的物体，具有较好的表面保护性，对人也是一种很好的保护。

结语

通过对EPP材料在重型汽车驾驶室卧铺工具箱上的应用，拓展了EPP材料的应用领域，对卡车驾驶室的轻量化不失为有益的探索。可以预见，EPP材料在汽车上的应用将越来越广泛。