的使用比例及模具浇口位置对该现象有显著影响，为今后再生PP的应用设计与模具优化提供了可操作的技术参考。本文对于提升汽车塑料部件的耐候性能、促进

  摘要：汽车塑料件在长期使用的过程中易出现耐候性失效问题，尤其是轮眉、保险杠等外饰表面常见交替发白条纹，极度影响外观品质。为解决该问题，采用氙灯加速老化试验在滑石粉填充聚丙烯（PP）注塑样板上成功重现了条纹发白现象，并探讨了其形成机理。研究之后发现，发白主要源于表面光老化引起的开裂及滑石粉暴露，出现发白区域的O、Mg和Si元素含量明显升高；表面弹性体拉伸取向程度高的区域更易在光照后发生开裂，由于取向不均，还会在光照后呈现黑白相间的条纹。进一步研究之后发现，PP材料发白条纹的形成与两个因素紧密关联：其一，材料本身的基材特性，使用再生料会加速老化分解，从而加剧发白；其二，注塑过程中远离浇口的位置因流动性不足，易导致弹性体取向增强，进而提升光照后开裂的风险。为减缓发白现象对外观的影响，可通过优化PP基材的耐候性、减少再生料用量，以及在模具设计中降低流长比等方式来进行改进。

  聚丙烯（PP）因其密度低、成本低、性能优良，在汽车内外饰件中被大范围的应用。目前，保险杠、轮眉、侧裙板等汽车外饰件多采用PP基复合材料。为满足性能需求，常在PP中加入改性剂：如添加滑石粉提升刚性并降低收缩率，添加聚烯烃弹性体（POE）或三元乙丙橡胶（EPDM）增强韧性，添加耐热耐光助剂提升长期稳定性。目前常见的外饰材料包括30%滑石粉填充的PP/EPDM（PP+EPDM-T30）和20%滑石粉填充的PP/EPDM（PP+EPDM-T20）等。

  然而，PP制品耐老化性能有限，经常使用后易出现发白等表观缺陷，尤其在未喷漆的保险杠与轮眉上，常见黑白相间条纹，极度影响外观和品质。因此，迫切地需要研究该现象的成因并寻求解决方案。发白条纹的出现通常与材料老化退化相关，外部因素包括温度、湿度、紫外光照等，内部因素涉及内应力分布及弹性体的粒径与分布等。

  Hirano 等研究指出，条纹与PP材料中弹性体的取向与拉伸有关，同时与材料长期服役过程中的降解紧密关联。王伟健通过自然曝晒老化实验证实，保险杠发白源于材料表面微裂纹，但该方法周期长，难以快速获取耐候数据。覃家祥等人采用太阳聚光加速老化试验快速复现了发白条纹，并确认其主要由光照诱发。

  虽然已有研究初步揭示光照发白的机理，但对其影响因素与优化策略的系统研究仍较少，相关设计指导亦不完善。本文通过氙灯加速老化方法重现PP复合材料光照发白现象，并在机理分析基础上，重点探讨了两类关键因素：不同PP基材特性及注塑过程中模具浇口远近位置对发白表现的影响。研究成果有助于优化PP复合材料设计，延长常规使用的寿命，并减少服役期内表观缺陷的发生。

  滑石粉采用辽宁北海实业集团有限公司生产的T0214型号；POE为韩国LG化学的LC565；再生PP（rPP）由江西格林循环产业股份有限公司提供，熔体流动速率（MFR）为28 g/10 min（230 ℃，2.16 kg）；新料PP选用三个型号：广州石化的K7227（MFR 27 g/10 min）、北欧化工的BJ368MO（MFR 70 g/10 min）及广州石化的K8003（MFR 2.5 g/10 min），测试条件与rPP一致；抗氧剂使用天津利安隆新材料股份有限公司提供的RIANOX 1010和RIANOX 168；炭黑为美国卡博特公司生产的REGAL 660R。

  将PP树脂、滑石粉、POE、抗氧剂和炭黑色粉按设定质量比例加入高速混合机中搅拌3–5分钟，随后经双螺杆挤出机主料口进料。混合物在190–230 ℃下熔融混炼，挤出、水冷、切粒并干燥，制得改性PP复合材料颗粒。挤出过程转速为400 r/min，线 MPa。

  所得颗粒经注塑加工制作而成测试样板，注塑温度设为200 ℃。如图1所示，样板两端根据与模具浇口的距离划分为近浇口侧与远浇口侧，用于光照试验对比分析。

  表面微观形貌分析：参考JY/T 0584-2020，采用SEM对样板表面微观形貌进行分析；

  表面元素含量分析：参考GB/T 17359-2023，采用微束分析能谱法对样板的表面元素进行定量分析。

  PP复合材料在设计时会依照产品性能需求选用不一样的PP基材。例如，为提升缺口冲击强度，可选用弹性体含量较高的基材；而对流动性要求高的产品，则采用高熔指（MFR）基材。近年来，受环保趋势推动，再生塑料在PP复合材料中的应用逐渐增多。

  为研究不同PP基材对光照发白条纹现象的影响，设计了3种对比配方（见表1）：配方1#使用中等流动性的回收料，配方2#为中等流动性新料，配方3#则采用高流动性新料。为排除抗紫外线助剂对实验结果的干扰，三组配方均未添加该类助剂，以加快发白条纹的出现，便于现象观察与分析。

  在注塑过程中，材料流动性与弹性体拉伸共同作用，易导致制件表明产生明暗相间的虎皮纹。图2展示了不同PP基材注塑样板在光照前的表面状态。可见，在近浇口侧，三种配方均未出现虎皮纹；而在远浇口侧，配方1#与2#出现了明显纹路，配方3#则未见此现象。

  产生差异的原因主要在于，配方1#和2#均含POE，远浇口侧材料流动不稳定，弹性体拉伸取向交替，易形成虎皮纹。此外，两者流动性接近（MFR分别为18.6 g/10 min和19.3 g/10 min），因此表面纹路表现相似。相比之下，配方3#的MFR为28.1 g/10 min，流动性更高，使材料在远浇口区域保持稳定流动，由此减少虎皮纹的出现。三种配方的MFR与密度见表2。

  将3种配方样板同时置于氙灯加速老化箱中来测试，并通过目视法评估其表面状态，结果见表3。由表中可见，配方1#在1 584 kJ（1 200 h）辐照后，近浇口侧与远浇口侧均出现明显发白条纹；而配方2#和3#即使在2 376 kJ（1 800 h）辐照后，样板表面依然未出现发白现象。产生差异的根本原因在于，配方1#所用基材为再生PP，其在前期使用中已发生部分降解，残留的易受紫外线攻击的官能团（如C=O、C=C）加剧了老化过程，导致表面提前出现发白条纹。

  为了进一步验证再生料添加量对材料光照发白条纹的影响，设计了4组对比试验(表4)，并同时采用近浇口侧的样板进行氙灯加速老化测试，结果如图3所示。

  从图3能够准确的看出，再生料添加量较小时(配方4#和配方5#中再生料添加量分别占整个PP基材质量的20%和40%)，样板经光照后表面并未产生发白条纹；而再生料添加量较多时，样板经光照后表面均产生发白条纹。再生料添加量越高，材料表面越容易受紫外线 样板距离浇口位置对光照发白现象的影响

  配方1#在注塑过程中产生了虎皮纹，且由于距离浇口不同位置流动性的差异，虎皮纹均产生于远浇口侧。有研究表明，虎皮纹的产生还在于材料中弹性体相发生了不同程度的拉伸取向，亮区弹性体拉伸取向更大，暗区拉伸取向程度较小。为了验证注塑过程中产生的虎皮纹对光照后发白条纹的影响，将配方1#中近浇口侧和远浇口侧光照前后的样板表面状态进行了对比，结果如图4所示。

  图4显示，远浇口侧光照后的白色条纹形状与光照前的虎皮纹完全一致，表明弹性体在不一样的区域存在差异化拉伸取向，是发白条纹形成的最终的原因。尽管近浇口侧光照前未出现可见虎皮纹，但光照后仍产生黑白相间条纹，这是由于弹性体虽有轻微取向，肉眼难以识别，但在光照老化作用下不同取向区域老化程度不同，从而显现出明显的发白条纹。

  表5对配方1#样板不同位置光照后的发白程度进行了对比。结果显示，无论近浇口侧还是远浇口侧，黑色与白域的明度差（∆L）均显著。白域的∆L值分别为5.6和9.0，均高于相邻黑域，黑白对比清晰。远浇口侧的∆L差值更大，说明该区域因流动性较差、缺陷较多，老化更为严重，因此导致更明显的发白现象。

  为进一步探究光照后样板表面黑白条纹的形成机理，采用SEM对配方1#样板表明上进行分析，结果如图5所示。图中可见，光照老化使样板表面4个区域均出现不同程度的微裂纹，尤其是远浇口侧的白区（见图5b箭头所示），微裂纹最为明显。原因可能在于该区域弹性体取向程度较大，受光照后更易破裂，进而产生微裂纹。黑白相邻区域裂纹数量存在差异，白区裂纹较多，黑区较少，这与弹性体交替拉伸取向密切相关，说明取向更强的区域老化程度更高。

  进一步通过SEM对光照后样板表面元素含量做多元化的分析，见表6。结果显示，C元素含量降低，而O、Mg、Si元素显著上升。O元素增加既源于表面氧化反应，也可能因滑石粉在裂纹暴露后富集所致；Mg和Si的上升则来自于滑石粉外露。此外，远浇口侧的O、Mg、Si含量普遍高于近浇口侧，黑白相间区域的差异也更显著，进一步验证了远浇口侧更易发生老化与开裂。

  图6展示了样板表面O元素含量与∆L值之间的关系。能够准确的看出，O元素含量越高，∆L值越大，表面发白越明显。其原因是氧化越严重时，裂纹与滑石粉暴露程度越高，导致反光性增强，从而加剧表观发白。

  本研究探讨了滑石粉填充PP复合材料在长时间光照下产生发白条纹的成因及机理，重点分析了PP基材类型与样板在模具中的位置对该现象的影响。

  (1) 关于PP基材，根据结果得出，使用再生料时，近、远浇口侧均出现发白条纹，而新料在相同光照条件下，即使存在虎皮纹，也未发生发白现象。这主要由于再生料中存在已老化的敏感官能团，易受紫外线诱导降解。进一步对比发现，再生料添加比例越高，材料越易发白，为再生料使用提供了设计依据。

  (2) 关于样板在模具中的位置，研究显示，远离浇口的区域更易出现发白。这可能与该区域熔体流动性降低、弹性体取向增强有关，同时老化后微裂纹更明显，对注塑产品流长比设计具有参考价值。

  (3) 对发白机理的分析表明，该现象主要由表面老化引起的微裂纹及滑石粉外露造成。弹性体取向程度高的区域更易因光照而开裂，交替取向则导致黑白条纹的形成，构成典型的发白条纹特征。

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