再生塑料的抗冲击性能 – 安全性、测试方法与工业应用价值

开发人员：Dr. Magdalena Laabs 2026年1月24日

汽车保险杠在轻微碰撞下发生脆性断裂、管道在安装过程中受损，或塑料部件在低温条件下表现出不可预测的行为——这些问题终端用户遇到的频率远高于通常的认知。
在此类情况下，关键的材料参数是抗冲击性能，其定义为聚合物在不发生突然脆性破坏的前提下吸收冲击能量的能力。

与此同时，越来越多应用于车辆及其他技术产品的部件正由再生材料制造。
这对终端用户而言引发了关于安全性与耐久性的疑问，而对生产商和回收企业来说，则意味着必须对再生料的抗冲击性能进行规范测试与严格控制，以确保材料满足具体应用的技术要求。

在本文后续部分，我将重点介绍与再生料生产商和加工商密切相关的技术问题，包括抗冲击测试方法、相关标准要求，以及在具体应用背景下对测试结果的正确解读。

再生塑料是否被用于汽车和保险杠中？这会影响安全性吗？

是的。 现代汽车工业广泛使用再生塑料，包括车辆的外部部件。这些部件包括但不限于：

保险杠，
轮罩内衬，
技术防护罩，
装饰与外观部件。

真正重要的并非材料是否来自回收，而是其是否满足技术要求，尤其是抗冲击性能及冲击能量吸收能力。

汽车保险杠由哪些材料制成？

保险杠并非由纯 ABS 制成。在工业实践中，最常用的材料包括：

弹性体改性的 PP（PP/EPDM、PP/TD），这类材料专为吸收冲击能量而设计，
较少情况下使用针对特定吸能区优化的改性聚合物共混物。

另一方面，ABS 被广泛用于外部及半结构部件，例如：

轮罩，
技术外壳，
防护面板，
造型与空气动力学部件。

在这些应用中，ABS 提供了刚性、抗冲击性能与表面质量之间的良好平衡。

那么安全性如何保障？

如果再生料（即回收塑料）：

经过合理改性,
具备可控的抗冲击性能,
按照适用标准完成测试,

则不会降低车辆的安全性。

问题只会在以下情况下出现：

使用抗冲击性能不足的再生料,
省略测试或错误解读测试结果,
材料被用于超出其认证应用范围的场景。

因此，汽车制造商对抗冲击性能测试有极其严格的要求，用于车辆的再生材料必须满足与原生材料完全相同的功能性要求。

这对车辆使用者意味着什么？

对驾驶员和乘客而言，部件是由原生材料还是再生材料制成并不重要。
真正重要的是该部件是否：

在冲击载荷下表现可预测,
不会发生脆性断裂,
能够有效吸收冲击能量。

正因如此，塑料的抗冲击性能是汽车部件设计与材料选择中的关键参数之一。

Charpy 与 Izod 方法 – 试样制备、标准要求及技术意义

PP 与 ABS 再生料的抗冲击性能是用于材料应用资格评估的重要参数，适用于部件承受以下情况的应用：

冲击载荷，
动态应力，
装配过程中的应力。

在工业实践中，该参数决定了某一再生料是否适用于特定应用，或应被排除在外。

抗冲击测试在标准化试样（生产中通常称为“试条”）上进行，试样必须按照相关标准要求制备。
是否符合标准取决于：

试样尺寸，
试样制备方式，
测试条件。

抗冲击测试方法：Charpy 与 Izod

在 PP 与 ABS 再生料中，常用的两种抗冲击测试方法为：

Charpy,
Izod。

这两种方法并不等同。

在 Charpy 方法中，试样由两端支撑并在中部受冲击；
在 Izod 方法中，试样以悬臂方式固定并在自由端受冲击。

不同的受力方式导致裂纹起始与扩展机制不同。
因此，Charpy 与 Izod 的测试结果不得相互比较或换算。

在欧洲工业实践中，尤其针对 PP 与 ABS 再生料，Charpy 方法更为常用，因为它：

对材料降解更为敏感,
更易区分不同再生料批次之间的差异。

Izod 方法通常仅在客户规范或目标市场要求时采用。

抗冲击测试设备

Charpy 与 Izod 测试使用摆锤式冲击试验机，其特点包括：

配备可更换的支撑装置或夹具,
可选择适合被测聚合物的冲击能量,
记录试样在冲击过程中吸收的能量。

对于带缺口试样的测试，需要使用专用缺口加工设备，以确保缺口几何形状符合标准要求。
缺口加工不符合标准的试样，其测试结果无效。

当测试温度非室温时，试样需在恒温环境中进行预处理。

抗冲击试样的制备

在 PP 与 ABS 再生料的质量控制中，标准做法是采用注塑成型方式制备试样，并使用符合标准的模具。
加工参数包括：

料筒与模具温度，
注射速度，
保压压力，
冷却时间，

这些参数直接影响抗冲击测试结果，并构成测试条件的一部分。

任何加工参数的改变，都意味着测试条件发生变化，即使是同一批材料，也可能导致抗冲击性能出现显著差异。

缺口作为材料质量评估工具

在再生料抗冲击测试中，最常使用带缺口试样。
缺口的作用在于：

确定裂纹起始位置，
评估材料抵抗裂纹扩展的能力。

通过缺口试样测试，可评估以下因素：

PP 的热降解程度,
ABS 中弹性体相的状态,
杂质及材料不均匀性。

缺口必须使用符合标准的专用工具加工。
手工缺口或使用不合适工具会导致测试结果不符合标准。

标准要求与结果可比性

抗冲击测试标准规定了：

试样尺寸，
缺口几何形状，
支撑或夹持方式，
测试温度，
结果计算与报告方式。

若测试文件未注明测试方法、适用标准、测试温度或试样制备方式，则测试结果在不同批次或不同供应商之间不可比。

回收过程对抗冲击性能的影响

对于 PP，抗冲击性能下降通常源于：

聚合物链降解，
分子量分布变化。

某些再生料可能满足 MFI 要求，但同时抗冲击性能显著降低。

对于 ABS，关键在于弹性体相的状态。
过高的加工温度、过长的停留时间或多次加工循环，都会削弱材料吸收冲击能量的能力。

抗冲击性能在最终应用中的重要性

高抗冲击性能的 PP 与 ABS 再生料可用于承受以下条件的部件：

机械冲击，
装配应力，
温度变化。

抗冲击性能不足会增加以下风险：

开裂，
质量不稳定，
客户投诉。

从终端用户角度看，抗冲击性能决定了材料是否适用于特定应用，而不取决于其是否为再生材料。

实用结论

只有在以下条件同时满足时，PP 与 ABS 再生料的抗冲击性能数据才具有实际意义：

采用明确的测试方法（Charpy 或 Izod）,
试样按标准制备,
测试条件清晰且可重复。

否则，测试结果无法作为可靠的技术依据，无论对再生料生产商还是对客户而言。

抗冲击性能在具体工业应用中的体现

对于 PP 管材制造商，抗冲击性能直接影响材料在以下阶段的表现：

运输，
储存，
安装，
低温使用。

抗冲击性能不足可能导致系统投运前即发生破损，即便其他参数符合要求。

对于 ABS 部件（保险杠、外壳、防护件），抗冲击性能决定了材料在点状冲击或低温条件下吸收能量而不发生脆性断裂的能力。

在这两种情况下，抗冲击性能不是辅助参数，而是决定再生料是否适用于特定应用的关键性能。

其他聚合物的抗冲击性能

尽管本文主要关注 PP 与 ABS，再生材料的抗冲击性能同样对其他聚合物至关重要：

PS – 决定其是否可用于技术部件，
PA – 在低温和潮湿环境中尤为关键，
PET – 对改性技术级再生料尤为重要，
PVC – 直接影响型材、管道及建筑部件的耐久性。

在所有情况下，均遵循同一原则：
标准化测试、标准化试样，以及结合加工历史与应用场景对结果进行解读。

补充信息

我目前正在准备出版
《机械回收塑料中的添加剂——提升再生料质量与稳定性》，内容包括：

再生料中的抗冲击改性剂，
弹性体与共聚物作为抗冲击相，
裂纹起始与扩展机制，
ABS、PS、PA 与 PET 再生料的抗冲击改性，
面向结构应用的再生料性能定制。

该出版物已进入最终阶段，即将以纸质形式发行。

👉 订阅我的博客