本发明涉及汽车材料
技术领域：
，具体涉及一种汽车用低密度保险杠用聚丙烯复合树脂组合物。
背景技术：
：聚丙烯复合树脂作为用于制造汽车保险杠的材料被广泛使用，随着材料的价格降低、材料可再生性能和轻量化性能逐渐提升的趋势，其使用量正在逐渐增加。为克服自身物理性质的限制，传统工艺常采用滑石粉、碳酸钙、玻璃纤维、云母、硅灰石等增强剂和epdm、乙烯-丁烯系、乙烯-辛烯系弹性体等抗冲改性剂制作具有优良物性的高分子材料以适合汽车使用。一般增强剂的纵横比(aspectration)对于聚丙烯树脂组合物的刚性会产生影响。例如，使用纵横比大的玻璃纤维时，产品刚性良好，但成品外观受到较大影响；反之，选用纵横比小又应用较广的滑石粉，虽然确保了成型外观，但为了达到所需的产品机械强度，又不得不增加滑石粉的用量。最近，为了汽车轻量化的生产目的，各大汽车制造商都在开发低密度的产品。保险杠作为汽车外饰件中最大的塑料制件，其轻量化更是重点开发对象之一。目前的开发方向主要有薄壁保险杠、微发泡保险杠以及低密度保险杠。其中，薄壁保险杠的开发需要更换模具；微发泡保险杠的开发需要更换设备，无论是模具还是设备的更替均会带来开发成本的巨大增加，随之而来的是生产资源的冲突和浪费。业内需要一种保留保险杠材料高韧性、高刚性的同时能够保持与现有材料收缩率一致的低密度保险杠料。技术实现要素：本发明的目的在于，提供一种汽车用低密度保险杠用聚丙烯复合树脂组合物，解决以上技术问题。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种汽车用低密度保险杠用聚丙烯复合树脂组合物，其特征在于，其组分包括高结晶聚丙烯、增强剂和抗冲改性剂。所述组分按重量百分比进行配置如下：55wt％-85wt％的全同立构指数为96％以上的高结晶聚丙烯，10wt％-20wt％的增强剂，5wt％-25wt％的抗冲改性剂；所述增强剂选用包含晶须的增强剂。本发明选用55wt％-85wt％的高结晶聚丙烯树脂，当重量百分比低于55％时，包含晶须的增强剂和抗冲改性剂含量相对增加，在加工性、产品外观、比重方面会产生不良影响，当超过85wt％时，包含晶须的增强剂的刚性低，使产品的强度不足。所述包含晶须的增强剂采用在无机增强剂中添加一定量的晶须制得的增强剂。所述无机增强剂包括碳酸钙、粘土、玻璃纤维、云母、硫酸钡、滑石、硅灰石中的至少一种。所述无机增强剂优选采用硅灰石。所述包含晶须的增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比为1:10-1:1。优选的，所述包含晶须的增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比为1:5-1:2。优选的，所述包含晶须的增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比为1:5-1:1。优选的，所述包含晶须的增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比为1:3-1:1。所述晶须为镁晶须或者碳酸钙晶须中的一种或者两者的组合所述镁晶须选用针状镁晶须，优选采用代表化学式mgso4·5mg(oh)2·3h2o的单结晶针状构造的镁晶须。所述高结晶性聚丙烯的熔融指数为10g/10min-100g/10min，测定熔融指数的试验温度为230摄氏度，试验负载为2160g，且由均聚聚丙烯和丙烯-乙烯共聚物中的至少一种组成。本发明中，高结晶性聚丙烯的熔融指数对于产品的成型具有一定影响，当熔融指数低于10g/10min时，保险杠成型时会出现成型性降低的问题，而熔融指数高于100g/10min时，则降低材料的冲击强度，使最终产品无法达到使用要求。所述高结晶性聚丙烯为包含不同的熔融指数、不同乙烯含量的混合物。本发明在实施过程中，可并用不同乙烯含量的树脂。当所述高结晶性聚丙烯采用丙烯-乙烯共聚物时，所述丙烯-乙烯共聚物采用丙烯-乙烯块状共聚物。所述抗冲改性剂是丙烯/α-烯烃随机共聚物、乙烯/α-烯烃块状共聚物、乙烯/α-烯烃/非共聚多烯、随机共聚物及加水块状共聚物中的至少一种或者任意组合。上述物质中至少一种为弹性体。上述物质中的任意组合中的至少一种为弹性体。所述的一种汽车用低密度保险杠用聚丙烯复合树脂组合物应用于汽车保险杠上。有益效果：由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下优点：1、通过在具有极好刚性的高结晶型聚丙烯里并用滑石和晶须，把机械强度和耐热性极大化，将影响刚性的问题最小化；2、确保汽车保险杠需要的冲击强度所需橡胶含量，制作出的高抗冲击、高刚性的聚丙烯树脂组合物能广泛适用汽车保险杠；3、控制并优化了增强剂的使用量，使材料密度下降6～8％，达到了轻量化的目的；4、因晶须对md/td方向的收缩率的影响使其可以在不用修改模具的基础上直接更换现有产品。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例进一步阐述本发明。一种汽车用低密度保险杠用聚丙烯复合树脂组合物，应用于汽车保险杠上，其组分包括高结晶聚丙烯、增强剂和抗冲改性剂。各组分按重量百分比进行配置如下：55wt％-85wt％的全同立构指数为96％以上的高结晶聚丙烯，10wt％-20wt％的增强剂，5wt％-25wt％的抗冲改性剂。其中，增强剂采用在无机增强剂中添加一定量的晶须制得。增强剂中的晶须含量变大的话会影响md/td方向的收缩率，相反晶须含量变少的话刚性、耐热性不会充分的体现出来，无机增强剂的比率会相对增加，从而产生组合物的比重也会增加的弊端，因此，制得的增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比范围选为1:10-1:1。实际操作时，可将增强剂中的晶须和无机增强剂的重量比设置为1:10-1:2、1:5-1:1或者1:3-1:1范围为宜。无机增强剂选用碳酸钙、粘土、玻璃纤维、云母、硫酸钡、滑石、硅灰石中的至少一种。优选滑石。晶须选用镁晶须或者碳酸钙晶须中的一种或者两者的组合，其中镁晶须选用针状镁晶须，优选化学式为mgso4·5mg(oh)2·3h2o的单结晶针状镁盐晶须。而且，使用包含晶须的增强剂的重量百分比区间在10wt％-20wt％之间时是比较合适的，当未满10wt％时产品刚性和耐热性效果很微弱，而超过20wt％时，产品密度与现有产品没有差异。抗冲改性剂选用丙烯/α-烯烃随机共聚物、乙烯/α-烯烃块状共聚物、乙烯/α-烯烃/非共聚多烯、随机共聚物及加水块状共聚物中的至少一种或者任意组合，而且，其中至少一种为弹性体或者任意组合中的至少一种为弹性体。高结晶性聚丙烯的熔融指数对于产品的成型具有一定影响，当熔融指数低于10g/10min时，保险杠成型时会出现成型性降低的问题，而熔融指数高于100g/10min时，则降低材料的冲击强度，使最终产品无法达到使用要求。本发明选用的高结晶性聚丙烯为包含不同的熔融指数、不同乙烯含量的混合物，其熔融指数范围为10g/10min-100g/10min，测定熔融指数的试验温度为230摄氏度，试验负载为2160g，且由均聚聚丙烯和丙烯-乙烯共聚物中的至少一种组成。本发明实施过程中可并用不同乙烯含量的树脂。当采用丙烯-乙烯共聚物时，以丙烯-乙烯块状共聚物为宜，以便可以并用不同乙烯含量的树脂。本发明中，抗冲改性剂的重量百分比选为5wt％-25wt％，未满5wt％的汽车材料发挥耐冲击性较为困难，超过25wt％时则会减少产品刚性和耐热性。适合本发明的抗冲改性剂是α烯烃共聚物橡胶，丙烯/α-烯烃随机共聚物，乙烯\α-烯烃随机共聚物，乙烯/α-烯烃块状共聚物，乙烯/α-烯烃/非共轭聚烯随机共聚物和添水块状共聚物，至少一个是从这里选定的弹性体。下面通过称量不同组分配比后组合生成包括3组实例和1组比较例在内的4组测试例进行说明。其中，组分中的高结晶聚丙烯选用熔融指数为30g/10min的大韩油化sb9230、100g/10min大韩油化cb5290、45g/10min大韩油化hj4045三款产品，增强剂选用在比重为2.7的滑石中添加比重为2.3的晶须，抗冲改性剂选用lgchemical的产品：下述表1至表4为测试例选用组分的材料特性。下述表5为实施例1至3和比较例1的物料组分重量比。下述表6为实施例1至3和比较例1的物性结果。表1表2试验材料比重直径长度晶须2.3＜1.0μm10μm-60μm表3试验材料比重粒度硅灰石2.45±1μm表4使用表1至4选取材料组分后按下面表五的重量配比，与稳定剂一起干混后使用同向二轴挤压机造粒。表2的晶须在挤压途中用挤出机的侧面来供应，投入料斗的其他成分在挤出机内部经过熔融生成树脂组合物。造粒的聚丙烯树脂组合物经150吨注塑压力的注塑机注塑成试片，物性试片制造后在23℃，50％湿度的恒温恒湿箱中处理48小时后测试。.物性测定方法本发明里使用的物性测定方法是依据astm规格规定的试验方法。熔融指数：依据asatmd1238在230℃，2.16kg下测定。密度：用astmd1505方法来测定弯曲弹性率：用astmd790来测定冲击强度：用astmd256方法来测定热变形温度：用astmd648方法在0.45mpa的条件下测定。成型后的收缩率：注塑形成厚度为2mm，宽和长各为100mm的薄片。常温，50％的恒温恒湿下经过48时间后测定流动方向(md)和流动直角方向(td)的指数。表5表6物性项目单位实施例1实施例2实施例3比较例1熔融指数g/10min20402818密度g/cm30.9750.9740.971.04弯曲弹性率kg/cm222000240002350021800冲击强度(23℃)kg*cm/cm42403833热变形温度℃135138140132收缩率(md/td)1/10007.2/8.07/7.76.8/7.57.0/7.8从上述表6的物性结果来看，使用晶须与硅灰石的比例为1:1、1:3、3:5时，各项性能均有所提升，尤其弯曲弹性率和耐热性比较优秀。据对比结果可知，使用高结晶性聚丙烯树脂材料中通过调整晶须和滑石的重量比率可最少化md/td方向的收缩率差异，体现最佳弯曲特性和冲击特性；同时密度较常规保险杠料低6.3％～6.7％，符合各汽车厂家轻量化的要求。本发明的聚丙烯复合树脂组合物，在耐热性、刚性、耐冲击性之间有优秀的的平衡性，适用于汽车保险杠。且为了满足汽车保险杠需要的材料性能，可采用在组分中添加耐光稳定剂，成核剂，耐热稳定剂，润滑剂，助滑添加剂；为了色泽可以添加有机调色剂或者无机调色剂。上述内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12