一种车用轻质高强填充PP材料及制备方法与流程

文档序号:12993614阅读:801来源:国知局

本发明属于高分子塑料改性技术领域,具体涉及一种车用轻质高强填充pp材料及制备方法。



背景技术:

聚丙烯(pp)是由丙烯聚合而成的一种热塑性树脂,按甲基排列位置可分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三类,其中以等规聚丙烯最为常见。由于具有无毒、无味、耐热、耐腐蚀、密度小、成型性及化学稳定性好等优点,聚丙烯在汽车工业领域具有较强的竞争力。然而,由于pp较易老化且抗冲击强度较差,不能直接用作汽车配件,因此,汽车中均使用改性pp产品。通过采用填充、共混、增容、嵌段共聚、化学接枝、共交联等合成与加工改性技术,可有效提高pp的耐冲击性、可装饰性、抗静电性、耐热性(至145℃-150℃)和热稳定性(承受750-1000h高温后不发生老化或龟裂)等。由于兼具性能好和成本低的优势,改性pp在汽车领域应用广泛并具有很好的发展前景,包括仪表盘、保险杠、座椅扶手、发动机罩、底盘部件等。

汽车轻量化是在保证汽车使用、安全性能和成本控制要求的前提下,将结构轻量化设计及制造技术与多种轻量化材料进行集成应用,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性、减少燃料消耗、降低排气污染。有实验证明,汽车的整备质量降低10%可使燃油效率提高6-8%,每减少100公斤可使百公里油耗降低0.3-0.6升、co2排放减少5克/公里。因此,出于环保和节能的需要,汽车轻量化已成为世界汽车技术发展的趋势,而采用轻量化材料是汽车轻量化发展的主要方向。然而,传统车用填充改性pp材料的密度较高、模量较低、抗冲击性较差,这些缺陷会严重影响汽车的轻量化进程。基于此,目前迫切需要开发一种具有低密度、高模量、高冲击等优势的填充pp材料,进一步降低系统成本、减轻整备质量、提高部件性能,为汽车轻量化营造辉煌未来。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的问题及缺陷,本发明提出一种车用轻质高强填充pp材料,该材料包含重量百分比的如下组分:70-90wt.%的组分a、5-15wt.%的组分b、1-15wt.%的组分c、0.1-0.5wt.%的组分d。

所述组分a可以是一种聚丙烯,也可以是不同类别的多种聚丙烯的混合物,组分a为本发明的主体成分。

所述组分b为填料,如片状、针状及其他形状的高目数滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉等,填料粒径为325-30000目,其中优选大于2000目,更优选10000-20000目,填料种类优选滑石粉;填料的表面可以处理也可以非处理,表面处理可采用环氧硅烷,也可采用钛酸酯,包括但不限于此。

所述组分c为增韧剂,可以是聚烯烃类弹性体,也可以是其他具有耐冲击高韧性的材料。

所述组分d为添加剂,如抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂、脱模剂、润滑剂、流动促进剂中任一种或多种的组合。

本发明还提供一种车用轻质高强填充pp材料的制备方法,其步骤为:将聚丙烯树脂和各种助剂(除了填料)经过高速混匀后,与侧喂的填料经双螺杆挤出机进行熔融挤出,再经造粒机切粒;挤出温度为180-240℃,将生成的粒料在90±5℃烘箱中干燥3-4小时,然后通过注塑成型,测试物理性能入库。

本发明的有益效果是:

本发明所述的一种车用轻质高强填充pp材料,通过改变原料的种类与配比,生产出具有低密度、高模量、高冲击的材料,可为汽车零部件制造提供重要的材料支撑,大力促进汽车轻量化的发展进程。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,下面采用本发明实施例与普通方法对比例进行对比的方式,对本发明作详细说明。为方便表述,以下实施例和对比例中所用原料采用以下字母表示:

a:聚丙烯韩国sk,牌号为bx3500。

b1:滑石粉辽宁鑫达滑石集团,目数为10000目

b2:滑石粉辽宁鑫达滑石集团,目数为325目

c:增韧剂dow,牌号8150

实施例1

以下各成分所占重量百分比为:a为81.8%,b1为10%,c为8%,d为0.2%。

对比实施例1

以下各成分所占重量百分比为:a为81.8%,b2为10%,c为8%,d为0.2%。

实施例2

以下各成分所占重量百分比为:a为89.5%,b1为8%,c为2%,d为0.5%。

对比实施例2

以下各成分所占重量百分比为:a为89.5%,b2为8%,c为2%,d为0.5%。

制备方法为:将以上各成分混合均匀后,通过挤出机挤出造粒,挤出机温度设置为200-230℃;通过注塑机制得iso标准的样条,注塑机温度设置为230℃,注塑压力为40-80bar。

根据iso1183测试材料的密度,根据iso178测试材料的弯曲性能,根据iso179测试材料的冲击性能。

测试结果为:

实施例1密度为0.95-0.99g/cm3,弯曲模量为1600-1800mpa,抗冲击强度为30-50kj/m2

对比实施例1密度为0.95-0.99g/cm3,弯曲模量为1000-1200mpa,抗冲击强度为5-15kj/m2

实施例2密度为0.95-0.99g/cm3,弯曲模量为1700-2000mpa,抗冲击强度为10-30kj/m2

对比实施例2密度为0.95-0.99g/cm3,弯曲模量为1100-1300mpa,抗冲击强度为4-10kj/m2

从实施例1与对比例1的测试结果对比以及实施例2与对比例2的测试结果对比可知,填料粒径增加可显著提高材料的弯曲模量和抗冲击强度;从实施例1与实施例2的测试结果对比以及对比例1与对比例2的测试结果对比可知,增韧剂增加可显著提高材料的抗冲击强度。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种车用轻质高强填充PP材料,包含重量百分比的如下组分:70‑90wt.%的聚丙烯树脂、5‑15 wt.%的填料、1‑15 wt.%的增韧剂、0.1‑0.5 wt.%的添加剂;先将聚丙烯树脂和增韧剂、添加剂混合均匀,与侧喂的填料经双螺杆挤出机进行熔融挤出,再经造粒机切粒;挤出温度为180‑240℃,将生成的粒料在90±5℃烘箱中干燥3‑4小时,然后通过注塑成型,通过改变原料的种类与配比,本发明生产出具有低密度、高模量、高冲击的材料,可为汽车零部件制造提供重要的材料支撑,大力促进汽车轻量化的发展进程。

技术研发人员:李杰;陈俊琛;黄骥
受保护的技术使用者:五行科技股份有限公司
技术研发日:2017.08.11
技术公布日:2017.11.24
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