本发明涉及一种塑料及其制备方法，具体说是一种汽车保险杠用改性聚丙烯及其制备方法。
背景技术：
：汽车保险杠是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。传统的汽车保险杠是用钢板冲压成槽钢，与车架纵梁铆接或焊接在一起的，与车身有一段较大的间隙，看上去十分不美观，而且成本较高。随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。现有的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。一般汽车的塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成，其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用冷轧薄板冲压而成u形槽，外板和缓冲材料附着在横梁。该种结构价格更便宜、更耐用、修修比较方便，安全性也比原来要好一点。现有的塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚脂系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。齐鲁/大庆/兰化的sp179、辽宁华锦的epf31hr等注塑制品，在较宽的温度范围内具有较好的抗冲击性，特别适用于汽车部件的注塑。但是现有的组合物多为多相的结构，虽然具有较好的刚韧平衡的特性，但是其受温度的影响仍较为明显，尤其在低温的环境下，材料的强度不够理想。而且其他的如抗老化性、耐腐蚀性等一般的物理性能均有所下降，较难兼顾多种性能，而且材料的耐刮擦性有待提高，以减小维护维修的难度和成本。为此，申请人经过研发，提出了一种新的技术方案，并最终提供了一种汽车保险杠用改性聚丙烯及其制备方法。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车保险杠用改性聚丙烯及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案主要从以下几个方面解决：（1）选用聚丙烯和三元乙丙橡胶作为主料：在一般条件下，二者的相容性较差，但是两者具有相近的熔融粘度时，二者共混较均匀，但是其中的一种熔融粘度较低时，可以被很好的分散，根据性能的要求，申请人通过多次的实验发现，当聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为4:3~3:4范围出现较为明显的相转变，即出现连续相。随着三元乙丙橡胶的用量的增加，材料的低温冲击强度增加，而常温冲击强度先增加，当二者的比例为5:6时，反而略有下降，令人惊奇的是，此时材料的抗低温冲击强度却明显的高于常温抗冲击强度，解决的低温材料强度的技术难题。（2）主料实际为橡胶和塑料的配合使用，在实验中发现，随着橡塑比的减小，三元乙丙橡胶的交联度下降，此时，可通过增加硫磺的用量弥补上述的缺陷。但是随着橡塑比的增加，材料的硬度、拉伸强度撕裂强度、冲击强度等均会增大，而扯断伸长率和韧性均会降低，因此，申请人主要通过调节二者的比例，达到强度和韧性的协调。（3）三元乙丙橡胶具有较好的相容性，能够使添加的填充料更好的分散，使材料充分的发挥性能，兼顾了多种物理性能。（4）抗静电原料的选用：在满足绝缘性要求的前提下，通过添加氧化锌铝粉体降低材料的电阻率：随着铝掺杂量的升高，有更多的掺杂铝原子占据锌原来的晶格位置，产生更多的载流子，使电阻率随掺杂量的升高而降低。但是氧化铝的掺杂量趋于饱和时，可能会出现由于较多的掺杂引起晶格畸变和无序的现象，导致电阻率的上升，在这种情况下，铜纤维的配合使用可克服上述的限制，协同氧化锌铝粉体，从材料的内部进一步降低材料的电阻率，起到了防静电的作用，该种材料不仅能够满足材料多功能的要求，而且还可用于汽车其他部件的加工。（5）同时填料的增加进一步的提高了材料的硬度、强度，提高了材料的物理性能。（6）采用高硫/低促进剂的硫化体系：在本发明中，申请人首先考虑传统的硫化体系，但是，在实验中发现，由于本发明采用抗静电剂，传统的低硫/高促进剂、无硫或者高硫/低促进剂的硫化方式都不能达到较高的硫化程度，继而影响了材料的抗静电作用和物理性能；sn作为表面活性剂虽起到了增塑作用，但是增塑作用会拉大橡胶分子的间距，影响硫化效果，继而影响材料的物理性能。申请人通过多次的实验调配，并在制备工艺上加以改进，最终满足了设计要求。（7）此外，本发明针对各原料的特性，研发了专门的加工工艺，并不断的调整，最终形成了简单、方便、有效的制作工艺。通过上述的几方面的研究和工艺的反复改进，申请人最终提出了以下的技术方案：一种汽车保险杠用改性聚丙烯，由以下重量份原料制成：聚丙烯40-50份、三元乙丙橡胶30-66.7份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.4-0.6份、亚磷酸酯0.4-0.8份、氧化锌2-3份、铜纤维2-4份、有机纤维1-2份、滑石粉22-29份、氧化锌铝1-2份、偶联剂0.2-0.3份、着色剂0.5-1份，sn0.8-1.2份、硫化剂0.5-0.8份、促进剂0.4-0.6份。进一步的，所述聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为4:3~3:4。作为优选，所述聚丙烯和三元乙丙橡胶的重量比为5:6。进一步的，所述所述聚丙烯和三元乙丙橡胶的总量与滑石粉的比为4:1。进一步的，所述的一种汽车保险杠用改性聚丙烯，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚丙烯45份、三元乙丙橡胶54份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.5份、亚磷酸酯0.6份、氧化锌2.5份、铜纤维2.5份、有机纤维1.2份、滑石粉24.75份、氧化锌铝1.2份、偶联剂0.25份、着色剂0.7份，sn1份、硫化剂0.7份、促进剂0.5份。进一步的，所述的一种汽车保险杠用改性聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按重量份称取各原料，备用；（2）将三元乙丙橡胶加入开炼机中塑炼15-20分钟，机温小于35℃，辊距0.8-1.2mm，然后加入氧化锌、铜纤维、有机纤维、滑石粉、氧化锌铝、偶联剂、sn、硫化剂、促进剂、着色剂混炼5-8分钟，得到组合物a，开炼机的辊速控制在17-18转/分钟，辊距控制在4-6mm，（3）将聚丙烯、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、亚磷酸酯在210-220℃的高温环境下充分混合，得到混合物b；（4）将混合物b加入步骤（2）中，继续混炼5-8min得到可塑度为0.35-0.4之间组合物c，然后压延出胶片；（5）将制备的胶片在蒸汽压为1-2kg，油压160-180kg的条件下进行硫化，硫化速度为1-2米/小时，最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。由于采用了上述技术方案，一种汽车保险杠用改性聚丙烯，由以下重量份原料制成：聚丙烯40-50份、三元乙丙橡胶30-66.7份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.4-0.6份、亚磷酸酯0.4-0.8份、氧化锌2-3份、铜纤维2-4份、有机纤维1-2份、滑石粉22-29份、氧化锌铝1-2份、偶联剂0.2-0.3份、着色剂0.5-1份，sn0.8-1.2份、硫化剂0.5-0.8份、促进剂0.4-0.6份；本发明具有以下有益效果：本发明的材料能够适应较为宽的温度范围，提高了材料的刚韧度和平衡性，而且还兼顾了材料的其他的物理性能，具有较为广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。实施例1一种汽车保险杠用改性聚丙烯，由以下重量份原料制成：聚丙烯40份、三元乙丙橡胶30份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.4份、亚磷酸酯0.4份、氧化锌2份、铜纤维2份、有机纤维1份、滑石粉22份、氧化锌铝1份、偶联剂0.2份、着色剂0.5份，sn0.8份、硫化剂0.5份、促进剂0.4份。上述一种汽车保险杠用改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份称取各原料，备用；（2）将三元乙丙橡胶加入开炼机中塑炼15分钟，机温小于35℃，辊距0.8mm，然后加入氧化锌、铜纤维、有机纤维、滑石粉、氧化锌铝、偶联剂、sn、硫化剂、促进剂、着色剂混炼5-8分钟，得到组合物a，开炼机的辊速控制在17转/分钟，辊距控制在4mm，（3）将聚丙烯、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、亚磷酸酯在210℃的高温环境下充分混合，得到混合物b；（4）将混合物b加入步骤（2）中，继续混炼5min得到可塑度为0.35之间组合物c，然后压延出胶片；（5）将制备的胶片在蒸汽压为1kg，油压160kg的条件下进行硫化，硫化速度为1米/小时，最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒实施例2一种汽车保险杠用改性聚丙烯，由以下重量份原料制成：聚丙烯45份、三元乙丙橡胶54份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.5份、亚磷酸酯0.6份、氧化锌2.5份、铜纤维2.5份、有机纤维1.2份、滑石粉24.75份、氧化锌铝1.2份、偶联剂0.25份、着色剂0.7份，sn1份、硫化剂0.7份、促进剂0.5份。上述一种汽车保险杠用改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份称取各原料，备用；（2）将三元乙丙橡胶加入开炼机中塑炼17分钟，机温小于35℃，辊距1mm，然后加入氧化锌、铜纤维、有机纤维、滑石粉、氧化锌铝、偶联剂、sn、硫化剂、促进剂、着色剂混炼7分钟，得到组合物a，开炼机的辊速控制在17.5转/分钟，辊距控制在5mm，（3）将聚丙烯、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、亚磷酸酯在215℃的高温环境下充分混合，得到混合物b；（4）将混合物b加入步骤（2）中，继续混炼7min得到可塑度为0.37之间组合物c，然后压延出胶片；（5）将制备的胶片在蒸汽压为1.5kg，油压170kg的条件下进行硫化，硫化速度为1.5米/小时，最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒实施例3一种汽车保险杠用改性聚丙烯，由以下重量份原料制成：聚丙烯50份、三元乙丙橡胶66.7份、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚0.6份、亚磷酸酯0.8份、氧化锌3份、铜纤维4份、有机纤维2份、滑石粉29份、氧化锌铝2份、偶联剂0.3份、着色剂1份，sn1.2份、硫化剂0.8份、促进剂0.6份。上述一种汽车保险杠用改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份称取各原料，备用；（2）将三元乙丙橡胶加入开炼机中塑炼20分钟，机温小于35℃，辊距1.2mm，然后加入氧化锌、铜纤维、有机纤维、滑石粉、氧化锌铝、偶联剂、sn、硫化剂、促进剂、着色剂混炼8分钟，得到组合物a，开炼机的辊速控制在18转/分钟，辊距控制在6mm，（3）将聚丙烯、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、亚磷酸酯在220℃的高温环境下充分混合，得到混合物b；（4）将混合物b加入步骤（2）中，继续混炼5-8min得到可塑度为0.4之间组合物c，然后压延出胶片；（5）将制备的胶片在蒸汽压2kg，油压180kg的条件下进行硫化，硫化速度为2米/小时，最后将硫化的胶片冷却至常温后腹膜、卷筒。实验数据将实施例1-3制得的改性聚丙烯进行实验，将现有常用的齐鲁/大庆/兰化的sp179、辽宁华锦的epf31hr分别作为对照组1和对照组2，其实验数据如下：表一检测项目实施例1实施例2实施例3对照组1对照组2灰分（%）22.521.419.819.517.5密度（g/cm³）1.0891.0911.0901.020.89拉伸强度（mpa）3942413536断裂伸长率（%）130132131120118弯曲强度（mpa）2627242122简支梁缺口冲击（kj/m²）2526241920耐刮擦10n，≤4.00.70.51.01.21.1疝气灯耐老化500h无明显变化无明显变化无明显变化轻微变化无明显变化收缩率23℃，%0.100.110.130.150.20mfr（g/10min）12.812.912.712.312.4上述测试方法分别采用gb/t9345、gb1033、gb/t40、gb/t9341、gb/t1843、q/ft、gb/t250、gb/t15585、gb/t3682。本发明中用到的设备均为本领域的常用设备，在此不再赘述。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。当前第1页12