一种汽车保险杠用改性聚丙烯及其制备方法与流程

1.本发明涉及汽车保险杠材料技术领域，尤其涉及一种汽车保险杠用改性聚丙烯及其制备方法。


背景技术：

2.汽车是人们日常生活中常用的一种交通工具，随着车体轻量化的趋势，改性聚丙烯更加广泛的应于汽车保险杠的生产加工中。为了使保险杠材料具有良好的刚度，通常汽车保险杠用改性聚丙烯在生产加工过程中，在聚丙烯基材中加入滑石粉、空心粉以及硫酸镁晶须等矿物填料。
3.但是在聚丙烯基材中加入滑石粉、空心粉以及硫酸镁晶须等矿物填料，会导致改性聚丙烯的韧性和收缩变差，进而影响产品的成型质量。


技术实现要素：

4.本发明的其中一个目的是提供一种汽车保险杠用改性聚丙烯，具有质量轻，韧性和收缩性良好的特性，能够良好的适用于汽车保险杠产品。
5.本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种汽车保险杠用改性聚丙烯，按质量份数计，包括20至50份高结晶聚丙烯、20至50份高抗冲聚丙烯、8至20份无机填料、8至20份抗冲改性剂、0至3份抗氧剂、0至3份光稳定剂、0至3份润滑剂以及0至3份偶联剂；所述抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶，所述聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶的质量份数之比为1：1：1：1。
6.通过上述技术方案，本配方采用高刚度的高结晶聚丙烯以及高抗冲聚丙烯作为基材，取代常规的聚丙烯树脂作为原材料，进而能够有效减少无机填料的使用；通过在配方中加入抗冲改性剂，在生成改性聚丙烯时，抗冲改性剂分布在聚丙烯树脂中，作为应力集中点，收到外力时会产生银纹-剪切带，受到外力时会产生银纹-剪切带，吸收冲击能量的同时，银纹-剪切带之间相互影响，抑制裂纹的产生及发展，进而提高改性聚丙烯的韧性；本配方中的抗冲改性剂采用多种不同特性的材料进行混合使用，进而避免了使用单一增韧剂时，由于材料分散性和相容性等问题，降低刚性的同时韧性没有明显改善的问题。
7.较佳的，所述无机填料为滑石粉、硅灰石、云母中的任意一种或几种。
8.较佳的，所述高结晶聚丙烯树脂，在230℃，2.16kg负荷下的熔体质量流动速率为10g/10min至70g/10min；
9.所述高抗冲聚丙烯树脂，在230℃，2.16kg负荷下的熔体质量流动速率为1g/10min至40g/10min。
10.本发明的另一个目的是提供汽车保险杠用改性聚丙烯，用于对上述配方的汽车保险杠用改性聚丙烯进行制备。
11.本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
12.一种汽车保险杠用改性聚丙烯制备方法，包括以下步骤:
13.步骤s1，按配比的质量份数对高结晶聚丙烯、高抗冲聚丙烯、无机填料、抗冲改性剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂以及偶联剂进行称取，其中抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶；
14.步骤s2,将无机填料以及偶联剂加入到恒温混料机中进行混合5至10分钟，形成预处理填料；其中，混料机的温度设置为90℃至110℃；
15.步骤s3,将高结晶聚丙烯、高抗冲聚丙烯、抗冲改性剂、光稳定剂、润滑剂以及预处理填料加入到螺杆挤出机进行挤出造粒；其中螺杆挤出机的温度设置为180℃至220℃；螺杆挤出机的主轴转速设置为300转/分钟至500转/分钟；
16.步骤s4，将步骤s3中挤出的原料颗粒干燥后，投入到注塑机中进行注射成型加工。
具体实施方式
17.下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例
19.实施例1
20.一种汽车保险杠用改性聚丙烯制备方法，包括以下步骤：
21.步骤s1，质量份数称取原料：高结晶聚丙烯20份、高抗冲聚丙烯20份、无机填料20份、抗氧剂3份、光稳定剂3份、润滑剂3份、偶联剂3份、聚烯烃弹性体2份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2份、三元乙丙橡胶2份、二元乙丙橡胶2份；
22.其中无机填料采用3000目滑石粉；
23.步骤s2,将无机填料以及偶联剂加入到恒温混料机中进行混合5分钟，形成预处理填料；其中，混料机的温度设置为90℃；
24.步骤s3,将高结晶聚丙烯、高抗冲聚丙烯、抗冲改性剂、光稳定剂、润滑剂以及预处理填料加入到螺杆挤出机进行挤出造粒；其中螺杆挤出机的温度设置为180℃；螺杆挤出机的主轴转速设置为300转/分钟；
25.步骤s4，将步骤s3中挤出的原料颗粒干燥后，投入到注塑机中进行注射成型加工。
26.实施例2
27.实施例2与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：
28.抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体3.5份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物3.5份、三元乙丙橡胶3.5份、二元乙丙橡胶3.5份。
29.实施例3
30.实施例2与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：
31.抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体5份、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5份、三元乙丙橡胶5份、二元乙丙橡胶5份。
32.实施例4
33.实施例4与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：配方中的高结晶
聚丙烯为35份。
34.实施例5
35.实施例5与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：配方中的高结晶聚丙烯为50份。
36.实施例6
37.实施例6与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：配方中的高抗冲聚丙烯为35份。
38.实施例7
39.实施例7与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别仅在于：配方中的高抗冲聚丙烯为50份。
40.对比例
41.对比例1
42.对比例1与实施例1的改性聚丙烯制备方法相同，其区别在于配方不同：
43.一种汽车保险杠用改性聚丙烯，按质量份数计，包括聚丙烯树脂颗粒40份、无机填料28份、抗氧剂3份、光稳定剂3份、润滑剂3份、偶联剂3份。
44.对比例2
45.对比例2与实施例1的配方相同，其区别在于在制备方法中：
46.将高结晶聚丙烯、高抗冲聚丙烯、无机填料、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、偶联剂、聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶，直接加入到螺杆挤出机进行挤出造粒；其中螺杆挤出机的温度设置为180℃；螺杆挤出机的主轴转速设置为300转/分钟。
47.试验方法
48.对实施例1-7制备的7种改性聚丙烯以及对比例1-2制备的2种改性聚丙烯分别进行性能测试实验，包括简支梁缺口冲击强度、弯曲模量、热变形温度以及收缩率进行测试；其中，简支梁缺口冲击强度参照iso179-1-2010规定的方法进行；弯曲模量采用iso 178-2010规定的方法进行；热变形温度采用iso-75-1-2013的规定的方法进行测试；收缩率测试采直径为100mm标准材料样片进行测试。
49.表1实施例1-7以及对比例1-2的试验项目测试数据
50.[0051][0052]
由表1可得，通过实施例1至3以及对比例1中测试数据可得，配方中聚烯烃弹性体、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶形成的复合抗冲改性剂，不仅能有效提高改性聚丙烯的抗冲击性能，而且改性聚丙烯的刚性以及缩率特性也均有所提升。通过实施例1、实施例4以及实施例5中的测试数据可得，高结晶聚丙烯能够提高改性聚丙烯的抗变形能力，并且会提高材料的热变形温度。通过实施例1、实施例6以及实施例7中的测试数据可得，高抗冲聚丙烯能够有效提高材料的抗冲击性能。通过对比实施例1以及对比例2的测试数据可得，通过本技术中的方法对改性聚丙烯进行制备，相比于传统的改性聚丙烯制备方法，各种材料能够更好的融合，使材料的抗变形能力以及抗冲击性能均有所提升。
[0053]
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。