[發(fā)明專利]一種玻璃長纖維增強聚丙烯材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310523044.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103571060A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 馮兵;金一峰;徐玲;殷永明;李春華
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州萬隆汽車零部件股份有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L51/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/14;B29C47/92
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

技術領域

?本發(fā)明屬于汽車技術領域，具體涉及一種玻璃長纖維增強聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

節(jié)能減排已經(jīng)成為全球汽車企業(yè)的集體課題，其中，汽車輕量化是最為有效的途徑，它對于節(jié)約能源、減少廢氣排放來說十分重要。采用塑料材料替代傳統(tǒng)的金屬材料是一項最直接有效的方法。

汽車前端框架位于發(fā)動機艙內(nèi)，長期工作在較高的溫度環(huán)境中，并作為引擎的安全擋塊而需要承受巨大的沖擊力和承重載荷，一般情況下汽車廠商都采用金屬沖壓零件和傳統(tǒng)的連接桿構(gòu)架或采用眾多的橫向金屬構(gòu)件來連接車輛骨架，以保證該模塊具有足夠的強度、剛度和熱穩(wěn)定性，通常這些零件但從數(shù)量上統(tǒng)計就有幾十件甚至上百件，這些零散部件需由裝配廠的總裝線按工序逐一進行裝配。

隨著汽車制造技術向更高的集成化、輕量化方向發(fā)展，汽車前端模塊化、輕量化需求也提上了日程，目前，全球汽車制造業(yè)都在對汽車前端進行不同程度的模塊化制造。在中國，全球汽車制造業(yè)都在對汽車前端進行不同程度的模塊化制造。在中國，合資品牌已有部分車型采用了前端模塊化制造，自主品牌也正在準備擴展這方面的應用。汽車前端模塊的核心技術是前端框架的設計、集成和制造，由于前端框架要安裝多種次模塊和散部件，因此它的結(jié)構(gòu)、強度將是影響汽車質(zhì)量的關鍵因素之一。

聚丙烯原料豐富，合成工藝簡單，價格低廉，樹脂綜合性能良好，用途十分廣泛，是一種十分重要的通用塑料。但聚丙烯低溫韌性差、缺口敏感性強，機械性能不高，也限制了其在功能結(jié)構(gòu)部件上的應用?(?汪多仁，合成樹脂與工程塑料生產(chǎn)技術，北京，中國輕工業(yè)出版社，2001，8)。

因此，需要一種新的前端框架材料以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中汽車輕量化及聚丙烯材料的缺陷，提供一種高強度、高模量、高韌性且加工性能優(yōu)良的的玻璃長纖維增強聚丙烯材料以解決上述問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的玻璃長纖維增強聚丙烯材料所采用的技術方案如下：

一種玻璃長纖維增強聚丙烯材料，包括無規(guī)共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、長玻璃纖維、相容劑和添加劑，其中，各組分的重量份數(shù)為：無規(guī)共聚聚丙烯65-68?份、均聚聚丙烯3-5份、長玻璃纖維19-21?份、相容劑?5-6份和添加劑4-5份，

所述相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐；所述添加劑包括抗氧劑和有機過氧化物引發(fā)劑，所述抗氧劑的重量組分為20-30％，所述有機過氧化物引發(fā)劑的重量組分為70-80％，所述無規(guī)共聚聚丙烯熔融指數(shù)為3.2~4.5g/10min，所述均聚聚丙烯熔融指數(shù)為6~7g/10min。

更進一步的，所述無規(guī)共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、長玻璃纖維、相容劑和添加劑的重量組分為：無規(guī)共聚聚丙烯?67份、均聚聚丙烯4份，長玻璃纖維?20?份、相容劑?5.5份和添加劑?4.5?份，所述添加劑包括抗氧劑和有機過氧化物引發(fā)劑，所述抗氧劑的重量組分為25％，所述有機過氧化物引發(fā)劑的重量組分為75％，所述無規(guī)共聚聚丙烯的熔融指數(shù)為4.0g/10min，所述均聚聚丙烯的熔融指數(shù)為6.5g/10min。制備得到的玻璃長纖維增強聚丙烯材料強度、韌性和模量更高，且加工性能更好。

更進一步的，所述長玻璃纖維為石英纖維。

更進一步的，所述長玻璃纖維的單絲直徑為15um長度為10-12mm

更進一步的，所述聚丙烯接枝馬來酸酐的接枝率為0.6～0.8％。

更進一步的，所述抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑B系列。

更進一步的，所述有機過氧化物引發(fā)劑為二叔戊基過氧化物或過氧化苯甲酸叔丁酯。

更進一步的，所述無規(guī)共聚聚丙烯由4－5％重量組分的乙烯分子及95—96％重量組分的丙烯分子組成。采用此配方的無規(guī)共聚聚丙烯制得的玻璃長纖維增強聚丙烯材料具有更高的拉伸屈服強度和抗沖擊性能。

本發(fā)明還公布了上述玻璃長纖維增強聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

1）、將65-68?份無規(guī)共聚聚丙烯、3-5份均聚聚丙烯、5-6份相容劑和4-5份添加劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中；

2）、將19-21份長玻璃纖維從所述雙螺桿擠出機的玻纖加入口加入，在180-190℃擠出，即可得到玻璃長纖維增強聚丙烯材料。