[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于汽車(chē)保險(xiǎn)桿的低后收縮聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610423315.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107501743A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;楊鶯;李術(shù)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/14
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/14;C08L79/02;C08L23/08;C08L51/04;C08L53/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/26;C08K5/098
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及高分子材料改性領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車(chē)保險(xiǎn)桿的低后收縮聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚丙烯(PP)由于價(jià)格低廉，易于加工成型及其具有密度低、耐化學(xué)腐蝕和自身優(yōu)異的物理力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用非常廣泛，成為發(fā)展最快的通用型塑料之一。對(duì)于汽車(chē)保險(xiǎn)杠而言，需要較高的尺寸穩(wěn)定性，即在注塑24h～48h后素材的收縮小且素材進(jìn)行噴涂、包覆等后處理工藝后也應(yīng)保持較小的后收縮。目前大多數(shù)汽車(chē)主機(jī)廠采用聚丙烯改性材料為PP+EPDM-TD15～TD30的材料，此材料注塑24h～48h后素材的收縮率為0.8～1.3％，進(jìn)行噴涂24h～48h后的收縮率為1.0～1.5％(注：噴涂條件為85℃、40min)。

目前常用于降低聚丙烯材料收縮率的方法有：1、添加填料滑石粉、碳酸鈣、云母等或增加其用量；2、添加玻璃纖維；3、增加增韌劑的含量。上述三種方法的缺點(diǎn)分別為：1、添加填料或增加填料的量勢(shì)必帶來(lái)材料韌性的下降；2、添加玻璃纖維勢(shì)必帶來(lái)浮纖、翹曲等注塑問(wèn)題；3、增加增韌劑的含量會(huì)帶來(lái)成本增加和模量降低的問(wèn)題。

本發(fā)明利用聚苯胺共聚物、玻璃纖維粉、增韌劑、成核劑復(fù)配使用的方式，制備出了綜合力學(xué)性能優(yōu)異、低后收縮聚丙烯復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車(chē)保險(xiǎn)桿的低后收縮聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

一種用于汽車(chē)保險(xiǎn)桿的低后收縮聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：由以下組分按重量份制備而成：

上述聚丙烯(PP)為兩種或以上共聚聚丙烯復(fù)配使用。

上述聚苯胺的熔融指數(shù)在220℃/10kg條件下不小于20g/10min。

上述增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)三者復(fù)配使用。

上述玻璃纖維粉的進(jìn)料方式是由主喂料和側(cè)喂料同時(shí)進(jìn)行，且質(zhì)量比為主喂料進(jìn)料量:側(cè)喂料進(jìn)料量＝3:2。

上述高目數(shù)碳酸鈣的粒徑為3000～5000目。

上述成核劑為羧酸鹽類(lèi)成核劑。

上述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)和白油36#復(fù)配使用。

上述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。

上述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)復(fù)配使用。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述用于汽車(chē)保險(xiǎn)桿的低后收縮聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，具體步驟如下：

第一步：稱(chēng)取15～45份玻璃纖維粉置于高速混合機(jī)A中，接著加入潤(rùn)滑劑中的潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酸酰胺進(jìn)行混合20～30分鐘得混合物A；取出混合物A總重量的2/5備用；然后加入10～35份高目數(shù)碳酸鈣于高速混合機(jī)A中與剩余的3/5混合物A進(jìn)行混合20～30分鐘得混合物B；

第二步：將100份聚丙烯、15～30份聚苯胺、25～45份增韌劑置于高速混合機(jī)B中，接著加入0.25～0.5份成核劑、0.2～0.3份偶聯(lián)劑進(jìn)行混合20～30分鐘得混合物C；

第三步：將混合物B加入到高速混合機(jī)B中的混合物C中，再加入0.15～0.4 份抗氧劑混合20～30分鐘；然后加入潤(rùn)滑劑中的白油36#繼續(xù)混合20～30分鐘得混合物D；

第四步：將混合物D加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，同時(shí)將第一步中取出的2/5混合物A總加入雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口，然后經(jīng)拉絲造粒、冷卻、裝包得復(fù)合材料。

進(jìn)一步方案，所述高混機(jī)A的轉(zhuǎn)速200～300轉(zhuǎn)/分鐘，溫度50～70℃；

高混機(jī)B的轉(zhuǎn)速200～300轉(zhuǎn)/分鐘，溫度50～70℃；

雙螺桿擠出機(jī)的溫度從喂料段到機(jī)頭依次為170℃、195℃、215℃、220℃、220℃、225℃、225℃、215℃、215℃、210℃；螺桿直徑為75毫米、螺桿長(zhǎng)徑比為44。

本發(fā)明的優(yōu)異之處：

1、本發(fā)明通過(guò)加入聚苯胺來(lái)影響PP的結(jié)晶性能從而降低PP復(fù)合材料收縮率。

2、本發(fā)明通過(guò)將玻璃纖維粉通過(guò)主、側(cè)喂料口同時(shí)進(jìn)料方式以及與高目數(shù)碳酸鈣、聚苯胺復(fù)配使用，碳酸鈣粉體均勻附著于玻璃纖維粉及PP表面，形成特定的籠狀結(jié)構(gòu)，極大的增強(qiáng)了組合物間的力學(xué)性能，最終得到綜合性能優(yōu)異的PP復(fù)合材料，同時(shí)大幅降低PP復(fù)合材料的收縮率。