[發(fā)明專利]一種用于汽車轉(zhuǎn)向盤的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010935773.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN112175287A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任重磊;劉雪峰;劉偉;徐樹杰;張鵬;任家寶;王超前;王雷;童麗萍;崔晨;朱振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中汽數(shù)據(jù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L23/06;C08L23/16;C08L79/08;C08L23/08;C08L77/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K3/34;C08K3/16;C08K3/24
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 蘇沖

本發(fā)明提供了一種用于汽車轉(zhuǎn)向盤的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料，其首先通過將增強(qiáng)填料置于飽和蒸汽中處理，之后再將其置于甲基丙烯酸十二酯中處理，同時(shí)將復(fù)合增韌劑在較高溫度下保溫一定時(shí)間，之后再低溫保持一定時(shí)間，再室溫保持一定時(shí)間，最后將各原料復(fù)合來制備聚丙烯復(fù)合材料，所得聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性均得到了大幅提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車用高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車轉(zhuǎn)向盤的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料。

背景技術(shù)

近年來，隨著世界工業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，高分子材料的應(yīng)用也越來越廣泛。尤其是高分子汽車材料有很多傳統(tǒng)材料所不具有的優(yōu)點(diǎn)。高分子汽車材料表現(xiàn)出重量輕、有良好的外觀裝飾效果、理化性能良好、容易加工成型、節(jié)約能源，可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)。其中最為突出的優(yōu)點(diǎn)之一就是具有輕質(zhì)高強(qiáng)度的特性。由于各種塑料的平均比重只有一般普通鋼材的15-20％，也比一般的木材輕，可以大幅減輕汽車的自重，從而降低了汽車的油耗。

在高分子汽車材料中，聚丙烯是發(fā)展最快，應(yīng)用比例最大，使用頻次最高的塑料之一，以某款主流中級(jí)轎車拆解手冊(cè)數(shù)據(jù)為例，聚丙烯類材料約占整車塑料選用頻次的29％，聚丙烯類材料約占整車塑料用量比例的48％。然而我國聚丙烯在汽車工業(yè)中的應(yīng)用起步較晚，遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，目前隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，盡管與之相關(guān)的石化行業(yè)，汽車塑料業(yè)有了長足的發(fā)展，但與世界先進(jìn)水平相比，還存在著很大的差距。與進(jìn)口產(chǎn)品相比，國內(nèi)汽車用聚丙烯樹脂無論在質(zhì)量穩(wěn)定性上，還是在數(shù)量上都有一定的不足，聚丙烯樹脂本身具有強(qiáng)度不足，抗沖擊性能差等缺點(diǎn)，難以滿足汽車轉(zhuǎn)向盤對(duì)材料性能的苛刻要求。高性能的聚丙烯樹脂，例如高強(qiáng)度、高韌性的聚丙烯樹脂仍然要依靠進(jìn)口。雖然國內(nèi)的汽車塑料生產(chǎn)企業(yè)以及樹脂研發(fā)機(jī)構(gòu)在聚丙烯樹脂的強(qiáng)度和韌性方面做了大量的工作，然而其制備的聚丙烯樹脂仍然不能兼具較高的強(qiáng)度和韌性，難以完全滿足汽車塑料領(lǐng)域的需求。因此本發(fā)明通過特定的工藝步驟對(duì)所用增強(qiáng)填料以及增韌劑進(jìn)行改性處理，大大提高了聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性，滿足了汽車轉(zhuǎn)向盤對(duì)所用材料強(qiáng)度和韌性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種用于汽車轉(zhuǎn)向盤的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料，發(fā)明人通過大量的研究，意外地發(fā)現(xiàn)將增強(qiáng)填料和增韌劑通過特定的工藝步驟進(jìn)行改性后，大幅提高了聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性，滿足了汽車轉(zhuǎn)向盤對(duì)所用材料強(qiáng)度和韌性的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于汽車轉(zhuǎn)向盤的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料，其通過以下步驟制備而成：

(1)制備改性增強(qiáng)填料：

a)稱取一定量的納米碳酸鈣置于容器內(nèi)，在常壓下通入飽和蒸汽，使溫度升至70-100℃保溫10-15小時(shí)后，取出并真空干燥至恒重；

b)稱取50-80重量份的步驟a)中經(jīng)干燥后的納米碳酸鈣置于300-650重量份的甲基丙烯酸十二酯中，于30-40℃攪拌30-60min后，過濾并將納米碳酸鈣真空干燥至恒重；

c)稱取20-25重量份的步驟b)中經(jīng)干燥后的納米碳酸鈣、5-9重量份的相容劑、4-7重量份的潤滑劑、3-4重量份的茂金屬聚乙烯、6-8重量份的偶聯(lián)劑、1-3重量份的氯化鈣、10-20重量份的尼龍66樹脂，40-60重量份的聚丙烯置于高速混合機(jī)中混合5-10min，之后再將得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，即得到改性增強(qiáng)填料；

(2)制備改性增韌劑：

a)稱取60-70重量份的乙烯-辛烯共聚物、20-30重量份的三元乙丙橡膠、2-10重量份的聚酰亞胺、20-35重量份的滑石粉、5-8重量份的氯鉑酸置于高速混合機(jī)中混合30-40min，制成面團(tuán)狀物料；

b)將步驟a)中制成的面團(tuán)狀物料于30-40℃保溫2小時(shí)；

c)將步驟b)中的物料降溫至-20-0℃下保溫3小時(shí)；