[發(fā)明專利]一種汽車用高性能復(fù)合材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110411162.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113088005A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉渝;鄭紅開;熊晏安;宋世豪;吳俊;楊榮強(qiáng);靳靈杰;蔡孝生;文淳智
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州凱科特材料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L71/12;C08L83/08;C08L51/06;C08L23/08;C08L71/02;C08J7/00;C08J7/12;D01F6/94;D01F1/10;D04H1/728
• 代理公司: 貴州派騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

本發(fā)明屬于汽車用塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車用高性能復(fù)合材料，是采用電紡絲法在基體表面上形成抗老化膜；所述基體主要原料包括以下重量百分?jǐn)?shù)計的組分組成：聚苯醚20?25％、改性聚硅氧烷5?10％，表面活性劑0.1?0.3％，相容劑0.5?0.8％，余量為聚丙烯；本發(fā)明的復(fù)合材料具有如下優(yōu)異的性能：力學(xué)性能好、耐熱性能優(yōu)；抗老化性能優(yōu)，能夠用于制作汽車內(nèi)飾零件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車用塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車用高性能復(fù)合材料。

背景技術(shù)

聚丙烯作為汽車用塑料，聚丙烯是結(jié)晶性的高聚物，具有良好的耐溶劑性，流動性高、電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性，但其有如下缺陷限制了其應(yīng)用：1)分子鏈節(jié)上側(cè)甲基的規(guī)則排列使聚丙烯材料具有較高的結(jié)晶度，在通常的加工條件下，由熔體自然冷卻的均相結(jié)晶主要為α晶型，球晶顆粒較大，受到?jīng)_擊時易成為應(yīng)力集中點，使材料低溫下易脆斷，抗沖能力差；2)聚丙烯是一種非極性聚合物，其染色性、粘接性、抗靜電性以及與無機(jī)填料的相容性都較差；3)聚丙烯的結(jié)晶行為使材料的加工成型收縮率大，制品的尺寸穩(wěn)定性較低；4)聚丙烯分子中的叔碳原子和甲基上帶有活潑氫，易在紫外線和氧氣的作用下發(fā)生氧化降解反應(yīng)，不利于零件的長期使用。

聚硅氧烷具有優(yōu)異的潤滑性能，可降低材料的摩擦因數(shù)，從而提高材料的耐刮擦性能，但是聚硅氧烷與聚丙烯的相容性較差，添加聚硅氧烷可能會造成聚丙烯復(fù)合材料出現(xiàn)相分離，進(jìn)而降低聚丙烯復(fù)合材料的其力學(xué)性能。

聚苯醚是一種性能優(yōu)異的非結(jié)晶工程塑料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，成炭率高，耐熱性好、吸水性低、尺寸穩(wěn)定性好和密度小等優(yōu)點，但其分子結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)導(dǎo)致了分子鏈剛性大，熔融流動性差，而且玻璃化溫度在熱塑性塑料中最高，加工時需要加熱到300℃，因此極大地限制了其的應(yīng)用。

再考慮到極性非結(jié)晶的聚苯醚和非極性結(jié)晶的聚丙烯相容性較差，并且熔體粘度相差較大，若相容劑選擇不當(dāng)，會造成分散相的分布不規(guī)則，易產(chǎn)生分離現(xiàn)象，導(dǎo)致力學(xué)性能等下降。所以將聚苯醚、聚丙烯、聚硅氧烷形成優(yōu)勢互補(bǔ)仍值得研究。

專利申請?zhí)朇N201711402116.8公開了一種汽車內(nèi)飾材料及其制備方法，尤其是一種高質(zhì)感汽車內(nèi)飾材料及其制備方法。本發(fā)明的材料包括以下重量份數(shù)的組分：聚丙烯40-70份，柔軟劑1-10份，補(bǔ)強(qiáng)劑10-25份，促進(jìn)劑2-5份，高彈體5-20份，礦物粉5-25份，功能助劑1-3份，該發(fā)明通過強(qiáng)剪切、超高速拉伸方法實現(xiàn)取向成纖，大幅提高了原有聚丙烯材料強(qiáng)度、剛性、韌性和耐熱性，同時獲得了高品質(zhì)外觀制品，再通過高剪切分散實現(xiàn)了高彈體在體系中的良好分散，獲得了表面柔軟觸感、低光澤度，消除制品硬塑感，提升汽車塑料內(nèi)飾視覺檔次和手感舒適度，有利于營造出最舒適的車內(nèi)空間，但該文獻(xiàn)并未解決聚苯醚和聚丙烯相容性較差、熔體粘度相差較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種汽車用高性能復(fù)合材料。

具體是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種汽車用高性能復(fù)合材料，是采用電紡絲法在基體表面上形成抗老化膜，基體由以下重量百分?jǐn)?shù)計的組分組成：聚苯醚20-25％、改性聚硅氧烷5-10％，表面活性劑0.1-0.3％，相容劑0.5-0.8％，余量為聚丙烯。

所述電紡絲法具體為：將基體依次置于質(zhì)量濃度為1-2％的殼聚糖溶液浸泡5-10min，然后將基體置于靜電紡絲儀接收板上，將電紡絲液液注入注射器，電紡絲溶液在靜電力的作用下從針尖噴出，通過水凝膠粘附所紡的抗老化膜，然后置于質(zhì)量濃度為3-7％的氯化鈣溶液中浸泡3-10min，然后置于真空冷凍干燥機(jī)中凍干即得汽車用高性能復(fù)合材料。

所述電紡絲法的工作條件為：電壓10-20kV，推進(jìn)速度3-8mL/min，距離15-20cm，溫度30℃，濕度45％。