[發明專利]LFT-D用薄壁抗翹曲復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210734800.0
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115141431A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 明星星;韋嘯;王志白;付軍;郭陽光
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L77/00;C08L91/06;C08K7/14;C08K5/14;C08J5/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 李勇;康海燕

本發明公開了一種LFT?D用薄壁抗翹曲復合材料及其制備方法和應用，按重量份計包括如下組分：80～100重量份的再生聚丙烯，5～20重量份的再生尼龍，1～5重量份的相容劑，0.1～0.5重量份的抗氧劑，0.4～1.8重量份的潤滑劑，25～35重量份的玻璃纖維，0.05～0.1重量份的硫化劑，5～10重量份的稀釋劑；所述玻璃纖維為第一玻璃纖維或第一玻璃纖維與第二玻璃纖維的混合物，所述第一玻璃纖維橫截面呈扁平形，所述第二玻璃纖維橫截面呈圓形，當第一玻璃纖維與第二玻璃纖維的混合物時，所述第一玻璃纖維和第二玻璃纖維的重量份之比小于3。其所制零件具有良好的抗翹曲性，加工性優良，成本低，碳排及環保效益顯著，適用于多種LFT?D零件，特別是某些薄壁零件。

技術領域

本發明涉及玻纖增強聚丙烯復合材料技術領域，具體涉及LFT-D用薄壁抗翹曲復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著我國低碳戰略的推進，“碳中和，碳達峰”的實現路徑已被各整車企業提上日程，相關方案路徑涉及企業的工廠規劃、產品規劃及產品制造等多板塊，這是各整車企業的社會責任和義務。新能源汽車是實現“碳中和，碳達峰”路徑中重要的措施，相對于傳統燃油車型輕量化關注的油耗降低問題，該類車型的電耗降低對輕量化有更高的要求。開發新型輕量化材料及方案對進一步降低汽車重量有重要意義。

汽車底護板包括發動機底部護板、底盤護板及行李艙護板等部分，作用主要是在汽車高速行駛時引導氣流，減小汽車行駛油耗、電耗及產生的風阻；同時汽車底護板也能阻擋汽車行駛過程遇到的泥水，保障汽車發動機艙及底盤的清潔度，防止因泥水包裹發動機及動力電池包下殼而造成發動機、動力電池散熱不良等故障。

目前汽車底護板的常見制作方法主要為注塑及熱壓，材料涉及PET纖維板、礦物填充增韌改性聚丙烯、短玻纖增強聚丙烯、長玻纖增強聚丙烯等。其中PET纖維板以熱壓為主，產品雖然質輕，但材料價格高，零件涉水時易導致材料吸水，性能下降，故很多量產車型的底護板已漸漸放棄該方案。礦物填充的增韌改性聚丙烯及短玻纖增強聚丙烯以注塑為主，礦物填充的增韌改性聚丙烯生產的零件雖然韌性好，但強度低，在使用過程中易因零件的受熱及行駛的風阻產生變形。短玻纖增強聚丙烯生產的底護板雖然強度較高，但韌性較差，特別是在低溫方面的表現。另外，注塑類玻纖增強零件在成型時因玻纖取向變形通常較為嚴重，需在零件設計時對零件進行預變形設計規避，這對設計人員的要求較高，實際操作下來效果不是太好。

長玻纖增強聚丙烯底護板有注塑及模壓兩種成型方式，注塑時使用顆粒型長玻纖材料，玻纖長度通常為1～1.2mm，制品壁厚通常在1.8～2.0mm，如需進一步降低零件壁厚減小零件重量則會導致注塑機鎖模力增加，注塑機噸位增加，導致零件生產成本上升。另外，顆粒型長玻纖材料的注塑也存在因玻纖取向導致的零件變形，在零件設計時也需對零件進行預變形規避，方案性價比不高；模壓成型時，零件有GMT及LFT-D兩種工藝，GMT需要預制PP玻纖板，零件成型自由度低，成本較高。LFT-D則不需制作半成品，直接成型零件，節省制造及物流成本，降低零件生產能耗，是高性價的汽車底護板制作方案。但目前使用LFT-D工藝制作的汽車底護板，其壁厚大多高于1.8mm，材質為30％玻璃纖維增強的改性聚丙烯，方案在輕量化方面沒有優勢，如減小零件的壁厚至1.6mm以下，現有材料及方案制作的零件易出現零件成型翹曲、填充不完全等缺陷，另外，零件如用于較高熱害區域，則零件在行駛時零件易因風阻的作用導致異響。

CN103554656A公開了一種用于LFT-D技術制備汽車底護板的聚丙烯復合材料，使用的聚丙烯為市售的石化合成的高流動聚丙烯，該類材料成本較高，未對零件壁厚、翹曲及耐熱性提升等問題提出解決方案。

CN103128903A公開了一種汽車發動機底護板的制造成型方法，介紹了可用多種樹脂及纖維來進行發動機底護板的LFT-D工藝生產，但該專利未提及材料的成本、低碳、零件耐熱性及零件壁厚的適應性方面進行描述。