一种轻量化汽车空调壳体用材料及其制备方法技术

技术编号:15105690 阅读:215 留言:0更新日期:2017-04-08 16:16
本发明专利技术涉及一种汽车空调壳体用材料及其制备方法,尤其是一种轻量化汽车空调壳体用材料及其制备方法,属于材料技术领域。本发明专利技术的材料包括以下重量份数的组分:高结晶聚丙烯70-80份,高熔体强度聚丙烯5-15份,共聚聚丙烯10-15份,成核剂0.2-0.5份,功能助剂母粒 2-5份。采用具有高强、高刚性的高结晶聚丙烯和具有超高延伸率的高熔体强度聚丙烯复合,不使用任何增强填料的情况下,满足甚至超过目前汽车空调壳体材料标准要求的同时,减轻壳体重量达15%以上,具有显著轻量化特点,实现空调壳体部件甚至整车轻量化。另外,此发明专利技术还具有低气味、低VOC含量特点,能够有效改善汽车车内空气质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车空调壳体用材料及其制备方法,尤其是一种轻量化汽车空调壳体用材料及其制备方法,属于材料

技术介绍
空调系统部件主要包括风机、加热器总成、蒸发器和空气导流板。通常,汽车主机厂对空调壳体材料标准要求其拉伸强度至少达到28MPa,弯曲模量高于2600MPa,缺口冲击强度不低于3kJ/m2,热变形温度不低于110℃,因此,各部件的壳体都是用20-40%矿物粉增强改性聚丙烯材料注塑而成。然而,轻量化已成为目前汽车行业发展主流,矿物密度高达到2.7~2.8g/cm3,复合材料密度1.06-1.24g/cm3,不利于汽车部件轻量化。然而,单纯聚丙烯材料性能无法满足汽车空调壳体材料标准要求。因此,研制具有低密度、高耐热、高刚性、高强度聚丙烯新材料对汽车轻量化具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术采用具有高刚性和高耐热的高熔体强度聚丙烯与高强度、高刚性的高结晶聚丙烯复合,提供一种具有低密度、高耐热、高刚性、高强度聚丙烯新材料。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种轻量化汽车空调壳体用材料,包括以下重量份数的组分:高结晶聚丙烯70-80份,高熔体强度聚丙烯5-15份,共聚聚丙烯10-15份,成核剂0.2-0.5份,功能助剂母粒2-5份。进一步的技术方案,所述高结晶聚丙烯结晶度70%以上,熔融指数为2-10g/10min。进一步的技术方案,所述高熔体强度聚丙烯具有长链结构且多分散性系数大于4,熔体强度大于等于20cN,熔融指数为2-10g/10min。进一步的技术方案,所述成核剂为纳米蒙脱土、苯甲酸盐、山梨醇类、有机磷酸盐中的一种。进一步的技术方案,所述功能助剂母粒包括抗氧剂、润滑剂和共聚聚丙烯,其质量比为2:1:7。进一步的技术方案,所述的抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,所述主抗氧剂为受阻酚类、羟胺类、硫酯类抗氧剂中的一种;辅抗氧剂为亚磷酸盐类和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种;所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种。进一步的技术方案,所述的主抗氧剂为抗氧剂N,N'-二苄基羟胺和抗氧剂1010,所述的辅抗氧剂为抗氧剂168。一种轻量化汽车空调壳体用材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将抗氧剂、润滑剂、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物,将此混合物加入到双螺杆挤出机中,通过挤出制备成功能助剂母粒;(2)将高结晶聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、共聚聚丙烯、成核剂、功能助剂母粒放入高速混合机中混合1-3min,得到混合物;(3)将步骤(2)中所得到的混合物通过双螺杆挤出机的主喂料料斗加入,经塑化、挤出、拉条、风干、造粒,得到可适用于轻量化汽车空调壳体的复合材料。进一步的技术方案,所述步骤(1)和(3)中,双螺杆挤出机料筒温度为I区:160-180℃、II区:200-210℃、III区:215-225℃、IV区:210-220℃、V区:210-220℃、VI区:210-220℃、VII区:210-220℃、VIII区:200-215℃、IX区200-210℃,螺杆转速400~800r/min。有益效果与现有技术相比,本专利技术具有如下显著优点:1、本专利技术采用具有高刚性和高耐热的高熔体强度聚丙烯与高强度、高刚性的高结晶聚丙烯复合,在不使用任何增强填料的情况下,拉伸强度超过30MPa,弯曲模量超过2700MPa,耐热温度超过110℃,满足甚至超过目前汽车空调壳体材料标准要求,壳体密度由1.06~1.24g/cm3降低到0.9-0.92g/cm3,减轻壳体重量达15%以上,具有显著低密度,轻量化特点,实现空调壳体部件甚至整车轻量化。另外,此专利技术还具有低气味、低VOC含量特点,能够有效改善汽车车内空气质量。2、本专利技术使用功能助剂母粒,由抗氧剂、润滑剂、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比制备而成,该母粒增加了助剂分散均匀性,减少了工厂粉尘,提高生产效率、降低了生产制造成本,材料制备方法工艺简单易行,易于实现工业化。3、本专利技术提供该材料的制备方法,工艺简单,生产成本低,效率高、易于实现工业化。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1将抗氧剂1010和抗氧剂168、硬脂酸钙、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物。将此混合物加入到双螺杆挤出机中,通过挤出制备成一定浓度功能助剂母粒。将70份高结晶聚丙烯(熔融指数为2g/10min,结晶度为71%)、15份高熔体强度聚丙烯(多分散性系数为5,熔体强度为22cN,熔融指数为5g/10min)、10份共聚聚丙烯、0.5份苯甲酸钠、4.5份功能助剂母粒放入高速混合机中混合3min,得到以上诸组分混合物;将所得到的混合物通过双螺杆挤出机的主喂料料斗加入,经塑化、挤出、拉条、风干、造粒等程序,得到具有低密度、高刚性、高强度汽车空调壳体的聚丙烯复合材料;其中,双螺杆挤出机料筒温度为I区:160℃、II区:200℃、III区:215℃、IV区:210℃、V区:210℃、VI区:210℃、VII区:210℃、VIII区:200℃、IX区200℃,螺杆转速400r/min。实施例2将抗氧剂N,N'-二苄基羟胺,168、硅酮、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物。将此混合物加入到双螺杆挤出机中,通过挤出制备成一定浓度功能助剂母粒。将高结晶聚丙烯(熔融指数为5g/10min,结晶度为70%)74.8份、高熔体强度聚丙烯(多分散性系数为6,熔体强度等于30cN,熔融指数为2g/10min)5份、共聚聚丙烯15份、苄叉山梨醇0.2份、功能助剂母粒5份放入高速混合机中混合1min,得到以上诸组分混合物;将所得到的混合物通过双螺杆挤出机的主喂料料斗加入,经塑化、挤出、拉条、风干、造粒等程序,得到具有低密度、高刚性、高强度汽车空调壳体的聚丙烯复合材料;其中,双螺杆挤出机料筒温度为I区:180℃、II区:210℃、III区:225℃、IV区:220℃、V区:220℃、VI区:220℃、VII区:220℃、VIII区:215℃、IX区210℃,螺杆转速800r/min。实施例3将抗氧剂1010、168、乙撑双硬脂酰胺、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物。将此混合物加入到双螺杆挤出机中,通过挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:高结晶聚丙烯70‑80份,高熔体强度聚丙烯5‑15份,共聚聚丙烯 10‑15份,成核剂 0.2‑0.5份,功能助剂母粒 2‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:
高结晶聚丙烯70-80份,
高熔体强度聚丙烯5-15份,
共聚聚丙烯10-15份,
成核剂0.2-0.5份,
功能助剂母粒2-5份。
2.根据权利要求1所述的轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述高结晶聚丙烯结晶度70%以上,熔融指数为2-10g/10min。
3.根据权利要求1所述的轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述高熔体强度聚丙烯具有长链结构且多分散性系数大于4,熔体强度大于等于20cN,熔融指数为2-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述成核剂为纳米蒙脱土、苯甲酸盐、山梨醇类、有机磷酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述功能助剂母粒包括抗氧剂、润滑剂和共聚聚丙烯,其质量比为2:1:7。
6.根据权利要求1所述的轻量化汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述的抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,所述主抗氧剂为受阻酚类、羟胺类、硫酯类抗氧剂中的一种;辅抗氧剂为亚磷酸盐类和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种;所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮、乙撑双硬脂酰胺、聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员:王滨吴汾周勇聂春
申请(专利权)人:南京聚隆科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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