一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法技术

技术编号:10472867 阅读:140 留言:0更新日期:2014-09-25 11:11
本发明专利技术公开了一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法,采用聚丙烯、连续长玻璃纤维、热稳定剂、聚丙烯专用成核剂、增韧剂,制备的汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯(LFTPP)复合物,解决了LFTPP低温冲击性能差的缺陷。为解决增韧剂粘度高不利于玻纤浸润的难题,本发明专利技术采用LFT双浸润模头工艺,即在第一步高温熔体模头中实现聚丙烯对连续长玻璃纤维的浸润,第二步低温熔体槽中实现热塑性弹性体和部分聚丙烯的包覆。本发明专利技术材料具有优异的高温刚性和低温韧性、尺寸稳定性、耐热性、耐久性,满足汽车安全气囊框对材料的要求。

【技术实现步骤摘要】

[〇〇〇1] 本专利技术涉及一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯(LFTPP)复合物 及其制备方法,属于高分子材料及其成型加工领域。 一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合 物及其制备方法
技术介绍
汽车安全气囊框起着承载汽车安全气囊的作用,保证在紧急情况下,安全气囊爆 出时不发生破坏。一般主机厂规定安全气囊框要能保证_35°C安全气囊爆出时不发生碎裂, 85°C安全气囊爆出时不发生变形。因此,安全气囊框对材料性能的要求极高,既要保证材料 具有优异的尺寸稳定性、优异的耐久性,同时还要保证材料的高温刚性和低温韧性。 目前的安全气囊框材料主要采用热塑性弹性体增韧的玻纤增强尼龙 (PA+EPDM-GF)。尼龙材料由于在低温下韧性较差,需要添加大量的热塑性弹性体,但是尼 龙材料具有吸水率高导致尺寸稳定性变差的致命缺陷,同时近年来尼龙材料的价格居高不 下,限制了其在汽车零部件上的应用。 由于工程塑料价格昂贵,近年来连续长玻璃纤维增强聚丙烯(LFTPP)在汽车零部 件材料领域发展很快,有逐渐替代工程塑料的趋势。但是LFTPP在低温下冲击性能较差限 制了其在安全气囊框上的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯 (LFTPP)复合物及其制备方法,以克服现有技术存在的缺陷,满足汽车安全气囊框材料发展 的需要。 为了达到上述目的,本专利技术提供了一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强 聚丙烯(LFTPP)复合物,其特征在于,由以下以重量百分数计的组分组成: 聚丙烯 36-76%; 热稳定剂 0-2% ;[〇〇〇9] 聚丙烯专用成核剂 0-2% ; 相容剂 2-10%; 增韧剂 2-10%; 连续长玻璃纤维 20-40%。 优选地,所述聚丙烯选自烙体流动速率为10?1000g/10min的均聚、共聚聚丙烯 等的一种或其混合物。 优选地,所述的热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团 与硫代酯的复合物类和杯芳烃中的任意一种或几种的混合物。 优选地,所述的聚丙烯专用成核剂选自超细滑石粉、山梨醇类、有机磷酸盐类的一 种或者其混合物。 优选地,所述的相容剂选自极性单体接枝聚丙烯,极性单体选自马来酸酐及其类 似物(例如富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐),丙烯酸及其酯类衍生 物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧 丙酯等)中的一种或其混合物。 优选地,所述的增韧剂选自极性单体接枝热塑性弹性体。其中,极性单体选自马 来酸酐及其类似物(例如富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐),丙烯酸 及其酯类衍生物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲 基丙烯酸环氧丙酯等)中的一种或其混合物;热塑性弹性体选自乙烯-α -辛烯共聚物、苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、聚乙 烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任意 一种或两种的混合物。 优选地,所述的连续长玻璃纤维为聚丙烯专用连续长玻璃纤维。 本专利技术还提供了上述汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯(LFTPP )复 合物的制备方法,其特征在于,具体步骤如下: 第一步:将聚丙烯、热稳定剂、聚丙烯专用成核剂和相容剂挤出塑化后输送到高温 熔体浸润槽,槽内温度为250-360°C ; 第二步:将聚丙烯和增韧剂挤出塑化后输送到低温熔体浸润槽,槽内温度为 170-220 〇C ; 第三步:将连续长玻璃纤维以20-100m/min的速度牵引依次输入第一步中的高温 熔体浸润槽和第二步中的低温熔体浸润槽,牵引浸润,最后切粒。 本专利技术采用连续长玻璃纤维增加了聚丙烯的高温刚性以及尺寸稳定性。 此外,本专利技术中的热稳定剂的作用是抑制加工过程中聚丙烯产生的降解;聚丙烯 专用成核剂的作用是提高材料注塑过程中的结晶速率,缩短注塑成型周期;相容剂的作用 是增加聚丙烯和连续长玻璃纤维之间的界面相容性;增韧剂的作用是改善材料的低温韧 性。 为解决LFTPP低温冲击性能差的缺陷,本专利技术采用聚丙烯、连续长玻璃纤维、热稳 定剂、聚丙烯专用成核剂、增韧剂,制备了一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚 丙烯(LFTPP)复合物。为解决增韧剂粘度高不利于玻纤浸润的难题,本专利技术采用LFT双浸 润模头工艺,即在第一步高温熔体模头中实现聚丙烯对连续长玻璃纤维的浸润,第二步低 温熔体槽中实现热塑性弹性体和部分聚丙烯的包覆。 本专利技术材料具有优异的高温刚性和低温韧性、尺寸稳定性、耐热性、耐久性,满 足汽车安全气囊框对材料的要求。经检测,拉伸强度(23°C) > 80MPa,拉伸强度(85°C) 彡40MPa,拉伸模量(23 °C )彡5000Mpa,拉伸模量(85 °C )彡3000Mpa,冲击强度(23 °C ) 彡60KJ/m2,冲击强度(_35°C)彡50KJ/m2,缺口冲击强度(23°C)彡20KJ/m 2,缺口冲击强度 (_35°C)彡15KJ/m2,热氧老化(150°C,lOOOhr)后拉伸强度保持率彡90%,满足安全气囊框 材料高温刚性、低温韧性以及耐久性的要求。 【具体实施方式】 下面通过实施例进一步说明本专利技术。 实施例1 第一步:将20公斤聚丙烯PP BX3900、0. 2公斤酚类热稳定剂1010、0. 3公斤亚磷 酸酯类热稳定剂168、0. 5公斤聚丙烯专用成核剂HPN-20E、4公斤相容剂BondyramlOOl通 过单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到高温熔体浸润槽,槽内温度为250-360°C ; 第二步:将51公斤聚丙烯PP YPJ3860、4公斤Dupont公司增韧剂493D通过单螺 杆挤出机塑化后通过口模输送到低温熔体浸润槽,槽内温度为170-220°C ; 第三步:将20公斤PPG公司生产连续长玻璃纤维Tufrov4588以25m/min的速度 牵引依次输入第一步中的高温熔体浸润槽,高温熔体浸润槽长度为2m ;第二步中的低温熔 体浸润槽,低温熔体浸润槽长度为lm;牵引浸润,最后通过LFT专用切粒机切成12_长粒 子。 性能如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特征在于,由以下以重量百分数计的组分组成:聚丙烯                 36‑76%;热稳定剂               0‑2%;聚丙烯专用成核剂       0‑2%;相容剂                 2‑10%;增韧剂                 2‑10%;连续长玻璃纤维         20‑40%。

【技术特征摘要】
1. 一种汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特征在于,由以下 以重量百分数计的组分组成: 聚丙烯 36-76% ; 热稳定剂 0-2% ; 聚丙烯专用成核剂 0-2% ; 相容剂 2-10% ; 增韧剂 2-10% ; 连续长玻璃纤维 20-40%。2. 如权利要求1所述的汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特 征在于,所述聚丙烯选自烙体流动速率为10?l〇〇〇g/l〇min的均聚、共聚聚丙烯的一种或 其混合物。3. 如权利要求1所述的汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特 征在于,所述的热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯 的复合物类和杯芳烃中的任意一种或几种的混合物。4. 如权利要求1所述的汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特 征在于,所述的聚丙烯专用成核剂选自超细滑石粉、山梨醇类、有机磷酸盐类的一种或者其 混合物。5. 如权利要求1所述的汽车安全气囊框专用连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物,其特 征在于,所述的相容剂选自极性单体接枝聚丙烯,极性单体选自马来酸酐及其类似物,丙烯 酸及其酯类衍生物中的一种或其混合物。6. 如权利要求1所述的汽车安全气囊框专用连续...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志雄孙刚张永杨明刘远卢立波
申请(专利权)人:上海金发科技发展有限公司金发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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