一种汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法，所述汽车保险杆用聚丙烯材料包括以下重量份的原料：等规聚丙烯50‑80份、热塑性弹性体20‑30份、改性无机填料10‑30份、抗氧剂0.1‑0.5份、偶联剂0.2‑0.6份、紫外线吸收剂0.1‑0.3份和润滑剂2‑9份。本发明专利技术采用铝酸酯偶联剂活化改性处理硅灰石粉和玻璃纤维，协同本发明专利技术原料中的润滑剂，形成缠绕结构，大大增强了硅灰石粉及玻璃纤维预聚丙烯材料的界面相容性，因此，在冲击过程中聚丙烯粒子不会脱离基体材料，从源头上提高了本发明专利技术的聚丙烯材料的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯材料及其制备方法，尤其是涉及一种汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
汽车保险杠是装在汽车前后端装，不仅具有装饰功能，更重要是能够吸收和缓和外界冲击力、防护车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。塑料保险杠相比于传统的金属保险杠，在经受低速碰撞冲击时可复原，因而塑料保险杠已经取代了金属保险杠，在众多塑料保险杠中，使用聚丙烯改性材料生产的保险杠已占到了80%左右，这种改性聚丙烯保险杠具有成本低、重量轻以及可循环再用的优点，因而被广泛应用到汽车领域中。但是，现有的聚丙烯汽车保险杠的耐冲击性能还较差，需要进一步改进。申请号为CN201210111297.X中国专利技术专利公开了一种聚丙烯汽车保险杠专用料及其制备方法，所述聚丙烯汽车保险杠专用料，包括下述重量份的组分：聚丙烯100份，三元乙丙橡胶10-20份，滑石粉10-20份，偶联剂0.1-0.3份，热稳定剂0.2-0.8份；其中所述热稳定剂，由下述组分按重量份组成：马来酸二正辛基锡10-30份、2-苯基吲哚-5-磺酸钠20-40份、2-苯基吲哚嗪20-40份，该专利技术的聚丙烯汽车保险杠专用料具有较高的耐热温度、良好的热稳定性能，拉升强度、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度均较优异。申请号为CN201410834222.3的中国专利技术专利公开了一种汽车保险杠用聚丙烯塑料，该专利技术涉及一种汽车保险杠用聚丙烯塑料，包括聚丙烯，聚乙烯，乙烯-辛烯共聚物，滑石粉，助剂；所述助剂包括有表面活性剂以及油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌；该专利技术由于采用表面活性剂、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌作为助剂，产品可以有效降低成品涂装难度，提高材料本身的表面极性和漆膜附着力，从而可以为汽车提供满足产品所需性能的同时具有较高的漆膜附着力的改性聚丙烯汽车保险杠专用料。但上述专利均无法从根本上解决聚丙烯汽车保险杠的耐冲击性能差的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法，解决了聚丙烯汽车保险杠的耐冲击性能差的问题。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种汽车保险杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料：等规聚丙烯50-80份、热塑性弹性体20-30份、改性无机填料10-30份、抗氧剂0.1-0.5份、偶联剂0.2-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.3份和润滑剂2-9份。优选地，所述改性无机填料为改性硅灰石粉和改性玻璃纤维的组合物，其中改性硅灰石粉与改性玻璃纤维的质量比为2-4:1，所述改性硅灰石的长径比为15-18:1。优选地，所述改性硅灰石粉的制备方法为向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重量计0.5-1.5wt%的铝酸酯偶联剂，然后在125-135℃下用高速搅拌机搅拌20-30min，转速为1000-1200r/min，冷却后即得改性硅灰石粉；所述改性玻璃纤维的制备方法为向玻璃纤维中加入以玻璃纤维重量计1-2wt%的铝酸酯偶联剂DL-411D，然后在125-135℃下用高速搅拌机搅拌20-30min，转速为1000-1200r/min，冷却后即得改性玻璃纤维。优选地，所述热塑性弹性体为EPDM或POE。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DLTP和抗氧剂168中的一种。优选地，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-9和紫外线吸收剂UV-531中的一种。优选地，所述润滑剂为硬脂酸镁或微晶石蜡。其制备方法，包括以下步骤：（1）预处理：向高速混合机中加入改性无机填料、抗氧化剂、偶联剂、紫外线吸收剂、相容剂和润滑剂，混合搅拌均匀后，再加入等规聚丙烯和热塑性弹性体，混合搅拌均匀后，得到混合料；（2）挤出造粒：将步骤（1）中得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，控制双螺杆的转速为90-100r/min，挤出机各段温度依次为180-190℃、210-220℃、220-230℃、230-235℃、235-240℃、230-235℃。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用EPDM或POE作为弹性体，与改性无机填料协同增韧聚丙烯材料，两种原料配比合理，制备得到的当汽车保险杆用聚丙烯材料中弹性体和无机填料分币均匀、间距适中，因此本方面的聚丙烯材料收到冲击时，均匀分散在聚丙烯基体中的弹性体和无机填料会成为应力集中点，在应力集中点的周围产生三维张力，配合弹性体和无机填料粒子的空洞化、聚丙烯基体的银纹化等膨胀过程，稳定冲击应力的传递过程，吸收大部分的冲击能，形成增强作用，提高了本专利技术的聚丙烯材料的抗冲击性能。（2）硅灰石是一种无机针状矿物，其特点是无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。玻璃纤维机械强度高、绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维的单丝直径为几个微米到二十几米个微米，玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。本专利技术的原料中硅灰石和玻璃纤维同时作为无机填料添加，并采用同一表面活性剂进行改性，意外发现两者经本专利技术的工艺处理后具有协同作用。（3）本专利技术的采用铝酸酯偶联剂活化改性处理硅灰石粉和玻璃纤维，经改性处理后，硅灰石粉和玻璃纤维的表面吸附上铝酸酯有机分子层，一方面增加了硅灰石粉和玻璃纤维表面的活性点和活性基团，提高了其吸附活性，另一方面铝酸酯偶联剂的疏水端在聚丙烯材料挤出过程中可以与聚丙烯发生化学反应，协同本专利技术原料中的润滑剂，形成缠绕结构，大大增强了硅灰石粉及玻璃纤维预聚丙烯材料的界面相容性，因此，在冲击过程中聚丙烯粒子不会脱离基体材料，从源头上提高了本专利技术的聚丙烯材料的抗冲击性能。（4）本专利技术的原料中以硬脂酸镁和微晶石蜡作为润滑剂，协同改性硅灰石粉和改性玻璃纤维这两种无机填料，可以保证无机填料粒子在聚丙烯基体中分散均匀，不团聚，从改善无机填料在聚丙烯基体中的分散均匀性及与界面间的粘结性角度，达到聚丙烯材料增韧、抗冲击性能的目的。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种汽车保险杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料：等规聚丙烯50份、EPDM30份、改性硅灰石粉7.5份、改性玻璃纤维2.5份、抗氧剂1010 0.5份、硅烷偶联剂KH550 0.2份、紫外线吸收剂UV-P 0.1份和微晶石蜡2份。所述改性硅灰石的长径比为15:1，其制备方法为向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重量计0.5wt%的铝酸酯偶联剂DL-411D，然后在125℃下用高速搅拌机搅拌30min，转速为1000r/min，冷却后即得改性硅灰石粉；所述改性玻璃纤维的制备方法为向玻璃纤维中加入以玻璃纤维重量计1wt%的铝酸酯偶联剂DL-411D，然后在125℃下用高速搅拌机搅拌20min，转速为1000r/min，冷却后即得改性玻璃纤维；其制备方法，包括以下步骤：（1）预处理：向高速混合机中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纤维、抗氧剂1010、硅烷偶联剂KH550、紫外线吸收剂UV-P和微晶石蜡，混合搅拌均匀后，再加入等规聚丙烯和EPDM，混合搅拌均匀后，得到混合料；（2）挤出造粒：将步骤（1）中得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，控制双螺杆的转速为100r/min，挤出机各段温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车保险杠用聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：等规聚丙烯50‑80份、热塑性弹性体20‑30份、改性无机填料10‑30份、抗氧剂0.1‑0.5份、偶联剂0.2‑0.6份、紫外线吸收剂0.1‑0.3份和润滑剂2‑9份。

【技术特征摘要】
1.一种汽车保险杠用聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：等规聚丙烯50-80份、热塑性弹性体20-30份、改性无机填料10-30份、抗氧剂0.1-0.5份、偶联剂0.2-0.6份、紫外线吸收剂0.1-0.3份和润滑剂2-9份。2.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠用聚丙烯材料，其特征在于：所述改性无机填料为改性硅灰石粉和改性玻璃纤维的组合物，其中改性硅灰石粉与改性玻璃纤维的质量比为2-4:1，所述改性硅灰石的长径比为15-18:1。3.根据权利要求2所述的一种汽车保险杠用聚丙烯材料，其特征在于：所述改性硅灰石粉的制备方法为向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重量计0.5-1.5wt%的铝酸酯偶联剂，然后在125-135℃下用高速搅拌机搅拌20-30min，转速为1000-1200r/min，冷却后即得改性硅灰石粉；所述改性玻璃纤维的制备方法为向玻璃纤维中加入以玻璃纤维重量计1-2wt%的铝酸酯偶联剂DL-411D，然后在125-135℃下用高速搅拌机搅拌20-30min，转速为1000-1200r/min，冷却后即得改性玻璃纤维。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志国，张保丰，李敏，陈帮军，陈小伟，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41