一种适用于汽车工业的高强度环保材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了适用于汽车工业的高强度环保材料及其制备方法，其以聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯酸异辛酯、马来酸二丁酯为主要成分，通过加入乙基纤维素、N，N‑二甲基甲酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯基羧酸酯、二苯基硅二醇、双氯苯双胍己烷、轻质碳酸钙、钛白粉、膨润土、山奈酚、助剂、硅烷偶联剂，辅以球磨、超声、煅烧、热混、发泡、熟化、挤出等工艺，使得制备而成的环保材料韧性高、耐热性强、耐冲击，提升了材料应用水平，具有良好的经济价值。

High strength environmental protection material suitable for automobile industry and preparation method thereof

High strength environmental protection material and preparation method thereof are disclosed for the automotive industry, the polyvinyl alcohol and polyvinyl chloride, 2-ethylhexyl acrylate, butyl two maleic acid as the main ingredient, by adding ethyl cellulose, N, N two methyl formamide, two methyl diene propyl ammonium chloride, vinyl carboxylic ester, two phenyl silicone glycol, chlorhexidine, light calcium carbonate, titanium dioxide, bentonite, kaempferol, additives, silane coupling agent, supplemented by ball milling, ultrasonic, calcination, thermal mixing, foaming, curing, extrusion process, environmental protection material toughness makes prepared, high heat resistance and resistance the impact, enhance the application level of the material, it has good economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于汽车工业的高强度环保材料及其制备方法
本专利技术涉及环保材料
，特别涉及适用于汽车工业的高强度环保材料及其制备方法。
技术介绍
汽车工业中的材料一般选用的是合金材料，但合金材料价格高、质量重，给其应用带来了一定的限制，因此出现了用塑料件代替部分金属材料的趋势。聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料产品之一，其价格便宜，应用广泛，具有质量轻、强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点，可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯还用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等。因此，将其作为汽车工业中塑料件的材料已有应用。但PVC材料同时也存在如下缺点：如韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料。另外，聚氯乙烯的脆性受温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15℃，软质PVC的使用下限为-30℃。并且，PVC材料的热稳定性差，在100℃时就开始分解，高于150℃时分解更加迅速。因此，在一定程度上这些缺陷限制了其使用。目前，国内市场流通的PVC改性材料主要是通过添加铅稳定剂来提高其抗冲击强度，但铅稳定剂属于非环保材料，废弃后给环境带来了不可忽视的污染，不能满足环保要求。并且还容易受环境中硫化物的污染出现花斑。因而开发一种新型聚氯乙烯复合材料以提高材料的物理强度，同时提高其环保性能就显得十分必要。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供适用于汽车工业的高强度环保材料，通过采用特定的原料进行组合，配合特定的生产工艺，得到了适用于汽车工业的高强度环保材料，其韧性高、耐热性强、耐冲击，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：适用于汽车工业的高强度环保材料，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇70-80份、聚氯乙烯50-60份、丙烯酸异辛酯35-45份、马来酸二丁酯20-30份、乙基纤维素15-20份、N，N-二甲基甲酰胺12-16份、二甲基二烯丙基氯化铵8-12份、乙烯基羧酸酯7-10份、二苯基硅二醇6-8份、双氯苯双胍己烷6-8份、轻质碳酸钙4-6份、钛白粉4-6份、膨润土2-4份、山奈酚1-3份、助剂3-5份、硅烷偶联剂3-5份。优选地，所述助剂由等质量的聚异丁烯和四氯化碳配比而成。优选地，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂A187中的任意一种。所述的适用于汽车工业的高强度环保材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将轻质碳酸钙、钛白粉、膨润土混合，放入球磨罐中，以200转/分的转速，在球磨机中球磨90分钟，得到粉末状混合物；（2）将乙基纤维素、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯基羧酸酯和步骤1的粉末状混合物共同加入到其重量30倍的浓度为75%的乙醇溶液中，超声分散25-35分钟，随后加入二苯基硅二醇、双氯苯双胍己烷、山奈酚，磁力搅拌10分钟，抽滤，将抽滤后的产物在135-145℃下干燥4小时，送入马弗炉中，在660-680℃下煅烧3小时，冷却，得预处理混合物；（3）将聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯酸异辛酯、马来酸二丁酯、助剂、硅烷偶联剂和步骤2的预处理混合物加入热混机中，以950转/分的速度进行高速混合，混合时间为20分钟，随后将混合物加入反应釜并于85℃搅拌1.5小时，随后用稀盐酸溶液将pH调节至5.0-5.5，再于90℃搅拌5-7小时，然后将pH调至中性并过滤，得改性混合料；(4)将步骤3的改性混合料注入模具中发泡得坯料；然后将坯料送入隧道式烘箱中，分段升温：在70-80℃下，反应18-20分钟；再在90-100℃下，反应12-15分钟；最后在120℃下熟化2-3小时；(5)将步骤4中熟化后的坯料送入双螺杆挤出机熔融挤出，挤出的产物经过循环水浴冷却和切粒，得到成品。优选地，所述步骤（2）中，超声分散的温度为60℃，超声功率为700W。优选地，所述步骤（5）中，双螺杆挤出机的温度控制为加料段125-135℃，熔融段175-185℃，均化段230-240℃，机头185-195℃，模口195-205℃，螺杆转速为45-55转/分。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术的适用于汽车工业的高强度环保材料以聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯酸异辛酯、马来酸二丁酯为主要成分，通过加入乙基纤维素、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯基羧酸酯、二苯基硅二醇、双氯苯双胍己烷、轻质碳酸钙、钛白粉、膨润土、山奈酚、助剂、硅烷偶联剂，辅以球磨、超声、煅烧、热混、发泡、熟化、挤出等工艺，使得制备而成的环保材料韧性高、耐热性强、耐冲击，提升了材料应用水平，具有良好的经济价值。（2）本专利技术的适用于汽车工业的高强度环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1按照重量份数准确称取聚乙烯醇70份、聚氯乙烯50份、丙烯酸异辛酯35份、马来酸二丁酯20份、乙基纤维素15份、N，N-二甲基甲酰胺12份、二甲基二烯丙基氯化铵8份、乙烯基羧酸酯7份、二苯基硅二醇6份、双氯苯双胍己烷6份、轻质碳酸钙4份、钛白粉4份、膨润土2份、山奈酚1份、助剂3份、硅烷偶联剂KH5503份。所述助剂由等质量的聚异丁烯和四氯化碳配比而成。（1）将轻质碳酸钙、钛白粉、膨润土混合，放入球磨罐中，以200转/分的转速，在球磨机中球磨90分钟，得到粉末状混合物；（2）将乙基纤维素、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯基羧酸酯和步骤1的粉末状混合物共同加入到其重量30倍的浓度为75%的乙醇溶液中，超声分散25分钟，超声分散的温度为60℃，超声功率为700W，随后加入二苯基硅二醇、双氯苯双胍己烷、山奈酚，磁力搅拌10分钟，抽滤，将抽滤后的产物在135℃下干燥4小时，送入马弗炉中，在660℃下煅烧3小时，冷却，得预处理混合物；（3）将聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯酸异辛酯、马来酸二丁酯、助剂、硅烷偶联剂KH550和步骤2的预处理混合物加入热混机中，以950转/分的速度进行高速混合，混合时间为20分钟，随后将混合物加入反应釜并于85℃搅拌1.5小时，随后用稀盐酸溶液将pH调节至5.0，再于90℃搅拌5小时，然后将pH调至中性并过滤，得改性混合料；(4)将步骤3的改性混合料注入模具中发泡得坯料；然后将坯料送入隧道式烘箱中，分段升温：在70℃下，反应18分钟；再在90℃下，反应12分钟；最后在120℃下熟化2小时；(5)将步骤4中熟化后的坯料送入双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的温度控制为加料段125℃，熔融段175℃，均化段230℃，机头185℃，模口195℃，螺杆转速为45转/分，挤出的产物经过循环水浴冷却和切粒，得到成品制得的适用于汽车工业的高强度环保材料的性能测试结果如表1所示。实施例2按照重量份数准确称取聚乙烯醇75份、聚氯乙烯55份、丙烯酸异辛酯40份、马来酸二丁酯25份、乙基纤维素18份、N，N-二甲基甲酰胺14份、二甲基二烯丙基氯化铵10份、乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于汽车工业的高强度环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇70‑80份、聚氯乙烯50‑60份、丙烯酸异辛酯35‑45份、马来酸二丁酯20‑30份、乙基纤维素15‑20份、N，N‑二甲基甲酰胺12‑16份、二甲基二烯丙基氯化铵8‑12份、乙烯基羧酸酯7‑10份、二苯基硅二醇6‑8份、双氯苯双胍己烷6‑8份、轻质碳酸钙4‑6份、钛白粉4‑6份、膨润土2‑4份、山奈酚1‑3份、助剂3‑5份、硅烷偶联剂3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于汽车工业的高强度环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇70-80份、聚氯乙烯50-60份、丙烯酸异辛酯35-45份、马来酸二丁酯20-30份、乙基纤维素15-20份、N，N-二甲基甲酰胺12-16份、二甲基二烯丙基氯化铵8-12份、乙烯基羧酸酯7-10份、二苯基硅二醇6-8份、双氯苯双胍己烷6-8份、轻质碳酸钙4-6份、钛白粉4-6份、膨润土2-4份、山奈酚1-3份、助剂3-5份、硅烷偶联剂3-5份。2.根据权利要求1所述的适用于汽车工业的高强度环保材料，其特征在于：所述助剂由等质量的聚异丁烯和四氯化碳配比而成。3.根据权利要求1所述的适用于汽车工业的高强度环保材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂A187中的任意一种。4.根据权利要求1-3任一所述的适用于汽车工业的高强度环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将轻质碳酸钙、钛白粉、膨润土混合，放入球磨罐中，以200转/分的转速，在球磨机中球磨90分钟，得到粉末状混合物；（2）将乙基纤维素、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯基羧酸酯和步骤1的粉末状混合物共同加入到其重量30倍的浓度为75%的乙醇溶液中，超声分散25-35分钟，随后加入二苯基硅二醇、双氯苯双胍己烷、山奈酚，磁力搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：费根华，
申请(专利权)人：苏州佰思科节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32