本发明专利技术一种汽车轮毂饰盖用的合金材料，包括如下重量百分比的原料：聚丙烯30~50%，聚酰胺10~30%，复配型界面增容剂10~25%，无机填充体10%~30%；增容剂由聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物组成。还提供了上述合金材料的制备方法，将混合后的聚丙烯、聚酰胺、复配型界面增容剂放置于紧密啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中，经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内，将无机填充体从侧喂料口加入到挤出机中，经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理后得到汽车轮毂饰盖用的合金材料。本发明专利技术的合金材料的拉伸强度、弯曲强度均优于湿态聚酰胺材料接近，弯曲模量更是同比提升150%以上，最高可达3800MPa左右，同时材料收缩率低。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车轮毂饰盖用的合金材料及其制备方法
本专利技术属于高分子化学领域，涉及一种合金材料，具体来说是一种汽车轮毂饰盖用的合金材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺PA是一种常见的工程塑料，其力学性能高，抗冲击、耐热性能好，常用于汽车发动机周边制件、汽车内外饰等制件；但由于其所含的酰胺基团具有较强的极性，易与水分子形成氢键作用，导致材料的力学性能大幅度降低、制件变形严重，通常的解决方法是加入一定量的无机矿物填料，在一定程度上降低其吸水性，但这不可避免会对材料的强度带来负面影响。聚丙烯PP是非极性的通用塑料，其分子链中不含极性基团，因而吸水性、耐溶剂性均明显优于聚酰胺，且由于其微结构规则，容易规则堆砌而形成结晶，因此，具有比常规的烯烃类聚合物更好的力学性能，且保留了聚烯烃材料良好的加工流动性及成本低廉的优势。随着近年来汽车工业的不断发展，轻量化、环保化的发展理念日益深入人心，对汽车零部件用材料的性能也提出新的要求。聚酰胺的加工稳定高(250～260℃以上)、且加工窗口较窄，一旦温度过高则容易导致聚合物降解，制件也随之报废，从而产生材料、能源上的双重浪费。汽车轮毂饰盖是安装于汽车轮毂外侧的装饰性部件，其力学性能要求并不像发动机周边部件用聚酰胺材料那么高，且从各大主机厂的性能标准来看，聚酰胺的湿态力学性能指标还是较低的，这为聚丙烯类合金材料替代聚酰胺材料提供了良好的先决条件。从已有的聚丙烯/聚酰胺合金材料来看，由于两者在化学性质上的巨大差异，其分散相的分布状况及相间相容性一直是未能有效解决的技术性。CN201510618103所记述的耐水解耐老化聚酰胺/聚丙烯合金材料就是通过相容剂、界面稳定剂来改善合金材料的力学性能及耐水解耐老化性能，但合金体系中聚丙烯含量较少，耐化学稳定性改进的意义相对更大，类似的研究还可见于CN201110062768所述的低吸水性PA66聚丙烯合金材料。综上来看，真正意义上的高性能聚丙烯/聚酰胺合金一直是当前相关研究所较少涉及的领域，若能在力学性能、制件外观及尺寸、耐候性能等方面有所突破，其必将在汽车用轻量化、环保化新材料开发及应用中获得广泛应用。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种汽车轮毂饰盖用的合金材料及其制备方法，所述的这种汽车轮毂饰盖用的合金材料及其制备方法要解决现有技术中的车轮毂饰盖用的合金材料其力学性能和化学稳定性不佳的技术问题。本专利技术提供了一种汽车轮毂饰盖用的合金材料，包括以下重量百分比的原料：所述的聚丙烯为均聚丙烯，其在230℃、2.16Kg的测试条件下，其熔融指数为30～100g/10min；所述的复配型界面增容剂由聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物组成，所述的聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物的质量比为5～10：5～15；所述的聚丙烯接枝物为马来酸酐接枝聚丙烯PP-MAH、或者甲基丙烯酸甲酯接枝PP-GMA中的任意一种或两种的组合，经化学法测定接枝率为0.8～1.5％；所述的丙烯酸类多嵌段共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA、乙烯-甲基丙烯酸共聚物EMA、或者甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS中的任意一种或两种以上的组合；所述的无机填充体为纳米级滑石粉、镁盐晶须、硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、或者纳米碳化硅晶须中的任意一种或两种以上的组合。进一步的，所述的聚酰胺为聚酰胺6，熔体黏度范围为0.5～6。进一步的，所述的聚酰胺6的熔体黏度范围为2～4。本专利技术还提供了上述的一种汽车轮毂饰盖用的合金材料的制备方法，包括以下步骤：1)按所述的重量百分比称取聚丙烯、聚酰胺、复配型界面增容剂，然后混合均匀，得到混合原料；2)按比例称取无机填充体；3)将干燥后的混合原料放置于紧密啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中，经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内，将无机填充体从侧喂料口加入到挤出机中，挤出机螺杆直径为40mm，长径比L/D为56，主机筒的各分区温度从加料口到机头出口设定为：160℃、190℃、220℃、235℃、230℃、230℃、230℃，主机转速为300转/分钟，经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理后得到汽车轮毂饰盖用的合金材料。本专利技术通过高效、稳定的多组分界面增容剂的选择、搭配，辅以特殊的无机填充体，以及合适比例的聚酰胺，使制得的改性聚丙烯复合材料具备较常规聚丙烯材料更高的强度指标如拉伸、弯曲强度，主要的刚性指标如弯曲模量也有大幅度提升，材料的加工流动性较聚酰胺材料更好，加工窗口更宽，熔体性质更稳定，同时材料的尺寸特性如收缩率、线性膨胀系数CLTE均与常规的聚酰胺复合材料相类似，能满足通用、大众、吉利等国内主机厂的关于汽车轮毂饰盖专用材料标准。本专利技术的高性能聚丙烯/聚酰胺合金材料，已经从力学性能、加工表现、长期耐候性等方面具备了替代汽车饰件用聚酰胺复合材料的可能性。首先，聚丙烯/聚酰胺合金材料的相间相容性有了明显的提升，以材料的断裂伸长率为例，选择合理种类、用量复配型界面增容剂的配方材料，其拉伸强度也从30MPa左右提升至40MPa以上，与湿态聚酰胺材料的拉伸强度接近，主要的刚性指标如弯曲模量提升至3800MPa左右，已明显高于湿态的聚酰胺复合材料的对应指标，聚丙烯/聚酰胺合金材料的收缩率保持在0.4-0.6％之间，CLTE的测试值也非常接近于聚酰胺材料，需要指出的是，聚丙烯/聚酰胺合金材料的吸水率有了大幅度的降低，仅为0.08％～0.15％，这为制件在实际使用环境中的性能保持率、尺寸稳定性改善提供良好的材料基础。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术针对汽车轮毂饰盖的力学性能及实际使用环境需求，以高性能、高耐候的聚丙烯/聚酰胺合金材料来替代传统的聚酰胺材料，提出了复配型界面增容剂，着重改善聚合物合金的相间相容性及分散合理性能；以特定的无机填充体来替代普通的矿物填料，具有更好的增刚效果；所得的聚丙烯/聚酰胺合金的主要强度指标如拉伸强度、弯曲强度均优于湿态聚酰胺材料接近，弯曲模量更是同比提升150％以上，最高可达3800MPa左右，同时材料收缩率低，尺寸稳定性与轮毂饰盖专用聚酰胺材料类似，但加工、注塑工艺条件更温和、稳定，是一种特点突出、综合性能优良、易加工的汽车外饰件专用改性材料。具体实施方式下面通过具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明，所述实施例仅用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。本专利技术实施例所用原料：PP:均聚丙烯，结晶度Xc≥65％，韩国PolyMirae，熔融指数MFR为120g/10min(230℃、2.16Kg)。PA-1：聚酰胺6，熔体相对黏度2.45，宁波亨润聚合有限公司。PA-2：聚酰胺6，熔体相对黏度1.0，美国朗盛化学。聚丙烯接枝物-1：马来酸酐接枝聚丙烯PP-MAH1001，接枝率1.0％，上海莊景化工。聚丙烯接枝物-1：马来酸酐接枝聚丙烯PP-MAH5001C，，接枝率0.8％，南通日之升公司。丙烯酸类多嵌段共聚物-1：甲基丙烯酸甲酯PMMACM205，镇江奇美化学。丙烯酸类多嵌段共聚物-2：乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA-460，VA含量60％，日本三井化学。无机填充体-1：HART84，10000目，高压缩级，无锡恒茂工贸有限公司。无机填充体-2：纳米级滑石粉(型号为HTP05)，10000目本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车轮毂饰盖用的合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：聚丙烯 30~50%；聚酰胺 10~30%；复配型界面增容剂 10~25%；无机填充体 10~30%；所述的聚丙烯为均聚丙烯，其在230℃、2.16Kg的测试条件下，其熔融指数为30~100 g/10min；所述的复配型界面增容剂由聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物组成，所述的聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物的质量比为5~10：5~15；所述的聚丙烯接枝物为马来酸酐接枝聚丙烯或者甲基丙烯酸甲酯接枝中的任意一种或两种的组合，经化学法测定接枝率为0.8~1.5%；所述的丙烯酸类多嵌段共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯‑乙酸乙烯共聚物、乙烯‑甲基丙烯酸共聚物、或者甲基丙烯酸‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物中的任意一种或两种以上的组合；所述的无机填充体为纳米级滑石粉、镁盐晶须、硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、或者纳米碳化硅晶须中的任意一种或两种以上的组合。
【技术特征摘要】
1.一种汽车轮毂饰盖用的合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：聚丙烯30~50%；聚酰胺10~30%；复配型界面增容剂10~25%；无机填充体10~30%；所述的聚丙烯为均聚丙烯，其在230℃、2.16Kg的测试条件下，其熔融指数为30~100g/10min；所述的复配型界面增容剂由聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物组成，所述的聚丙烯接枝物和丙烯酸类多嵌段共聚物的质量比为5~10：5~15；所述的聚丙烯接枝物为马来酸酐接枝聚丙烯或者甲基丙烯酸甲酯接枝中的任意一种或两种的组合，经化学法测定接枝率为0.8~1.5%；所述的丙烯酸类多嵌段共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、或者甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的任意一种或两种以上的组合；所述的无机填充体为纳米级滑石粉、镁盐晶须、硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、或者纳米碳化硅晶须中的任意一种或两种以上的组合。...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑云龙，黄志杰，杨仓先，
申请(专利权)人：中广核俊尔上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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