基于热塑性聚酮的车体配件制造技术

本发明专利技术涉及基于热塑性聚酮及其与其它聚合物的混合物的车体配件，和热塑性聚酮对生产车体配件的应用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于热塑性聚酮及其与其它聚合物的混合物的车体配件，和热塑性聚酮对生产车体配件的应用。由于设计和成本的原因，塑料在车体外部的使用仍在增加。因此，车辆着色上漆的塑料配件的重要性越来越大。塑料汽车配件的设计灵活性比使用金属大得多。特别是在表面积大的车体外部，使用塑料配件能提供巨大的成本优势，车辆的生产批量就可越小，成本优势损失越大。塑料汽车配件的上漆，基本上是离线进行的，既可在供应商的厂房里，也可在汽车制造厂的塑料上漆车间中进行。在全面上漆的情况下，离线上漆的配件初始上漆线终端被安装在车体上。离线上漆的优点是，可以采用特制的上漆设备，这些上漆设备的性能特别适合塑料材料和应用目的。从热塑性材料范围内选择塑料实际上是不受限制的。然而，离线上漆的缺点是色调和光泽方面有可能发生偏差、上漆材料的价格高、投资和生产成本高、服务和后勤费用也较贵。为了克服离线上漆的缺点，在车体上漆过程中可送入塑料配件，和在车身上漆过程中可部分或完全地同时涂敷塑料配件。在车体上漆过程中的这种塑料配件的一体化称为在线插入或在线上漆。在插入在线上漆的情况下，在上底漆(例如采用阴极浸入上漆)后，和在施加填料之前或之后，将塑料配件送入初始上漆生产线中。对于插入在线方法，塑料配件还必须能采用静电涂敷方法上漆。这要采用导电塑料或例如采用离线涂导电的底漆来达到。在烘烤填料和随后上漆层(一般第一层是底漆，然后是清漆)时，塑料配件的塑料必须在高达160℃的温度下能耐一定的时间(例如30分钟)而不损坏。插入在线方法的缺点是，需要单独清洁塑料配件。此外，在上底漆后，在上漆生产线上送入塑料配件包含有污染的危险。在线上漆系指在车体上底漆之前，将塑料配件安装到车体上，然后，这些塑料配件通过全部原有的上漆过程。因此，在在线上漆的情况下，塑料配件从头至尾地通过上漆线。采用在线上漆时，在装配架上的整个车身与已安装的配件，或伴有在装置夹具上配件一起例如，首先在浸渍槽中除去油脂，进行磷酸盐处理和上底漆(一般是采用阴极浸涂)，在温度高达230℃下烘烤底漆。再以与在插入在线方法中所述相同的方式进一步上漆。由于在在线方法中，在二个上漆位置之间没有送入塑料配件，所以防止了污染的危险。离线和插入在线方法相比，直接装配在成本上相当有利。在线上漆需要使用对高达230℃(一般为160-210℃)的温度能耐一定时间(例如30分钟)的塑料。适合在线使用但不导电的塑料，有时还需预先涂敷导电的底漆。在车体上漆中将汽车配件一体化，采用插入在线或在线上漆方法上漆的优点是降低上漆成本、简化上漆方法、更好的与车体的色调一致性和效果的一致性、后勤更简化。对于插入在线和在线方法，对高耐热性与在低温下的高韧性结合起来的要求，妨碍了几乎所有成本有效的热塑性塑料在车身上漆一体化方法中的应用。在热塑性塑料中加入的强化物质(例如，玻璃纤维、滑石、高岭土和硅灰石)，虽然提高了耐热性并降低了热膨胀系数，但却引起在低温下的韧性损失。在热塑性塑料中加入耐冲击的改性剂(例如ABS-橡胶、EPDM-橡胶)，虽然提高了低温韧性，但却导致耐热性不够。在热塑性塑料范围内，只有聚苯醚/聚酰胺混合物(PPO/PA)具有所需的耐热性，是具有商业价值的。PPO/PA混合物目前主要用于按插入在线或在线方法上漆的挡泥板。然而，PPO/PA混合物的缺点是，低温韧性较差和吸水量大。吸水能引起尺寸的变化，并对上漆的性能有影响。另一个缺点是，PPO/PA混合物是由无定形的热塑性塑料和部分结晶的热塑性塑料组成的，它们很难混合。为了产生能再现相形态和为了避免分离现象，需要采用相容剂。除了增加成本以外，在生产条件下的PPO/PA在化学和物理上的复杂性对确保一致的产品质量方面出现一些问题。现已发现，热塑性聚酮及其与其它热塑性塑料的混合物，具有一系列适合采用插入在线或在线可上漆的汽车配件的理想性质。聚酮是部分结晶的热塑性塑料，在插入在线或在线可上漆方法采用的高温下，具有足够的刚性、耐热性和尺寸稳定性。聚酮及其与其它热塑性塑料的混合物，其特征在于，在低温下具有优良的耐冲击性，且几乎不从环境中吸收任何水分。它们耐水解，且有非常好地耐燃料性，并能对燃料形成有效的隔离层。它们具有非常好的回收特性。不采用卤素或磷，就能将聚酮制成不易燃的。此外，它们是基于廉价的原料，例如一氧化碳、乙烯和丙烯。特别是，聚酮及其与其它热塑性塑料的混合物具有耐高温和在低温下耐冲击的优良综合性能。此外，它们可以采用常规的塑料加工技术，例如注模、挤压、热成型和深拉、压制、焊接、印模和这些技术的结合进行加工。本专利技术提供基于热塑性聚酮的汽车配件和车体配件。基于热塑性聚酮和还可基于与其它热塑性塑料的混合物的汽车配件，非常适合插入在线和在线上漆。这些汽车配件尤其适合在线上漆。热塑性聚酮可与其它作为混合成分的热塑性塑料、热塑性弹性体或其混合物混合。这些包含热塑性聚酮和其它混合成分的热塑性模塑组合物也特别适合用于汽车配件。本专利技术还提供应用热塑性聚酮及其与其它热塑性塑料、热塑性弹性体及它们的混合物的混合物在生产汽车配件和车体配件中的应用。热塑性聚酮具有直链交错结构，每个分子的不饱和烃基本上包含1个分子的一氧化碳。用作合成聚酮聚合物的适宜的烯层不饱和烃单体，其碳原子高达20个，优选高达10个，它们是脂肪族单体如乙烯和其它烯烃如丙烯、1-丁烯、1-异丁烯、1-己烯、1-辛烯、和1-十二碳烯，或是芳基脂肪族单体，在直链的一个碳原子上包含一个芳基取代基。作为芳基脂肪族单体的实例，可列举如下苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对-乙基苯乙烯和间-异丙基苯乙烯。优选的聚酮是一氧化碳与乙烯的共聚物，或一氧化碳、乙烯和具有至少3个碳原子的第二种烯属不饱和烃，特别是α-烯烃，例如丙烯的三聚物。特别优选是至少2种单体单元的三聚物，其中之一是乙烯，另一种是第二种烃。优选采用约10-100单体单元的第二种烃。优选的聚酮的聚合物链可用下式表示xy(I)式中G是基于一种具有至少3个碳原子，优选3-10个碳原子的烯属不饱和烃的单体单元，它们是通过烯属双键聚合的，和比例y∶x不大于约0.5。对于一氧化碳与乙烯的共聚物，y＝0。如果y不等于0，则采用三聚物，单元-CO-(CH2CH2)-和-CO-(G)-沿聚合物链具有统计学的分布。优选比例y∶x的值为0.01-0.1。根据凝胶渗透色谱测定，优选聚酮的平均分子量(数均分子量)为约1,000-200,000，特别优选为20,000-90,000。关于聚酮特性和制备的进一步资料可参考美国专利-A 5 166252。可以采用聚酮或聚酮的混合物。作为混合成分的实例列举如下聚亚烷基对苯二酸酯、热塑性的乙烯基(共)聚合物、接枝聚合物(例如ABS-橡胶、丙烯酸酯-橡胶)、聚烯烃和热塑性弹性体如热塑性聚氨酯、EP(D)M-橡胶、聚丙烯(PP)/EPDM-橡胶、聚苯醚及其混合物。在本专利技术的情况下，聚亚烷基对苯二酸酯是芳香族二元羧酸或其反应性衍生物(例如二甲基酯或酸酐)与脂肪族、脂环族、或芳基脂肪族二元醇的反应产物，和这些反应产物的混合物。优选的聚亚烷基对苯二酸酯，是由对苯二酸(或其反应性衍生物)和具有2-10个碳原子的脂肪族或脂环族二元醇按已知的方法(Kunststoff-Handbuch(塑料手册)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于热塑性聚酮的汽车配件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M米勒，D约阿西米，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]