一种汽车保险杠及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车保险杠，包括外板、缓冲材料和横梁，所述外板为聚氯乙烯材料，所述缓冲材料一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，所述缓冲材料为纤维增强废旧橡胶的复合材料，包括以下组分及其重量份数：100～200份废旧橡胶、20～30份纤维、1～5份造孔剂、3～5份发泡剂、2.5～6份稳定剂、10～20份交联剂和8～12份填料。本发明专利技术得到的汽车保险杠，具有重量轻、强度高、成本低、更换方便等优点。本发明专利技术还公布了一种汽车保险杠的生产方法。

A kind of automobile bumper and its production method

The invention discloses an automobile bumper, which comprises an outer plate, a cushioning material and a cross beam. The outer plate is made of polyvinyl chloride material. The cushioning material is composed of one end on the inner side of the outer plate and the other end on the cross beam. The cushioning material is a composite material of fiber reinforced waste rubber. The cushioning material includes the following components and their weight parts: 100-200 parts of waste rubber and 20-30 parts of fiber. Vitamin, 1-5 phr of pore-forming agent, 3-5 phr of foaming agent, 2.5-6 phr of stabilizer, 10-20 phr of cross-linking agent and 8-12 phr of filler. The automobile bumper has the advantages of light weight, high strength, low cost and convenient replacement. The invention also discloses a production method of an automobile bumper.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车保险杠及其生产方法
本专利技术涉及汽车保险杠
，具体的说涉及一种高强度汽车保险杠及其生产方法。
技术介绍
汽车前后端装有保险杠，不仅有装饰功能，更重要是吸收和缓和外界冲击力、保护车身及乘员安全功能的安全装置。汽车保险杠主要包括外板、缓冲材料和横梁组成，其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。现有塑料保险杠内的缓冲材料与外板和横梁之间采用分体式连接，碰撞后容易拆卸方便维修，但是由于保险杠整体面积大，缓冲材料与外板之间存在较大间隙，当外板受到较大外力的撞击变形时，才会起到缓冲作用，而不能在第一时间起到缓冲作用，减轻外板受到较小撞击时的变形程度，从而整体上提高了汽车保险杠的强度，降低了维修成本。
技术实现思路
鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术的主要目的之一在于提供一种具有高强度一体式汽车保险杠，目的之二在于提供一种新的生产汽车保险杠的方法，克服现有技术存在的不足之处，以便提高汽车保险杠的整体强度，降低外板受到撞击后所需的维修成本。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种汽车保险杠，包括外板、缓冲材料和横梁，所述外板为聚氯乙烯材料，所述缓冲材料一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，所述缓冲材料为纤维增强废旧橡胶的复合材料。优选的，所述纤维增强废旧橡胶的复合材料包括以下组分及其重量份：100～200份废旧橡胶、20～30份纤维、1～5份造孔剂、3～5份发泡剂、2.5～6份稳定剂、10～20份交联剂和8～12份填料，所述废旧橡胶为丁苯橡胶、聚氨酯橡胶、天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶中的一种或几种组合物。优选的，所述纤维增强废旧橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1干燥破碎：将废旧橡胶洗净后干燥，在高速破碎机中进行剪切破碎，得到粒度为5～15mm的橡胶颗粒；S2加热再生：称取步骤S1得到的橡胶颗粒100～200重量份加入到螺旋给料机中，微波加热至100～200℃，超声搅拌后通入超临界CO2，得到再生橡胶颗粒；S3橡胶改性：往真空反应釜中，加入步骤S2得到的再生橡胶颗粒及1～5份造孔剂和3～5份发泡剂，控制反应温度为280～350℃，真空度为-0.07MPa，搅拌速度1200～1500r/min，进行再生橡胶颗粒的改性操作，得到孔隙率为15～20％的改性橡胶颗粒；再生橡胶颗粒中添加入造孔剂和发泡剂，在真空条件下两者起到协同作用，有效控制橡胶内部发泡程度、孔径大小、通孔程度和孔径分布均匀性。S4纤维改性：将废旧纤维洗净、破碎后，加入到熔体挤出机中，将熔体从模头过滤挤出，得到纤维骨架，将纤维骨架放置在2～4J/cm2的紫外光线下进行辐照，照射时间20～40min，得到改性纤维骨架；S5交联反应：取步骤S4得到的改性纤维骨架20～30份，与2.5～6份稳定剂和10～20份交联剂加入到步骤S3的改性橡胶颗粒中，控制搅拌速率为600～800r/min，交联反应3～5h后，加入8～12份填料，继续搅拌30～60min，得到纤维增强废旧橡胶的复合材料。优选的，所述造孔剂按以下步骤制备得到：按重量份计，将20份纳米球形炭黑溶于100份乙醇溶液中，得到A溶液，将12份壳聚糖在微波条件下溶于80份分子量为250的聚乙二醇中，得到B溶液，在超声辅助搅拌的作用下，将所述A溶液与所述B溶液进行混合反应，反应1～3h后，得到纳米球形炭黑包覆壳聚糖的混合溶液，将上述混合溶液进行真空抽滤、干燥分离后得到所述造孔剂。制备得到的纳米球形炭黑包覆壳聚糖作为造孔剂，以壳聚糖为核层，所述纳米球形炭黑通过沉积方式包覆在壳聚糖表面，通过调节炭黑与氧气的反应温度和压力，控制炭黑与氧气的反应速率，从而有利于控制橡胶内部孔径大小和通孔程度。优选的，所述发泡剂由尿素、偶氮二甲酰胺和纸浆废液组成，其重量份数的比例为2～5：10～16：15～20。优选的，所述稳定剂为脱水蓖麻油脂肪酸镁盐、牛油脂肪酸钠盐、脂肪酸蔗糖酯中的一种或几种组合物。优选的，所述交联剂为有机硅烷偶联剂，所述有机硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或几种组合物。优选的，所述填料为硅藻土、膨润土中的一种或几种化合物。优选的，所述纤维为废旧棉纤维、废旧聚酯纤维、废旧纤维素纤维、废旧涤棉纤维中的一种或几种组合物。相应的，一种汽车保险杠的生产方法，包括以下步骤：S1横梁制作：将冷轧薄板冲压成1.5～2mm厚的U形槽横梁，将所述横梁在等离子表面处理器中进行离子活化处理；S2外板制作：将聚氯乙烯树脂注塑成1.5～2.5mm厚的外板；S3缓冲材料复合：将S1得到的横梁表面和S2得到的外板表面进行喷砂处理，将缓冲材料进行脱脂处理，然后在缓冲材料上喷涂一层橡胶粘合剂，使其一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，得到半成品汽车保险杠；S4整体成型：将半成品汽车保险杠放置在硫化机中，进行高温高压水蒸气硫化处理，使其整体成型固化，所述高温高压水蒸气硫化处理条件为150～180℃，压力为2.0～2.5MPa；S5表面处理：将整体成型后的汽车保险杠外表面进行喷砂打磨、喷漆、上蜡，制得所述汽车保险杠。本专利技术的有益效果：本专利技术分别针对废旧纤维及废旧橡胶进行改性处理，通过交联反应后，得到纤维增强废旧橡胶的复合材料，将纤维增强废旧橡胶的复合材料作为汽车保险杠的缓冲材料，与塑料外板和横梁在硫化机中进行整体成型，得到的汽车保险杠重量轻、强度高、成本低、更换方便。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。一种汽车保险杠，包括外板、缓冲材料和横梁，所述外板为聚氯乙烯材料，所述缓冲材料一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，所述缓冲材料为纤维增强废旧橡胶的复合材料。相应的，所述汽车保险杠的生产方法，包括以下步骤：S1横梁制作：将冷轧薄板冲压成1.5～2mm厚的U形槽横梁，将所述横梁在等离子表面处理器中进行离子活化处理；S2外板制作：将聚氯乙烯树脂注塑成1.5～2.5mm厚的外板；S3缓冲材料复合：将S1得到的横梁表面和S2得到的外板表面进行喷砂处理，将缓冲材料进行脱脂处理，然后在缓冲材料上喷涂一层橡胶粘合剂，使其一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，得到半成品汽车保险杠；S4整体成型：将半成品汽车保险杠放置在硫化机中，进行高温硫化处理，使其整体成型固化；S5表面处理：将整体成型后的汽车保险杠外表面进行喷砂打磨、喷漆、上蜡，制得所述汽车保险杠。实施例1所述纤维增强废旧橡胶的复合材料包括以下组分及其重量份：60份废旧聚氨酯橡胶、40份废旧天然橡胶、20份废旧聚酯纤维、2份造孔剂、3.5份发泡剂、3份脱水蓖麻油脂肪酸镁盐、10份乙烯基三乙氧基硅烷和8份硅藻土。所述纤维增强废旧橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1干燥破碎：将废旧聚氨酯橡胶和废旧天然橡胶洗净后干燥，在高速破碎机中进行剪切破碎，得到粒度均为5～10mm的橡胶颗粒；S2加热再生：按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车保险杠，包括外板、缓冲材料和横梁，其特征在于，所述外板为聚氯乙烯材料，所述缓冲材料一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，所述缓冲材料为纤维增强废旧橡胶的复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种汽车保险杠，包括外板、缓冲材料和横梁，其特征在于，所述外板为聚氯乙烯材料，所述缓冲材料一端复合在所述外板内侧，另一端复合在所述横梁上，所述缓冲材料为纤维增强废旧橡胶的复合材料。2.如权利要求1所述的汽车保险杠，其特征在于，所述纤维增强废旧橡胶的复合材料包括以下组分及其重量份数：100～200份废旧橡胶、20～30份纤维、1～5份造孔剂、3～5份发泡剂、2.5～6份稳定剂、10～20份交联剂和8～12份填料，所述废旧橡胶为丁苯橡胶、聚氨酯橡胶、天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶中的一种或几种组合物。3.如权利要求2所述的汽车保险杠，其特征在于，所述纤维增强废旧橡胶的复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1干燥破碎：将废旧橡胶洗净后干燥，在高速破碎机中进行剪切破碎，得到粒度为5～15mm的橡胶颗粒；S2加热再生：称取步骤S1得到的橡胶颗粒100～200重量份加入到螺旋给料机中，微波加热至100～200℃，超声搅拌后通入超临界CO2，得到再生橡胶颗粒；S3橡胶改性：往真空反应釜中，加入步骤S2得到的再生橡胶颗粒及1～5份造孔剂和3～5份发泡剂，控制反应温度为280～350℃，真空度为-0.07MPa，搅拌速度1200～1500r/min，进行再生橡胶颗粒的改性操作，得到孔隙率为15～20％的改性橡胶颗粒；S4纤维改性：将废旧纤维洗净、破碎后，加入到熔体挤出机中，将熔体从模头过滤挤出，得到纤维骨架，将纤维骨架放置在2～4J/cm2的紫外光线下进行辐照，照射时间20～40min，得到改性纤维骨架；S5交联反应：取步骤S4得到的改性纤维骨架20～30份，与2.5～6份稳定剂和10～20份交联剂加入到步骤S3的改性橡胶颗粒中，控制搅拌速率为600～800r/min，交联反应3～5h后，加入8～12份填料，继续搅拌30～60min，得到纤维增强废旧橡胶的复合材料。4.如权利要求2或3所述的任一汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：金云康，金方，赖仲亚，刘栋，刘峰，金存康，金仁财，
申请(专利权)人：慈溪市龙山汽配有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33