一种汽车顶棚拉手及其制备方法技术

本发明专利技术属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种汽车顶棚拉手及其制备方法。所述顶棚拉手由包括以下重量份的组分制成：含锑聚丙烯树脂：60‑80份；聚氨酯：10‑30份；填料：5‑10份；阻燃剂：2‑8份；抗氧剂：0.1‑2份加工助剂：0.5‑5份。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车顶棚拉手及其制备方法
本专利技术属于汽车零部件
，具体涉及一种汽车顶棚拉手及其制备方法。
技术介绍
气体辅助注射成型(以下简称“气辅成型”或GAIM)作为一种较新颖的聚合物加工技术，直到上世纪末才得到广泛的工业化应用。与常规注射成型(CIM)相比，气辅成型具有节约原材料、缩短成型周期、降低锁模力以及制件尺寸稳定性好等优点。通常在气辅成型过程中，需要使用高压惰性气体作为穿透气体，推动并压缩聚合物熔体，直至熔体充满整个模具型腔，之后在气体的保压作用下熔体逐步冷却固化，当制件温度降至脱模温度后，即可开模取出制件。气辅成型技术要求本质上比传统注塑成型技术更复杂，一方面，从设备参数而言，气辅成型技术需要在传统的注塑成型模具上加装气体注射设备，模具成本增加，并在设计模具时需要考虑气体喷口大小和位置设计，以及在气辅成型需要考虑更多的过程参数：如气体延迟时间、气体注射压力和气体注射时间等；另一方面，在气辅成型过程中，对于材料性能要求远远高于传统注塑过程的塑料：气辅成型后期过程依靠气体传输压力，将熔融材料推动从而形成中空状态，如果熔融材料的熔体流动速率(MFR)太小，熔体黏度过大，气压很难推动熔体流动，即使可以推动熔体流动，也因为推动阻力太大，气体容易穿过气道进入薄壁区域，形成“气指”分支；但是如果熔体流动速率太大，材料表现出较小的熔体强度，气体穿过气道进入薄壁区域的阻力变小，更加容易形成“气指”分支；气辅成型过程中“气指”的形成，会降低制品的强度，造成气辅成型技术的失败，或者不能发挥气辅成型技术的优势；因此，气辅成型对成型材料的性能提出更高的要求。聚丙烯生产成本低，密度小，综合力学性能好，易加工，热变形温度高，而且具有良好的化学稳定性和电绝缘性，因而在汽车、家电、家具、化工、包装等领域得到了广泛应用。聚丙烯在汽车方面的应用已经非常广泛，如：汽车保险杠、汽车门板、工具箱、汽车座椅、汽车拉手等。气辅成型如上所述，对成型材料要求较高，要求材料具有较高的熔体强度同时具有较好的流动性，一般的无机矿物改性的聚丙烯由于熔体强度不够或流动性差，其注塑制品表面有明显的熔接痕和流痕，严重影响了其制品的外观，且注塑制品内部容易产生“气指”，影响制品的力学性能，因而不适合用于气辅注塑。在塑料领域，各种聚合物的性能相互牵制，一个性能指标的提高往往可能会导致另一个性能指标的下降，如聚丙烯的熔体强度增大，往往会导致聚丙烯的熔体流动速率降低，因此，要获得熔体强度高且流动性好的聚丙烯复合材料并不是那么简单。
技术实现思路
本专利技术针对现有汽车顶棚拉手的气辅成型材料存在的问题，提供一种新的聚丙烯复合材料，通过在聚丙烯分子链上接入锑元素，并复合聚氨酯与填料来提高材料的流动性和熔体强度，从而获得同时具有高熔体强度和高流动性的聚丙烯材料，有效提高气辅成型制品质量。为了达到本专利技术的上述目的，采用以下技术方案：一种汽车顶棚拉手，所述顶棚拉手由包括以下重量份的组分制成：含锑聚丙烯树脂：60-80份；聚氨酯：10-30份；填料：5-10份；阻燃剂：2-8份；抗氧剂：0.1-2份加工助剂：0.5-5份。本专利技术的聚丙烯复合材料将含锑聚丙烯树脂、聚氨酯、填料、阻燃剂、抗氧剂、加工助剂进行混合获得，含锑聚丙烯树脂为聚丙烯分子链中含有锑元素，在维持材料熔体强度的基础上有效提高聚丙烯树脂的熔体流动速率，而强度较大的聚氨酯用来作为熔体增强剂，分散在聚丙烯基体中，两者的协同作用，从而提高聚丙烯材料的熔体强度。作为优选，所述含锑聚丙烯树脂的制备方法包括以下步骤：将聚丙烯树脂、无机锑溶于有机溶剂中，搅拌过程中加入吡啶，在氮气气氛中，于20-40℃下反应10-20h，然后离心，沉淀物加热蒸发除去溶剂，即得含锑聚丙烯树脂。聚丙烯树脂与无机锑在氮气气氛中反应，锑元素可取代聚丙烯树脂活泼叔碳位置上的氢，在C-C的侧基上引入Sb，聚丙烯结构中引入Sb降低材料内聚能，使得聚丙烯结构易于绕Sb旋转，从而从分子本源上提高聚丙烯树脂的MFR，而且此种溶体流动速率的提升不会带来熔体强度的下降。所述有机溶剂为任意可溶解聚丙烯树脂的溶剂，如甲苯、氯仿等。作为优选，所述聚丙烯树脂与无机锑的质量比为5-20:1。作为优选，所述聚丙烯树脂由高分子量聚丙烯和低分子量聚丙烯组成，其中高分子量聚丙烯的熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为1-20g/10min，低分子量聚丙烯的熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为500-2000g/10min。本专利技术的聚丙烯树脂由高分子量聚丙烯和低分子量聚丙烯组成，聚丙烯熔体流动速率直接与聚丙烯的平均分子量有关，分子量越大，一般而言，则熔体流动速率越小，反之，分子量越小，则熔体流动速率越大，因此本专利技术采用的高分子量聚丙烯定义为熔体流动速率(在230℃，2.16kg载荷下所得)为1-20g/10min的聚丙烯，采用的低分子量聚丙烯定义为熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为500-2000g/10min的聚丙烯。高分子量聚丙烯分子链中存在长支链，使得该聚合物是一种高熔体强度聚丙烯，而低分子量聚丙烯流动性非常好。采用低分子量聚丙烯作为熔体流动增强剂，与高分子量聚丙烯混合，可以维持高分子量聚丙烯的高熔体强度，而提高熔体流动速率。作为优选，所述聚丙烯树脂由70-85wt％高分子量聚丙烯和15-30wt％低分子量聚丙烯组成。低分子量聚丙烯在聚丙烯树脂的占比不能太大，含量太多会影响聚丙烯熔体强度。作为优选，所述无机锑为三氯化锑、三氟化锑、五氟化锑、五氯化锑的一种或多种。氯化锑或者氟化锑在上述反应过程中，锑离子很容易分离并取代聚丙烯叔碳上的氢离子，被取代的亲离子与氯离子或者氟离子生成易挥发的氯化氢或者氟化氢气体，加入的吡啶可以出除去体系中的氯化氢或者氟化氢气体。因此采用氯化锑或者氟化锑作为锑元素的供应者，可以促进锑取代聚丙烯反应。作为优选，所述聚氨酯为聚醚型聚氨酯，其熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为5-40g/10min。聚醚型聚氨酯分子链因醚键的存在，分子链绕醚键旋转，表现出良好的柔顺性，聚醚型聚氨酯与聚丙烯共混，在增强强度的同时还能提高材料的流动性。根据聚合物共混流变学原则，两相高分子熔体粘度或流动性接近，易均匀混合，若粘度或流动性相差较大、易发生“软包硬”，或粒子迁移等流动分级现象，影响共混质量，因此根据高分子量聚丙烯和低分子量聚丙烯组成的含锑聚丙烯树脂的熔体流动速率，选择与其MFR相近的聚氨酯材料复合。本专利技术所述的填料，用于提高聚丙烯材料的强度，现有
中常用于提高材料强度的物质都可以作为本专利技术的填料，如玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、硅酸钙、云母、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须等，以上化合物的纳米结构物质增强效果更佳。本专利技术所使用的阻燃剂可为本领域常规使用的固体阻燃剂，较佳地为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、十溴二苯醚、硼酸锌、聚磷酸铵、70％氯化石蜡或其组合。本专利技术还可以包括0.5-2份的阻燃助剂，选自锑酸盐、硼酸盐、偏硼酸盐、氧化钼、聚四氟乙烯、亚磷酸酯类和/或这些化合物的混合物。锑酸盐、硼酸盐、偏硼酸盐可以提高阻燃剂的阻燃效率，氧化钼有抑烟作用，聚四氟乙烯有防止熔融滴落的作用，而亚磷酸酯类在燃烧时有防止余燃的作用。采用多种阻燃剂及阻燃助剂复合使阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车顶棚拉手，其特征在于，所述顶棚拉手由包括以下重量份的组分制成：含锑聚丙烯树脂：60‑80份；聚氨酯：10‑30份；填料：5‑10份；阻燃剂：2‑8份；抗氧剂：0.1‑2份加工助剂：0.5‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种汽车顶棚拉手，其特征在于，所述顶棚拉手由包括以下重量份的组分制成：含锑聚丙烯树脂：60-80份；聚氨酯：10-30份；填料：5-10份；阻燃剂：2-8份；抗氧剂：0.1-2份加工助剂：0.5-5份。2.根据权利要求1所述的顶棚拉手，其特征在于，所述含锑聚丙烯树脂的制备方法包括以下步骤：将聚丙烯树脂、无机锑溶于有机溶剂中，搅拌过程中加入吡啶，在氮气气氛中，于20-40℃下反应10-20h，然后离心，沉淀物加热蒸发除去溶剂，即得含锑聚丙烯树脂。3.根据权利要求2所述的顶棚拉手，其特征在于，所述聚丙烯树脂与无机锑的质量比为5-20:1。4.根据权利要求2或3所述的顶棚拉手，其特征在于，所述聚丙烯树脂由高分子量聚丙烯和低分子量聚丙烯组成，其中高分子量聚丙烯的熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为1-20g/10min，低分子量聚丙烯的熔体流动速率(230℃，2.16kg载荷)为500-2000g/10min。5.根据权利要求4所述的顶棚拉手，其特征在于，所述聚丙烯树脂由70-85wt％高分子量聚丙烯和15-30wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志光，张芳刚，曹晓鹏，田建开，娄晓华，
申请(专利权)人：宁波帅特龙集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33