一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料及其制备方法，针对现有的HDPE改性材料机械强度不高，且易老化、易脆化的问题，提供了以下技术方案，由下述重量份的原料制成：高密度聚乙烯(HDPE)80～100份，增韧剂1～20份，成核剂0～0.2份，光稳定剂0.1～0.5份，其他助剂0.1～1份。其制备方法包括备料、预混合、混炼。本发明专利技术通过利用一些增韧剂及其他功能助剂，使材料具有良好的力学性能、耐老化性能、耐脆化性能，使得该材料可应用于汽车头枕骨架结构材料，进而扩大了HDPE材料在汽车工业上的应用范围，且制备方法简单，原材料成本较低。原材料成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及汽车材料领域，更具体地说，它涉及一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车工业的发展，越来越多的汽车零部件选用改性工程塑料替代金属零部件，可应用的塑料品种也越来越多，如PP(聚丙烯)、PA(尼龙)、ABS(聚丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、HDPE(高密度聚乙烯)等等。塑料在汽车上的应用已经有半个多世纪的发展，极大地促进了汽车的轻量化发展，为驾驶员提供了良好的驾乘体验和乘坐的舒适度，并为节能减排事业提供了空间。
[0003]在众多车用塑料的发展和应用过程中，HDPE因为其安全无毒，不会有类似其他材料的刺激气味,越来越受到汽车工业内饰件行业的重视。HDPE材料的耐热性以及耐寒性好，在韧性方面表现突出，其吸水性低，其绝缘性能及耐辐射性能优异。
[0004]尽管HDPE有着诸多优势，但由于HDPE的机械性能不及PP，且存在易老化、易脆化的问题，因此其在汽车行业的运用范围也较为狭窄。目前，HDPE改性主要以其优势点的增韧改性为主，且其在汽车行业的应用场景方面以非承载荷构件为主。因此如何在机械性能方面对HDPE进行改性以拓宽HDPE的应用范围，是行业内目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料及其制备方法，具有该材料机械性能强、耐老化、耐脆化，该材料的制备方法简单、原料成本较低的优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，由下述重量份的原料制成：高密度聚乙烯(HDPE)80～100份，增韧剂1～20份，成核剂0～0.2份，光稳定剂0.1～0.5份，其他助剂0.1～1份。
[0008]采用上述技术方案，通过加入增韧剂能够增强HDPE的韧性和抗冲击性，能够保证此受到冲击时不易发生断裂，满足汽车头枕骨架的参数要求，使得汽车头枕骨架能够采用该材料制作，实现HDPE材料的汽车工业领域的应用范围的拓宽；通过加入成核剂能够与增韧剂发挥协同作用，使增韧剂发挥更好的增韧效果，赋予此材料更稳定的综合性能；通过加入光稳定剂，能够极大地改善HDPE的耐老化、耐紫外线的性能，便于进一步拓宽HDPE材料的应用范围和应用场景，使该HDPE材料能够在汽车头枕骨架领域中发挥卓越的效果。
[0009]进一步，HDPE树脂为乙烯共聚生成的白色粉末或颗粒状热塑性聚烯烃，HDPE的分子量范围为4
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30万分子量。
[0010]采用上述技术方案，在实际生产中发现，采用此分子量范围内的HDPE材料，能够与各种改性剂最好的结合，具有最优的力学性能。
[0011]进一步，增韧剂采用乙烯
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辛烯共聚物类增韧剂(POE)和线型低密度聚乙烯类增韧剂(LLDPE)的混合物，其中POE：LLDPE的重量比例范围为1：(1～5)。
[0012]采用上述技术方案，采用POE和LLDPE共同作为增韧剂，能够进一步增强HDPE材料的力学性能，同时在POE和LLDPE的协同作用下，能够进一步增强HDPE材料的抗老化、抗脆化的性能。
[0013]进一步，光稳定剂选自受阻酚类化合物和受阻胺类化合物的一种或多种的混合物。
[0014]采用上述技术方案，在实际生产中发现，采用这些光稳定剂能够起到最好的耐老化、耐紫外线效果。
[0015]进一步，其他助剂包括抗氧化剂，抗氧化剂为包含自由基捕获剂的复配抗氧化剂。
[0016]采用上述技术方案，在实际生产中发现，采用抗氧化剂能够在一定程度上增强HDPE的抗老化性能。
[0017]一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一、备料：按配方重量配比称取原料；
[0019]步骤二、预混合：将步骤一中称取的原料加入高速混合机中共混，得到预混料；
[0020]步骤三、混炼：将步骤二中的预混料投入双螺杆挤出机中混炼，挤出造粒得到汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料。
[0021]采用上述技术方案，本制备方法工艺流程简单、步骤较少，便于降低生产成本，有助于增加整体收益。
[0022]进一步，步骤二的具体为原料在高速混合机中先热混，再冷混，热混温度为90～120℃，冷混的温度为20～60℃。
[0023]采用上述技术方案，采用热混、冷混的混合工艺，便于更好地降低原料的含水量，防止最后制成的HDPE材料生产的产品中存在较多气孔，造成产品质量的下降，同时由此得到的混合物料中各原料的融合度最好，有助于提高混合效率以及混合效果。
[0024]进一步，步骤二共混后需静置熟化1～3h。
[0025]采用上述技术方案，采用静置熟化的工艺手段，有助于提高各种原料的融合度，同时还能提高原料的可塑性，便于后续流程的操作。
[0026]进一步，步骤三中双螺杆挤出机的螺杆各区温度为170℃～230℃，螺杆转速为250～600转/分。
[0027]采用上述技术方案，在实际生产中发现，双螺杆挤出机在此种转速区间下的搅拌熔炼效果最好，不会造成原料板结的情况，有助于进一步提高各种原料的融合度。
[0028]进一步，步骤三中在双螺杆挤出机混炼前需预热3～5min。
[0029]采用上述技术方案，通过预热能使双螺杆挤出机内的物料温度保持一致，有助于进一步提升熔炼效果。
[0030]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0031]1.本专利技术所提供的HDPE材料的机械性能优秀，且具有优秀的抗老化、抗脆化性能；
[0032]2.本专利技术所提供的HDPE材料的制备方法简单、步骤较少，有助于减少生产成本，提高综合经济收益；
[0033]3、本专利技术所提供的HDPE材料采用POE和LLPE两种改性剂，两者能够产生协同作用，
改性效果更好。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0035]本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0036]实施例1
[0037]一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，由下述重量份的原料制成：
[0038]100份HDPE，0.1份成核剂，0.15份稳定剂，0.5份其他助剂(抗氧剂)。
[0039]其具体制备方法如下：
[0040]步骤一、备料：按各组分的重量配比逐一称取原料，待用。
[0041]步骤二、预混合：将步骤一中称取的原料加入高速混合机中，先以90℃进行热混，热混时间为5m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成：高密度聚乙烯(HDPE)80～100份，增韧剂1～20份，成核剂0～0.2份，光稳定剂0.1～0.5份，其他助剂0.1～1份。2.根据权利要求1所述的一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，其特征在于：所述HDPE树脂为乙烯共聚生成的白色粉末或颗粒状热塑性聚烯烃，所述HDPE的分子量范围为4
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30万分子量。3.根据权利要求1所述的一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，其特征在于：所述增韧剂采用乙烯
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辛烯共聚物类增韧剂(POE)和线型低密度聚乙烯类增韧剂(LLDPE)的混合物，其中POE：LLDPE的重量比例范围为1：(1～5)。4.根据权利要求1所述的一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，其特征在于：所述光稳定剂选自受阻酚类化合物和受阻胺类化合物的一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种汽车头枕骨架用改性HDPE复合材料，其特征在于：所述其他助剂包括抗氧化剂，所述抗氧化剂为包含自由基捕获剂的复配抗氧化剂。6.一种制备权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，徐祥，孟祥宇，
申请(专利权)人：苏州旭光聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：