一种汽车轻量化聚丙烯复合材料及其制备方法技术

一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，涉及高分子材料技术领域，按质量份数由以下材料组成：聚丙烯：80份；增韧剂：10份；玄武岩纤维：0

【技术实现步骤摘要】
一种汽车轻量化聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种汽车轻量化聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(简称PP)因具有较好的加工性能和优异的力学、物理、化学性能，同时质轻价廉，广泛应用于汽车内外饰件中，如门板、仪表板、立柱、座椅护板、保险杠等，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。随着汽车工业的快速发展，轻量、舒适、绿色、环保成为汽车工业发展的主要方向。汽车轻量化技术能够减轻车身重量、降低油耗，是实现节能减排的重要措施之一。随着汽车轻量化的要求，聚丙烯因具有力学性能好、密度小、耐化学腐蚀性好等优点，已成为汽车上用途最广且用量最大的塑料材料，约占汽车塑料总用量的50％。目前，对聚丙烯改性的主要方法是通过添加滑石粉以实现所需的刚性性能，这导致聚丙烯复合物的最终密度都比较高，约为1.0
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1.2g/cm3，较高的聚丙烯复合物密度无法满足汽车外饰件的制造需求，不符合汽车部件的轻量化发展趋势。
[0003]为进一步降低重量，塑料件轻量化设计是国内外各主机厂车型的新研究运用点；同时在轻量化进程中，还需要满足汽车个性化设计的要求，在此基础上，需要一款优异的综合性能复合改性聚丙烯材料，同时满足以上两点要求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种汽车轻量化聚丙烯复合材料。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，按质量份数由以下材料组成：<br/>[0006]聚丙烯：80份；
[0007]增韧剂：10份；
[0008]玄武岩纤维：0
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10份；
[0009]空心玻璃微珠(密度为0.45
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0.60g/cm3)：0
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7份；
[0010]偶联剂：0.5份；
[0011]抗氧剂：0.6份；
[0012]分散剂：0.5份；
[0013]其中，所述聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，所述均聚聚丙烯和所述共聚聚丙烯的配比为3:1。
[0014]优选的，所述增韧剂由聚烯烃弹性体POE、氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物SEBS、三元乙丙橡胶EPDM、二元乙丙橡胶中的一种或几种组成。
[0015]优选的，所述增韧剂为高流动POE(190℃2.16kg熔30g/10min)。
[0016]优选的，所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂与辅抗氧剂的配比为2:1，所述主抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114的一种或几种组成。
[0017]优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂(6001)。
[0018]优选的，所述分散剂为EBS分散剂。
[0019]本专利技术提供该汽车轻量化聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1：将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、增韧剂加入到高混机中混合均匀，得到初混料；
[0021]S2：向步骤S1的初混料中加入玄武岩纤维、抗氧剂、分散剂、偶联剂，高混机转速400rpm/min，混合8min，出料，得到混合物；
[0022]S3：将步骤S2中的混合物加入到双螺杆挤出机中混炼，在挤出过程中在螺杆挤出机的侧加料口加入空心玻璃微珠，挤出料经水冷至室温，经干燥后通过切粒机造粒。
[0023]优选的，在步骤S3中，所述螺杆挤出机的各区温度为：210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、225℃、225℃、225℃、230℃、230℃、240℃。
[0024]优选的，在步骤S3中，螺杆转速350rpm/min，真空度为
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0.08Mpa，切粒机转速为750rpm。
[0025]本专利技术的有益效果为：本专利技术中聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，添加共聚聚丙烯使材料具有更好的韧性和耐冲击性，添加均聚聚丙烯使材料增加强度和刚性，两种聚丙烯的复合使用，是材料达到刚韧平衡的目的。
[0026]采用滑石粉和空心玻璃微珠两种填料，可以有效增加材料的弯曲强度和弯曲模量，并且空心玻璃微珠，能够获得良好的减重效果，达到轻量化的目的；此外，空心玻璃微珠具有封闭的中空结构，能够在聚丙烯中具备良好的分散性，且其中空结构能有效降低材料的密度和收缩率，同时还提高了材料对噪声的阻隔和吸收能力，且不会对材料的刚性造成影响。
[0027]增韧剂采用高流动POE(190℃2.16kg熔30g/10min)，能够增强耐划伤性以及材料的高流动性；添加增韧剂还能使材料微观结构产生不同相态而使折射系数发生改变，从而调高材料的透光率，提升改性后材料的光泽度。
具体实施方式
[0028]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，按质量份数由以下材料组成：
[0030]聚丙烯：80份；
[0031]增韧剂(高流动POE 190℃2.16kg熔30g/10min)：10份；
[0032]玄武岩纤维：0
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10份；
[0033]空心玻璃微珠(密度为0.45
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0.60g/cm3)：0
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7份；
[0034]硅烷偶联剂(6001)：0.5份；
[0035]抗氧剂：0.6份；
[0036]EBS分散剂：0.5份；
[0037]其中，所述聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，所述均聚聚丙烯和所述共聚聚丙烯的配比为3:1。
[0038]抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂与辅抗氧剂的配比为2:1，所述主抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114的一种或几种组成，辅抗氧剂为抗氧剂168。
[0039]本专利技术提供该汽车轻量化聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0040]S1：将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、增韧剂加入到高混机中混合均匀，得到初混料；
[0041]S2：向步骤S1的初混料中加入玄武岩纤维、抗氧剂(主抗氧剂1010/辅抗氧剂168)、EBS分散剂、硅烷偶联剂(6001)，高混机转速400rpm/min，混合8min，出料，得到混合物；
[0042]S3：将步骤S2中的混合物加入到双螺杆挤出机中混炼，在挤出过程中在螺杆挤出机的侧加料口加入空心玻璃微珠，挤出料经水冷至室温，经干燥后通过切粒机造粒。
[0043]其中，所述螺杆挤出机的各区温度为：210℃、210℃、220℃、220℃、220℃、225℃、225℃、225℃、230℃、230℃、240℃；螺杆转速350rpm/min，真空度为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，其特征在于，按质量份数由以下材料组成：聚丙烯：80份；增韧剂：10份；玄武岩纤维：0
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10份；空心玻璃微珠(密度为0.45
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0.60g/cm3)：0
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7份；偶联剂：0.5份；抗氧剂：0.6份；分散剂：0.5份；其中，所述聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，所述均聚聚丙烯和所述共聚聚丙烯的配比为3:1。2.根据权利要求1所述的汽车轻量化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂由聚烯烃弹性体POE、氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物SEBS、三元乙丙橡胶EPDM、二元乙丙橡胶中的一种或几种组成。3.根据权利要求1所述的汽车轻量化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为高流动POE(190℃2.16kg熔30g/10min)。4.根据权利要求1所述的汽车轻量化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂与辅抗氧剂的配比为2:1，所述主抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114的一种或几种组成。5.根据权利要求1所述的汽车轻量...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵畅，白建雷，李艳，孙成启，王玉泽，刘影，张杰，刘申，李庆文，
申请(专利权)人：青岛国恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：