一种硬质无缝气囊材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硬质无缝气囊材料及其制备方法，所述的硬质无缝气囊材料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯55～70重量份、填充母粒20～30重量份、相容剂5～15重量份、抗氧剂0.1～1重量份和加工助剂0.1～0.5重量份，其制备方法，其特征在于，包括：称取聚丙烯、填充母粒、相容剂、抗氧剂和加工助剂，按比例置于高混机中混合均匀；挤出造粒，制得硬质无缝气囊材料。本发明专利技术在满足汽车内饰件材料常规力学性能的同时，具有优异的低温韧性，同时维持材料良好的刚性。

【技术实现步骤摘要】
一种硬质无缝气囊材料及其制备方法
本专利技术涉及一种硬质无缝气囊材料及其制备方法，用于制作汽车仪表板的硬质无缝气囊，属于汽车材料

技术介绍
改性聚丙烯材料是迄今为止适用性最强的汽车非金属材料之一，被广泛应用于制造汽车各零部件。尤其是对于材料的低温韧性有相当高要求的部件，如保险杠、无缝气囊、仪表板材料等，更为重要。汽车受到车外意外冲击能量时，需要保证仪表板及时将安全气囊爆开，用以保护司乘人员受到的损伤减到最小，同时不能因为破坏产生碎片或者锐角使司乘人员受到伤害。因此在受到冲击时，材料的低温韧性成为汽车内饰和仪表板用材料中，特别是硬质仪表板设计中优先考虑的性能。现有技术改善材料的低温韧性的方法主要是选择不同的弹性体类型和增加弹性体的含量，用以达到低温增韧效果，但是与此同时材料丧失常温刚性。目前为了制备高刚性高韧性改性聚丙烯，主要用聚丙烯、弹性体、填料等组分组成，弹性体主要有POE、EVA、EPDM等，填料主要是普通滑石粉等。这种方法可以制备出一定刚性和韧性的改性聚丙烯，但是较难满足-30℃低温下多轴冲击韧性大于6kJ/㎡，且常温刚性好（弯曲模量大于1800MPa）等性能要求。因此解决聚丙烯同时满足常温高刚性和在-30℃低温下多轴冲击韧性改性聚丙烯材料的技术难题，是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低温韧性好且常温刚性优良的硬质无缝气囊材料及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种硬质无缝气囊材料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯55～70重量份、填充母粒20～30重量份、相容剂5～15重量份、抗氧剂0.1～1重量份和加工助剂0.1～0.5重量份。优选地，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一种。更优选地，所述的聚丙烯为SP179、M2600R、7033N、YPJ1215C、K9017、K9026、BX3900、K7100和K7726H中的一种或多种的混合物。优选地，所述的填充母粒由20～50重量份的聚烯烃弹性体，40～79重量份的高目数粉体填料，0.2～1重量份的抗氧剂和0.2～0.6重量份的加工助剂混合熔融造粒而成。更优选地，所述的熔融造粒的温度为160～250℃。所述的熔融造粒使用的设备为密炼机、开炼机、单螺杆挤出机或者螺杆数大于等于2的挤出机。更优选地，所述的聚烯烃弹性体为Hifax7271XEP，HifaxCA207A，HifaxBC72G和HifaxBR1149A/M中的一种或者几种的组合物。更优选地，所述的高目数粉体填料为平均目数为3000-5000目的滑石粉、碳酸钙颗粒、高岭土颗粒、云母颗粒、硅灰石颗粒以及钛酸钾晶须中的一种或其混合物。优选地，所述的相容剂为三元共聚物：乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-α-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物中的一种或两种以上的组合物。优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。硬质无缝气囊材料以及填充母粒中使用的抗氧剂可以相同，也可以不同。优选地，所述的加工助剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的一种或两种以上的组合物。硬质无缝气囊材料以及填充母粒中使用的加工助剂可以相同，也可以不同。本专利技术还提供了上述硬质无缝气囊材料的制备方法，其特征在于，包括：第一步：称取聚丙烯、填充母粒、相容剂、抗氧剂和加工助剂，按比例置于高混机中混合均匀；第二步：将第一步所得的混合物置入长径比为40：1、转速为100～500转/分钟的双螺杆挤出机中，挤出工作温度为一区130℃～260℃，二区140℃～270℃，三区150℃～280℃，四区150℃～280℃，五区150℃～280℃，六区150℃～280℃，七区150℃～280℃，八区150℃～280℃，停留时间1-2分钟，挤出造粒，制得硬质无缝气囊材料。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用高目数粉体与聚烯烃弹性体复合制备增强增韧母粒；在满足汽车内饰件材料常规力学性能的同时，具有优异的低温韧性，满足现有高端改性聚丙烯材料标准（GMW15340）的低温韧性要求：-30℃缺口冲击（ISO180）大于6KJ/m2，达到6.5KJ/M2以上，超过现有高端改性聚丙烯材料标准（GMW15340）的低温韧性要求。同时维持材料良好的刚性。使用本专利技术材料制造的硬质无缝气囊低温韧性好、刚性强、使用寿命长、提高了汽车的安全性。2、本专利技术通过三元共聚相容剂解决材料相容性问题，成型表面缺陷少。3、本专利技术工艺简单，所得产品易加工，适合不同模具结构的成型加工。具体实施方式下面结合实施例来具体说明本专利技术。本专利技术所述的均聚或共聚聚丙烯（PP）SP179、M2600R、7033N、YPJ1215C、K9017、K9026、BX3900、K7100、K7726H、高目数粉体填料、相容剂、抗氧剂、加工助剂均为公知的已有材料。实施例1（1）将由40重量份的聚烯烃弹性体Hifax7271XEP，59重量份的3000目的滑石粉，0.6重量份的抗氧剂168和0.4重量份的加工助剂硬脂酸钡置入螺杆挤出机中，在160℃熔融挤出造粒，得到填充母粒。（2）准确称取PPSP179和PPM2600R混合物65重量份（35份PPSP179、30份PPM2600R）、填充母粒（步骤1制备）25重量份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（法国阿科玛公司GMAAX8900）9重量份、0.5重量份抗氧剂168、加工助剂硬脂酸钡0.5重量份，置于高速混合机中混合均匀；（3）将步骤2产物置入长径比为40：1、转速为100转/分钟的双螺杆挤出机中，挤出工作温度为一区130℃，二区140℃，三区150℃，四区150℃，五区150℃，六区150℃，七区150℃，八区150℃，停留时间1分钟，挤出造粒，制得硬质无缝气囊材料。实施例2（1）将由30重量份的HifaxCA207A和13重量份HifaxBC72G，46重量份的3500目的滑石粉和10重量份的硅灰石，0.7重量份的抗氧剂1010和0.3重量份的加工助剂硬脂酸锌置入螺杆挤出机中，在250℃熔融挤出造粒，得到填充母粒。（2）准确称取聚丙烯（PPK9017）60重量份、填充母粒（步骤1制备）30重量份、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物（陶氏化学4770R(P)）9重量份、0.5重量份抗氧剂1010、0.5重量份硬脂酸锌，置于高速混合机中混合均匀；（3）将步骤2产物置入长径比为40：1、转速为500转/分钟的双螺杆挤出机中，挤出工作温度为一区260℃，二区270℃，三区280℃，四区280℃，五区280℃，六区280℃，七区280℃，八区280℃，停留时间2分钟，挤出造粒，制得硬质无缝气囊材料。实施例3（1）将由25重量份的聚烯烃弹性体HifaxBR1149A/M和10重量份HifaxBC72G，50重量份的5000目的高岭土和14重量份的云母，0.6重量份的抗氧剂168和0.4重量份的硬脂酸钙置入螺杆挤出机中，在180℃熔融挤出造粒，得到填充母粒。（2）准确称取25重量份PP7033N和30重量份PPSP179，填充母粒（步骤1制备）30重量份、乙烯-α-辛烯共聚物（美国陶氏POE8402）14重量份、0.5重量份抗氧剂168、加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种硬质无缝气囊材料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯５５～７０重量份、填充母粒２０～３０重量份、相容剂５～１５重量份、抗氧剂０．１～１重量份和加工助剂０．１～０．５重量份。

【技术特征摘要】
1.一种硬质无缝气囊材料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯55～70重量份、填充母粒20～30重量份、相容剂5～15重量份、抗氧剂0.1～1重量份和加工助剂0.1～0.5重量份；所述的填充母粒由20～50重量份的聚烯烃弹性体，40～79重量份的高目数粉体填料，0.2～1重量份的抗氧剂和0.2～0.6重量份的加工助剂混合熔融造粒而成；所述的高目数粉体填料为平均目数为3000-5000目的滑石粉、碳酸钙颗粒、高岭土颗粒、云母颗粒、硅灰石颗粒以及钛酸钾晶须中的一种或其混合物。2.如权利要求1所述的硬质无缝气囊材料，其特征在于，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一种。3.如权利要求1所述的硬质无缝气囊材料，其特征在于，所述的聚丙烯为SP179、M2600R、7033N、YPJ1215C、K9017、K9026、BX3900、K7100和K7726H中的一种或多种的混合物。4.如权利要求1所述的硬质无缝气囊材料，其特征在于，所述的聚烯烃弹性体为Hifax7271XEP，HifaxCA207A，HifaxBC72G和HifaxBR1149A/M中的一种或者几种的组合物。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，陈延安，田晋丽，杨波，孙刚，李国明，程文超，李志平，李欣，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31