用于前端模块支架的复合组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种用于前端模块支架的轻质增强塑料复合组合物，其中向例如聚酰胺的工程塑料树脂和例如聚亚烷基的通用塑料树脂的树脂混合物加入玻璃纤维和碳纤维作为增强剂。公开的复合组合物是通过增强前端模块支架并减轻其重量而在汽车中可有效降低二氧化碳排放且提高燃料效率的生态友好的复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轻质增强塑料复合组合物，其中向例如聚酰胺的工程塑料树脂和例如聚亚烷基的通用塑料树脂的树脂混合物加入玻璃纤维和碳纤维作为增强剂。本专利技术的复合组合物是通过增强和重量减轻而在汽车中可有效降低二氧化碳排放且提高燃料效率的生态友好的复合材料。该复合组合物特别适用于形成汽车的前端模块支架。
技术介绍
近来，全球汽车工业已经为制造燃料效率高且二氧化碳(CO2)排放降低的生态友好的车辆做出各种努力。特别地，研究已经集中于制造使用替代能量来源的生态友好的汽车，例如电车、混合型汽车、氢汽车、太阳能汽车等等。然而，使用常规的内燃机取代汽车将·会既耗时又昂贵。因此，就眼前来看，汽车工业正在努力通过使用由此降低汽车重量的轻质材料来发展燃料效率提高且二氧化碳(CO2)排放降低的生态友好的汽车。过去，所有的汽车部件都是在汽车装配线上装配的。现在，广泛使用模块化部件以便于装配。具体地，通过承包商将数个部件预装配作为模块，并在汽车装配线上使用这些模块进行最终的装配。这样节省时间和成本。这种模块的实例包括，但不限于，门模块、顶板模块、驾驶舱模块和前端模块支架。前端模块支架包括车辆的前端部件，其通常包括支架、中间冷却器、喇叭、冷却风扇、前照灯及此类。这些组成部件一起安装以形成前端模块支架。现有的前端模块支架可分为仅由塑料构成的塑料型和嵌入有钢板的混合型。尽管塑料型前端模块支架较轻且易于注射模塑，但其刚度和耐久性不足，在与混合型前端模块支架相比时尤甚。例如，塑料型前端模块支架抗碰撞差，且在附有重物时可能变形。另一方面，虽然混合型前端模块支架在与塑料型前端模块支架相比时具有更好的刚度和耐久性，但因钢板的重量而较重。为此，塑料型前端模块支架主要用于小型汽车，而混合型前端模块支架通常用于中型至大型汽车。韩国专利第1，013，858号描述一种用于混合型前端模块支架的热塑性塑料复合物。该热塑性塑料复合混合物包括涂覆在选自玻璃纤维和碳纤维的一个或多个纤维垫上的树脂和一种或多种催化剂，其中所述树脂选自对苯二甲酸环丁二醇酯和己内酰胺，所述催化剂选自二羟基丁基氯化锡、钛酸盐和二锡氧烷。使用该热塑性塑料复合物代替钢板以降低重量，从而减少二氧化碳排放并提高燃料效率。韩国专利第921052号描述一种用于抗冲击性和耐醇性提高的汽车油箱隔板的聚酰胺树脂组合物。向聚酰胺树脂和高密度的聚乙烯树脂的树脂混合物加入阳性的(male-based)或缩水甘油基类反应性增容剂、烯烃类冲击改性剂、酰亚胺类水解稳定剂、胺类或亚磷酸盐类抗氧化剂、酚类热稳定剂和烯烃类润滑剂的混合物。日本专利申请公开第S63-0305148号描述一种玻璃纤维增强的聚酰胺组合物，其中向包括聚酰胺、改性聚烯烃和丙烯均聚物或共聚物的混合物加入玻璃纤维。然而，仍然存在对这些组合物进一步改进的需要。例如，包括聚酰胺树脂(已知其具有优异的耐热性、耐化学性等)作为基础树脂和玻璃纤维作为增强剂的增强树脂组合物因水分吸收而遭受尺寸稳定性降低。而且，这些材料仍然过重且/或缺乏强度。
技术实现思路
本专利技术提供坚固且轻质的新型增强塑料复合组合物。本专利技术的组合物特别适用于形成汽车的前端模块支架。但应当理解，该组合物的应用不限于此，相反，该组合物还可用来形成例如受益于坚固且轻质的材料的其它汽车部件。在一个总的方面，本专利技术提供用于前端模块支架的轻质增强塑料复合树脂组合物，包括选自聚酰胺、聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酮的一种或多种工程塑料树脂；选自丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚亚烷基的一种或多种通用塑料树脂；玻璃纤维；和碳纤维。本专利技术的上述及其它方面和特征将在下面描述。 具体实施例方式以下将详细参照本专利技术的各个实施方式，其实施例在以下说明。尽管本专利技术将结合示例性实施方式予以说明，但可以理解，本说明书并不是要将本专利技术限制在这些示例性的实施方式中。相反，本专利技术不仅要涵盖示例性的实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。应当理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种艇和船的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢燃料车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。除非特别说明或者由上下文显而易见，将本文使用的术语“约”理解为在本领域的正常允许范围内，例如在均值的2个标准偏差以内。约可被理解为在所述数值的10%、9%、8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0. 5%,O. 1%,0. 05%或O. 01 %的范围内。除非另外由上下文显而易见，本文提供的所有数值均被术语约修饰。本专利技术提供适用于前端模块支架的增强塑料复合树脂组合物，其包括工程塑料树月旨、通用塑料树脂、玻璃纤维和碳纤维。其中向工程塑料树脂和通用塑料树脂的树脂混合物加入玻璃纤维和碳纤维的这些组合物提供许多益处，包括降低重量和改善物理性质。在本专利技术的实施方式中，工程塑料树脂和通用塑料树脂的混合物用作基础树脂，并且玻璃纤维和碳纤维一起用作增强剂。具体地，向工程塑料树脂加入通用塑料树脂，并将此组合用作基础树脂以减轻重量并防止或使因水分吸收而引起的尺寸稳定性的降低最小化。本专利技术的组合物还包括玻璃纤维和碳纤维作为增强剂，从而进一步降低重量并提高强度。在本专利技术的实施方式中，工程塑料树脂可以是选自聚酰胺(其可包括，例如聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺610等)、聚对苯二甲酸亚烷基酯(其可包括，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等)和聚酮的一种或多种。在示例性实施方式中，基于复合树脂组合物的总重可以以约10_70wt %的量提供工程塑料树脂。在各个实施方式中，复合树脂组合物可包括范围为至少约10wt% (例如，至少约15wt%、约20wt%、约25wt%、约30wt%等)至多约70wt% (例如，至多约65wt%、约60wt%、约55wt%、约50wt%等)的任意量的工程塑料树脂。在本专利技术的实施方式中，通用塑料树脂可以是选自丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯、聚氯乙烯和例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯的聚亚烷基的一种或多种。在示例性实施方式中，使用聚亚烷基，其为具有优异的耐热性和抗冲击性的通用塑料树脂。在使用较轻且具有优异的耐热性的聚丙烯的实施方式中，可同时提供抗冲击性改进和重量减轻。在示例性实施方式中，基于复合树脂组合物的总重可以以约5-70wt%的量提供通用塑料树脂。在各个实施方式中，复合树脂组合物可包括范围为至少约5wt% (例如，至少约10wt%、约15wt %、约20wt %、约25wt %等)至多约70wt% (例如，至多约65wt %、约60wt %、约55wt%、约5(^1:%等)的任意量的通用塑料树脂。在本专利技术的各个实施方式中，将约5_3(^〖％的玻璃纤维和约5_3(^〖％的碳纤维一起用作增强剂，其中wt%基于复合树脂组合物的总重。在各个实施方式中，复合树脂组 合物可包括范围为至少约5wt%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于前端模块支架的轻质增强塑料复合树脂组合物，包括：选自聚酰胺、聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酮的一种或多种工程塑料树脂；选自丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚亚烷基的一种或多种通用塑料树脂；玻璃纤维；和碳纤维。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟活，崔珉镐，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，株式会社德诗科，
类型：发明
国别省市：