專利名稱：低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車立柱材料，具體是涉及一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽車立柱對(duì)防范車內(nèi)乘客受到側(cè)面撞擊有著重要的防護(hù)作用，同時(shí)又起著汽車裝飾件的作用，因此汽車立柱是集功能性和裝飾性于一體的汽車制件。由于涉及到裝飾效果， 因此立柱材料對(duì)耐劃傷有著很高的要求，同時(shí)隨著汽車安全性要求的提高,汽車的立柱里面都會(huì)集成安全氣囊，保證發(fā)生側(cè)面撞擊，安全氣囊爆出時(shí)，立柱不會(huì)產(chǎn)生碎片，因此立柱材料有著低溫爆破的要求。
傳統(tǒng)的汽車立柱材料采用聚丙烯、滑石粉以及熱塑性彈性體共混制備而成，這種配方體系的材料表面受到外力劃傷時(shí)非常容易發(fā)白，因此需要添加很多耐劃傷助劑來(lái)改善，但是耐劃傷助劑的添加一方面會(huì)導(dǎo)致氣味、霧度以及VOC超標(biāo)，不符合汽車材料對(duì)低 VOC排放的要求，另一方面導(dǎo)致光照時(shí)耐劃傷助劑的析出發(fā)粘現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，不僅具有高剛性、高耐熱、耐候性和耐劃傷性等優(yōu)異性能，還具有優(yōu)異的低溫沖擊性能，能夠滿足汽車立柱的高剛性、耐熱性、耐候性、尺寸穩(wěn)定性、耐劃傷性以及低溫爆破性能的要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn) 的
一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，由以下按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成
聚丙烯熱穩(wěn)定劑加工助劑光照穩(wěn)定劑O. 3%-1. 5%O. 2%—1. 5%O. 2%-3%37. 5%—85%成核劑增韌劑 相容劑O. 3%-1. 5%2%—10%7%—20%玻璃纖維5%—25%，
其中，所述玻璃纖維為無(wú)堿短切玻璃纖維。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚丙烯為熔體流動(dòng)速率為0.01 g/10min 100 g/10min的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、 丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的至少一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的至少一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光照穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述成核劑為超細(xì)滑石粉、山梨醇類和有機(jī)磷酸鹽類中的至少一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增韌劑為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氫化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙膠和聚氨酯中的至少一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相容劑為極性單體接枝聚合物，其中聚合物基體為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種，極性單體為馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐、乙烯基丁二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的至少一種。
一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟
a、將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、光照穩(wěn)定劑、成核劑、增韌劑和相容劑按配比在雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散；
b、將短切玻璃纖維按配比通過(guò)失重式計(jì)量秤側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1，各段溫度設(shè)置在 190 0C -240 0C ο
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用聚丙烯、熱塑性彈性體、短切玻璃纖維、熱穩(wěn)定劑、光照穩(wěn)定劑、聚丙烯專用成核劑共混制備了一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用聚丙烯復(fù)合物，該復(fù)合物由于采用無(wú)堿短切玻璃纖維填充，提高了材料表層硬度，因此，材料在遭到外部劃傷時(shí)，劃傷破壞不會(huì)擴(kuò)散到材料內(nèi)部，無(wú)需加入耐劃傷助劑便可以解決耐劃傷問(wèn)題，避免由于耐劃傷劑的存在造成的光照析出發(fā)粘現(xiàn)象，同時(shí)由于不需添加耐劃傷助劑，解決了傳統(tǒng)立柱材料氣味、霧度和VOC易超標(biāo)的問(wèn)題，本發(fā)明制備方法獲得的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，不僅具有高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性、耐候性、優(yōu)異的耐劃傷性，還具有優(yōu)異的低溫沖擊性能，能夠滿足汽車立柱材料的發(fā)展需求。
具體實(shí)施方式
一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，由以下按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成
聚丙烯37. 5%-85%熱穩(wěn)定劑O. 2%-3%加工助劑O. 3%-1. 5%光照穩(wěn)定劑O. 2%-1. 5%成核劑O. 3%-1. 5%增韌劑7%-20%·相容劑2%-10%玻璃纖維5%—25%，
其中所述玻璃纖維為無(wú)堿短切玻璃纖維，采用無(wú)堿短切玻璃纖維能夠增加材料表層硬度，使劃傷力對(duì)材料的破壞不會(huì)擴(kuò)散到材料的深層次，解決傳統(tǒng)立柱材料添加耐劃傷助劑產(chǎn)生光照析出發(fā)粘的缺陷，同時(shí)，由于不需添加耐劃傷助劑，能夠解決傳統(tǒng)立柱材料氣味、霧度和VOC易超標(biāo)的問(wèn)題。
優(yōu)選的,所述聚丙烯為熔體流動(dòng)速率為O. 01 g/10min 100 g/10min的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的至少一種，其作用是抑制加工過(guò)程中聚丙烯產(chǎn)生的降解。
優(yōu)選的，所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的至少一種，其作用是促進(jìn)共混物各成分之間的良好分散性。
優(yōu)選的，所述光照穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑，其作用是抑制汽車車窗玻璃透進(jìn)來(lái)的可見(jiàn)光、紫外光對(duì)聚丙烯、增韌劑、相容劑等高分子聚合物產(chǎn)生的光照分解。
優(yōu)選的，所述成核劑為超細(xì)滑石粉、山梨醇類和有機(jī)磷酸鹽類中的至少一種，其作用是提高材料注塑過(guò)程中的結(jié)晶速率，縮短注塑成型周期。
優(yōu)選的，所述增韌劑為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氫化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙膠和聚氨酯中的至少一種，其作用是增加材料在低溫狀態(tài)下的韌性，保證在_30°C的條件下，立柱里面的安全氣囊打開(kāi)爆出時(shí)，立柱不會(huì)產(chǎn)生尖銳碎片。
優(yōu)選的，所述相容劑為極性單體接枝聚合物，其中聚合物基體為聚乙烯、聚丙烯、 乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種，極性單體為馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐、乙烯基丁二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的至少一種，其作用是增加聚丙烯和短切玻璃纖維之間的界面相容性，保證聚丙烯和玻纖之間不會(huì)產(chǎn)生相分離。
一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟
a、將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、光照穩(wěn)定劑、成核劑、增韌劑和相容劑按配比在雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散；
b、將短切玻璃纖維按配比通過(guò)失重式計(jì)量秤側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1，各段溫度設(shè)置在 190 0C -240 0C ο
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的做進(jìn)一步詳細(xì)、清楚、完整地說(shuō)明，所列實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說(shuō)明，并不因此而限制本發(fā)明。
實(shí)施例1
將85公斤 聚丙烯PP 7033N、0.1公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010、0.1公斤亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑168、0. 3公斤加工助劑EBS、0. 2公斤受阻胺類光穩(wěn)定劑770、0. 3公斤聚丙烯專用成核劑TMP-5、7公斤乙烯辛烯共聚物POE LC670、2公斤馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯CA-100在長(zhǎng)徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散。
5公斤重慶國(guó)際短切無(wú)堿玻璃纖維305K，短切玻璃纖維通過(guò)失重式計(jì)量秤從側(cè)喂料精確加入，200°C擠出造粒，最終得到產(chǎn)品，性能測(cè)試結(jié)果如表I所示
實(shí)施例2
將68. 5公斤聚丙烯PP K9017、0. 5公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010、0. 5公斤亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑168、0. 5公斤加工助劑A-C540A、0. 5公斤受阻胺類光穩(wěn)定劑944、0. 5公斤聚丙烯專用成核劑HPN-20E、12公斤乙烯辛烯共聚物POE 5062、4公斤馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯 Bondyram 1001CN在長(zhǎng)徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散。
13公斤浙江巨石短切無(wú)堿玻璃纖維508A，短切玻璃纖維通過(guò)失重式計(jì)量秤從側(cè)喂料精確加入，200°C擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。性能測(cè)試結(jié)果如表I所示
實(shí)施例3
將52公斤聚丙烯PP K9026U公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010、I公斤亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑627A、1公斤加工助劑硬脂酸鋅、I公斤受阻胺類光穩(wěn)定劑622、I公斤聚丙烯專用成核劑 HTPUTRA5、16公斤乙烯辛烯共聚物POE 8130、7公斤馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯Bondyram 1001在長(zhǎng)徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散。
20公斤浙江巨石短切無(wú)堿玻璃纖維508B，短切玻璃纖維通過(guò)失重式計(jì)量秤從側(cè)喂料精確加入，200°C擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。性能測(cè)試結(jié)果如表I所示
實(shí)施例4
將37. 5公斤聚丙烯PP K9026、1. 5公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010、1. 5公斤硫代酯類熱穩(wěn)定劑412S、1. 5公斤加工助劑硬脂酸鋅、1. 5公斤受阻胺類光穩(wěn)定劑622、1. 5公斤聚丙烯專用成核劑Millad 3988、20公斤乙烯辛烯共聚物POE 8130、10公斤馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯 Bondyram 1001在長(zhǎng)徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散。
25公斤歐文斯康寧短切無(wú)堿玻璃纖維249A維通過(guò)失重式計(jì)量秤從側(cè)喂料精確加入，220°C擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。性能測(cè)試結(jié)果如表I所示
表I實(shí)施例1- 4性能測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于由以下按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成聚丙烯37. 5%-85%熱穩(wěn)定劑O. 2%-3%加工助劑O. 3%-L 5%光照穩(wěn)定劑O. 2%-1. 5%成核劑O. 3%-1. 5%增韌劑7%-20%相容劑2%-10%玻璃纖維5%—25%，其中，所述玻璃纖維為無(wú)堿短切玻璃纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述聚丙烯為熔體流動(dòng)速率為O. 01 g/10min 100 g/10min的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述光照穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述成核劑為超細(xì)滑石粉、山梨醇類和有機(jī)磷酸鹽類中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述增韌劑為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氫化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-a-乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙膠和聚氨酯中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于所述相容劑為極性單體接枝聚合物，其中聚合物基體為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種，極性單體為馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐、乙烯基丁二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的至少一種。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟a、將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、光照穩(wěn)定劑、成核劑、增韌劑和相容劑按配比在雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散；b、將短切玻璃纖維按配比通過(guò)失重式計(jì)量秤側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1，各段溫度設(shè)置在190°C -2400C0
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低溫爆破性能優(yōu)異的汽車立柱專用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，該復(fù)合物由以下按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成聚丙烯37.5%-85%，熱穩(wěn)定劑0.2%-3%，加工助劑0.3%-1.5%，光照穩(wěn)定劑0.2%-1.5%，成核劑0.3%-1.5%，增韌劑7%-20%，相容劑2%-10%，短切玻璃纖維5%-25%，其中，所述玻璃纖維為無(wú)堿短切玻璃纖維，本發(fā)明提供的材料不僅具有高剛性、高耐熱、耐候性和耐劃傷性等優(yōu)異性能，還具有優(yōu)異的低溫沖擊性能，能夠滿足汽車立柱的高剛性、耐熱性、耐候性、尺寸穩(wěn)定性、耐劃傷性以及低溫爆破性能的要求。
文檔編號(hào)C08K7/14GK103030887SQ20121056993
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者孫剛, 周英輝, 李國(guó)明, 程文超, 李欣, 李志平, 陳延安, 丁超, 羅忠富 申請(qǐng)人:江蘇金發(fā)科技新材料有限公司