一種汽車門板及其制備方法
【專利摘要】本申請公開了一種汽車門板及其制備方法，按照重量份數(shù)配比稱取PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉、POE、硬脂酸鈣、偶聯(lián)劑、鈦白粉、硅灰石、UV-327、抗氧劑、苯甲酸鈉、HDPE、DMTP和EPDM，混合均勻后擠出拉片造粒、模壓成型后即可；產品拉伸強度25-45MPa，彎曲強度35-55MPa；斷裂伸長率50-250%，懸臂梁缺口沖擊強度200-400J/m；紫外光早射2500h后伸長率保持率為98-100%，熱變形溫度120-140℃；剝離強度90-110N/mm，楊氏模量110-150MPa。
【專利說明】 一種汽車門板及其制備方法

【技術領域】
[0001]本申請屬于車門制備工藝領域，尤其涉及一種汽車門板及其制備方法。

【背景技術】
[0002]汽車門是汽車上的門，順開式車門:即使在汽車行駛時仍可借氣流的壓力關上，t匕較安全，而且便于駕駛員在倒車時向后觀察，故被廣泛采用。逆開式車門:在汽車行駛時若關閉不嚴就可能被迎面氣流沖開，因而用得較少，一般只是為了改善上下車方便性及適于迎賓禮儀需要的情況下才采用。水平移動式車門:它的優(yōu)點是車身側壁與障礙物距離較小的情況下仍能全部開啟。上掀式車門:廣泛用作轎車及輕型客車的后門，也應用于低矮的汽車。折疊式車門:則廣泛應用于大、中型客車上。聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。甲基排列在分子主鏈的同一側稱等規(guī)聚丙烯，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側稱無規(guī)聚丙烯，當甲基交替排列在分子主鏈的兩側稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產的聚丙烯樹脂中，等規(guī)結構含量約為95%，其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結構規(guī)整而高度結晶化，故熔點可高達167°C。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。密度小，是最輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性予以克服。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100°C以上溫度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150°C也不變形。脆化溫度為_35°C，在低于_35°C會發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。對于聚丙烯玻璃化溫度的報道值有一 18qC，OqC, 5°C等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無定形相的比例不同，使分子鏈中無定形部分鏈長不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高40 — 50%,約為164 — 1700C，100%等規(guī)度聚丙烯熔點為176°C。
[0003]轎車的車門一般由門體、車門附件和內飾蓋板三部分組成。門體包括車門內板、車門外板、車門窗框、車門加強橫梁和車門加強板。車門附件包括車門鉸鏈、車門開度限位器、門鎖機構及內外手柄、車門玻璃、玻璃升降機和密封條。內飾蓋板包括固定板、芯板、內飾蒙皮、內扶手。車門的好壞，主要體現(xiàn)在，車門的防撞性能，車門的密封性能，車門的開合便利性，當然還有其它使用功能的指標等防撞性能尤為重要，因為車輛發(fā)生側碰時，緩沖距離很短，很容易就傷到車內人員。因此，好的車門內至少會有2根防撞杠，而防撞杠的份量是較重的，也就是說，好的車門確實偏重些。但并不能說車門越重就越好。現(xiàn)在的新型汽車，如果在安全性能等能保證的話，設計師都會想方設法減輕車輛包括車門的重量(如用新型的材料)來減少功耗。共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度(100°C)、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗沖擊強度，PP的沖擊強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150°C。由于結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應力開裂問題。PP的熔體質量流動速率(MFR)通常在f 100。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚型的抗沖強度比均聚型的要高。由于結晶，PP的收縮率相當高，一般為1.6^2.0%。
[0004]車門外板是典型的汽車覆蓋件之一，一般都帶有裝飾性，要求美觀大方，例如帶有連貫性裝飾棱線，裝飾筋條，裝飾凹坑，加強筋等.表面不允許有皺紋、凹痕、擦傷以及其他破壞表面美感的缺陷。整體式車門:內外板由整塊鋼板沖壓后包邊而成,該生產方式初次模具投入成本較大，但可相應降低相關檢具夾具，材料利用率較低。分體式車門:由車門框總成和車門內外板總成拼焊而成，門框總成可采用滾壓方式生產,成本較低,生產率較高，整體相應模具成本較低，但后期檢具夾具成本較高，且工藝可靠性較差。整體式車門和分體式車門在整體成本方面相差不是很大，主要是根據(jù)相關的造型要求確定相關的結構形式。由于目前汽車造型要求較高，且生產效率要求較高，車門整體結構趨向與分體式。聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物，密度只有0.90--"0.91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0.01%，分子量約8萬一15萬。成型性好，但因收縮率大(為19Γ2.5%).厚壁制品易凹陷，對一些尺寸精度較高零件，很難于達到要求，制品表面光澤好，易于著色。聚丙烯的結晶度高，結構規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強度僅可達到30 MPa或稍高的水平。等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸強度，但隨等規(guī)指數(shù)的提高，材料的沖擊強度有所下降，但下降至某一數(shù)值后不再變化。溫度和加載速率對聚丙烯的韌性影響很大。當溫度高于玻璃化溫度時，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強度值大幅度下降。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結構規(guī)整度高，所以抗沖擊強度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。
[0005]中國專利CN 102206380A公開了一種汽車門板用復合材料的制備方法，將聚丙烯反應器合金、椰殼纖維和相容劑，三者分別以42%?70%、30%?50%和0%?8%的重量百分比混合均勻，然后使用單螺桿擠出機，或密煉機與單螺桿擠出機兩級混合擠出、切粒，即得復合材料，復合材料的拉伸強度> 22MPa，彎曲模量> 1300MPa,缺口沖擊強度> 17kJ/m2,維卡軟化點> 150°C。由這種復合材料制成的汽車件有著明顯的減重效果，并且制成的部件報廢后可以徹底焚燒處理，符合當前國際、國內汽車材料向輕量化和可回收化方向發(fā)展的趨勢，但是拉伸強度低和斷裂伸長率差；中國專利CN 103131083A公開了一種高吸能性聚丙烯復合材料及其制備方法，采用聚丙烯59-84重量份，填料10-25重量份，第一增韌劑3-8重量份，第二增韌劑3-8重量份，其它助劑0.1-0.8重量份。上述原料混合均勻后經雙螺桿擠出機高速擠出切粒，得到高吸能性的聚丙烯復合材料。本發(fā)明通過合適增韌劑的配合使用及合適礦物填料的優(yōu)先選擇，得到一種剛性和韌性高度平衡的聚丙烯復合材料，該材料在實際的部品測試中表現(xiàn)出了很高的吸能性。由本發(fā)明的聚丙烯復合材料制作而成的汽車門板在側撞模擬試驗中有著很高的吸能值，在實際應用中對于交通事故發(fā)生時乘客安全性的保護具有重要意義，但是沖擊強度和彎曲強度低；中國專利CN 101759982A公開了一種抗靜電、抗紫外PC/ASA材料組合物，采用聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、高分子型抗靜電劑、相容劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成。特征在于，所述的聚碳酸酯為30?85重量份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚物為5?30重量份，丙烯腈-苯乙烯共聚物為0-30重量份，高分子型抗靜電劑為5?15重量份，相容劑為2?10重量份，光穩(wěn)定劑為0.2?2重量份，抗氧劑為0.2?I重量份。由本發(fā)明的PC/ASA組合物制成的汽車塑料內飾制品，具有耐侯抗紫外性能優(yōu)異、高耐熱、不容易粘吸灰塵等優(yōu)點，可用于制造各種汽車內外飾件，如汽車門板、內外試鏡殼體等，但是易變性且剝離強度差。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構成，設計一種彎曲強度高、拉伸強度高、斷裂伸長率高且剝離強度好的汽車門板及其制備方法是非常必要的。


【發(fā)明內容】

[0006]解決的技術問題:
本申請針對上述技術問題，提供一種汽車門板及其制備方法，解決現(xiàn)有汽車門板彎曲強度低、拉伸強度低、斷裂伸長率小和剝離強度差等技術問題。
[0007]技術方案:
一種汽車門板，所述汽車門板的原料按重量份數(shù)配比如下=PPlOO份；鈦酸酯10-30份；CPP50-60份；滑石粉25-45份;P0E5_25份；硬脂酸鈣1-5份；偶聯(lián)劑1-20份；鈦白粉0.1-0.5份；硅灰石30-50份；UV-327為0.2-0.8份；抗氧劑1-5份；苯甲酸鈉為1.5-5.5份；HDPE20-40 份；DMTP0.3-0.7 份；EPDM 為 15-35 份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述汽車門板的原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；鈦酸酯15-25份；CPP54-56份；滑石粉30-40份;Ρ0Ε10_20份；硬脂酸鈣2-4份；偶聯(lián)劑5-15份；鈦白粉0.2-0.4份；硅灰石35-45份；UV_327為0.4-0.6份；抗氧劑2_4份；苯甲酸鈉為 2.5-4.5 份；HDPE25-35 份；DMTP0.4-0.6 份；EPDM 為 20-30 份。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述汽車門板的原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；鈦酸酯20份；CPP55份；滑石粉35份；P0E15份；硬脂酸鈣3份；偶聯(lián)劑10份；鈦白粉0.3份；硅灰石40份；UV-327為0.5份；抗氧劑3份；苯甲酸鈉為3.5份；HDPE30份；DMTP0.5 份；EPDM 為 25 份。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述偶聯(lián)劑采用硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述抗氧劑采用抗氧劑7910或抗氧劑DCTP。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述汽車門板的制備方法，包括如下步驟: 第一步:按照重量份數(shù)配比稱取PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉、Ρ0Ε、硬脂酸鈣、偶聯(lián)劑、鈦白粉、硅灰石、UV-327、抗氧劑、苯甲酸鈉、HDPE、DMTP和EPDM ；
第二步:將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至50-70°C，攪拌15-35min，然后加入剩余原料，升溫至80-90°C，攪拌30_50min ；
第三步:將混合后的物料投入擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、21(rC、220°C >230°C240°C，機頭溫度 200-215°C ；
第四步:模壓成型，模具溫度200-220°C，模壓3-5min，塑化5-10min，真空成型為車門形狀。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述第二步中的攪拌速度均為200-300轉/分鐘。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述第三步中擠出機為單螺桿擠出機。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述第四步中塑化溫度為130-150°C。
[0016]有益效果:
本發(fā)明所述一種汽車門板及其制備方法采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果:1、產品拉伸強度25-45MPa，彎曲強度35_55MPa ;2、斷裂伸長率50_250%，懸臂梁缺口沖擊強度200-400J/m ;3、紫外光早射2500h后伸長率保持率為98_100%，熱變形溫度120-1400C ;4、剝離強度90-110N/mm，楊氏模量110_150MPa，可以廣泛生產并不斷代替現(xiàn)有材料。

【具體實施方式】
[0017]實施例1:
按照重量份數(shù)配比稱取PP100份；鈦酸酯10份；CPP50份；滑石粉25份；P0E5份；硬脂酸鈣I份；硅烷偶聯(lián)劑I份；鈦白粉0.1份；硅灰石30份；UV-327為0.2份；抗氧劑DCTPl份；苯甲酸鈉為1.5份；HDPE20份；DMTP0.3份；EPDM為15份。
[0018]將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至50°C，攪拌15min，攪拌速度為200轉/分鐘，然后加入剩余原料，升溫至80°C，攪拌30min攪拌速度為200轉/分鐘。
[0019]將混合后的物料投入單螺桿擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、210°C、220°C、230°C和240°C，機頭溫度200°C，模壓成型，模具溫度200°C，模壓3min，塑化5min，塑化溫度為130°C，真空成型為車門形狀。
[0020]產品拉伸強度25MPa，彎曲強度35MPa ;斷裂伸長率50%，懸臂梁缺口沖擊強度200J/m ;紫外光早射2500h后伸長率保持率為98%，熱變形溫度120°C;剝離強度90N/mm，楊氏模量llOMPa。
[0021]實施例2:
按照重量份數(shù)配比稱取PP10份；鈦酸酯30份；CPP60份；滑石粉45份；P0E25份；硬脂酸鈣5份；硅烷偶聯(lián)劑20份；鈦白粉0.5份；硅灰石50份；UV-327為0.8份；抗氧劑DCTP5份；苯甲酸鈉為5.5份；HDPE40份；DMTP0.7份；EPDM為35份。
[0022]將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至70°C，攪拌35min，攪拌速度為300轉/分鐘，然后加入剩余原料，升溫至90°C，攪拌50min攪拌速度為300轉/分鐘。
[0023]將混合后的物料投入單螺桿擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、210°C、220°C、230°C和240°C，機頭溫度215°C，模壓成型，模具溫度220°C，模壓5min，塑化lOmin，塑化溫度為150°C，真空成型為車門形狀。
[0024]產品拉伸強度30MPa，彎曲強度40MPa ;斷裂伸長率100%，懸臂梁缺口沖擊強度250J/m ;紫外光早射2500h后伸長率保持率為98%，熱變形溫度125°C;剝離強度95N/mm，楊氏模量120MPa。
[0025]實施例3:
按照重量份數(shù)配比稱取PPlOO份；鈦酸酯15份；CPP54份；滑石粉30份；P0E10份；硬脂酸鈣2份；硅烷偶聯(lián)劑5份；鈦白粉0.2份；硅灰石35份；UV-327為0.4份；抗氧劑DCTP2份；苯甲酸鈉為2.5份；HDPE25份；DMTP0.4份；EPDM為20份。
[0026]將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至50°C，攪拌15min，攪拌速度為200轉/分鐘，然后加入剩余原料，升溫至80°C，攪拌30min攪拌速度為200轉/分鐘。
[0027]將混合后的物料投入單螺桿擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、210°C、220°C、230°C和240°C，機頭溫度200°C，模壓成型，模具溫度200°C，模壓3min，塑化5min，塑化溫度為130°C，真空成型為車門形狀。
[0028]產品拉伸強度35MPa，彎曲強度45MPa ;斷裂伸長率150%，懸臂梁缺口沖擊強度300J/m ;紫外光早射2500h后伸長率保持率為99%，熱變形溫度130°C ;剝離強度100N/mm，楊氏模量130MPa。
[0029]實施例4:
按照重量份數(shù)配比稱取PPlOO份；鈦酸酯25份；CPP56份；滑石粉40份；P0E20份；硬脂酸鈣4份；鋁酸酯偶聯(lián)劑15份；鈦白粉0.4份；硅灰石45份；UV-327為0.6份；抗氧劑7910為4份；苯甲酸鈉為4.5份；HDPE35份；DMTP0.6份；EPDM為30份。
[0030]將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至65 °C，攪拌30min，攪拌速度為280轉/分鐘，然后加入剩余原料，升溫至88°C，攪拌45min攪拌速度為280轉/分鐘。
[0031]將混合后的物料投入單螺桿擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、210°C、220°C >230 V和240 V，機頭溫度210°C，模壓成型，模具溫度215°C，模壓5min，塑化8min，塑化溫度為145°C，真空成型為車門形狀。
[0032]產品拉伸強度40MPa，彎曲強度50MPa ;斷裂伸長率200%，懸臂梁缺口沖擊強度350J/m ;紫外光早射2500h后伸長率保持率為99%，熱變形溫度135°C ;剝離強度105N/mm，楊氏模量140MPa。
[0033]實施例5:
按照重量份數(shù)配比稱取PPlOO份；鈦酸酯20份；CPP55份；滑石粉35份；P0E15份；硬脂酸鈣3份；鋁酸酯偶聯(lián)劑10份；鈦白粉0.3份；硅灰石40份；UV-327為0.5份；抗氧劑7910為3份；苯甲酸鈉為3.5份；HDPE30份；DMTP0.5份；EPDM為25份。
[0034]將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至60°C，攪拌25min，攪拌速度為220轉/分鐘，然后加入剩余原料，升溫至85°C，攪拌40min攪拌速度為250轉/分鐘。
[0035]將混合后的物料投入單螺桿擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、210°C、220°C >230 V和240 V，機頭溫度210°C，模壓成型，模具溫度210°C，模壓4min，塑化8min，塑化溫度為140°C，真空成型為車門形狀。
[0036]產品拉伸強度45MPa，彎曲強度55MPa ;斷裂伸長率250%，懸臂梁缺口沖擊強度400J/m ;紫外光早射2500h后伸長率保持率為100%，熱變形溫度140°C;剝離強度110N/mm，楊氏模量150MPa。
[0037]以上實施例中的組合物所有組分均可以商業(yè)購買。
[0038]上述實施例只是用于對本發(fā)明的內容進行闡述，而不是限制，因此在與本發(fā)明的權利要求書相當?shù)暮x和范圍內的任何改變，都應該認為是包括在權利要求書的范圍內。
【權利要求】
1.一種汽車門板，其特征在于所述汽車門板的原料按重量份數(shù)配比如下=PPlOO份；鈦酸酯10-30份；CPP50-60份；滑石粉25-45份;POE5_25份；硬脂酸鈣1-5份；偶聯(lián)劑1-20份；鈦白粉0.1-0.5份；硅灰石30-50份；UV-327為0.2-0.8份；抗氧劑1_5份；苯甲酸鈉為 1.5-5.5 份；HDPE20-40 份；DMTP0.3-0.7 份；EPDM 為 15-35 份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車門板，其特征在于所述汽車門板原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；鈦酸酯15-25份；CPP54-56份；滑石粉30-40份；P0E10_20份；硬脂酸鈣2-4份；偶聯(lián)劑5-15份；鈦白粉0.2-0.4份；硅灰石35-45份；UV_327為0.4-0.6份；抗氧劑 2-4 份；苯甲酸鈉為 2.5-4.5 份；HDPE25-35 份；DMTP0.4-0.6 份；EPDM 為 20-30 份。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車門板，其特征在于所述汽車門板的原料按重量份數(shù)配比如下:PP100份；鈦酸酯20份；CPP55份；滑石粉35份；POE15份；硬脂酸鈣3份；偶聯(lián)劑10份；鈦白粉0.3份；娃灰石40份；UV-327為0.5份；抗氧劑3份；苯甲酸鈉為3.5份；HDPE30 份；DMTP0.5 份；EPDM 為 25 份。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車門板，其特征在于:所述偶聯(lián)劑采用硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車門板，其特征在于:所述抗氧劑采用抗氧劑7910或抗氧劑DCTP。
6.一種權利要求1所述汽車門板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:按照重量份數(shù)配比稱取PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉、POE、硬脂酸鈣、偶聯(lián)劑、鈦白粉、硅灰石、UV-327、抗氧劑、苯甲酸鈉、HDPE、DMTP和EPDM ； 第二步:將PP、鈦酸酯、CPP、滑石粉和POE投入反應釜中加熱至50-70°C，攪拌15-35min，然后加入剩余原料，升溫至80-90°C，攪拌30_50min ； 第三步:將混合后的物料投入擠出機中擠出，料筒溫度185°C、190°C、200°C、21(rC、220°C >230°C240°C，機頭溫度 200-215°C ； 第四步:模壓成型，模具溫度200-220°C，模壓3-5min，塑化5-10min，真空成型為車門形狀。
7.根據(jù)權利要求6所述的汽車門板的制備方法，其特征在于:所述第二步中的攪拌速度均為200-300轉/分鐘。
8.根據(jù)權利要求6所述的汽車門板的制備方法，其特征在于:所述第三步中擠出機為單螺桿擠出機。
9.根據(jù)權利要求6所述的汽車門板的制備方法，其特征在于:所述第四步中塑化溫度為 130-150°C。
【文檔編號】C08K3/22GK104292627SQ201410502519
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2014年9月26日
【發(fā)明者】翟紅波, 楊振樞, 韋洪屹 申請人:蘇州博利邁新材料科技有限公司