一種汽車保險杠用聚丙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車保險杠用聚丙烯材料及其制備方法，所述汽車保險桿用聚丙烯材料包括以下重量份的原料：等規(guī)聚丙烯50?80份、熱塑性彈性體20?30份、改性無機(jī)填料10?30份、抗氧劑0.1?0.5份、偶聯(lián)劑0.2?0.6份、紫外線吸收劑0.1?0.3份和潤滑劑2?9份。本發(fā)明采用鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理硅灰石粉和玻璃纖維，協(xié)同本發(fā)明原料中的潤滑劑，形成纏繞結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了硅灰石粉及玻璃纖維預(yù)聚丙烯材料的界面相容性，因此，在沖擊過程中聚丙烯粒子不會脫離基體材料，從源頭上提高了本發(fā)明的聚丙烯材料的抗沖擊性能。
【專利說明】
一種汽車保險杠用聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯材料及其制備方法，尤其是涉及一種汽車保險杠用聚丙烯 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車保險杠是裝在汽車前后端裝，不僅具有裝飾功能，更重要是能夠吸收和緩和 外界沖擊力、防護(hù)車身保護(hù)車身及乘員安全功能的安全裝置。塑料保險杠相比于傳統(tǒng)的金 屬保險杠，在經(jīng)受低速碰撞沖擊時可復(fù)原，因而塑料保險杠已經(jīng)取代了金屬保險杠，在眾多 塑料保險杠中，使用聚丙烯改性材料生產(chǎn)的保險杠已占到了80%左右，這種改性聚丙烯保險 杠具有成本低、重量輕以及可循環(huán)再用的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用到汽車領(lǐng)域中。但是，現(xiàn)有 的聚丙烯汽車保險杠的耐沖擊性能還較差，需要進(jìn)一步改進(jìn)。申請?zhí)枮镃N201210111297.X 中國發(fā)明專利公開了一種聚丙烯汽車保險杠專用料及其制備方法，所述聚丙烯汽車保險杠 專用料，包括下述重量份的組分:聚丙烯100份，三元乙丙橡膠10-20份，滑石粉10-20份，偶 聯(lián)劑0.1-0.3份，熱穩(wěn)定劑0.2-0.8份;其中所述熱穩(wěn)定劑，由下述組分按重量份組成：馬來 酸二正辛基錫10-30份、2-苯基吲哚-5-磺酸鈉20-40份、2-苯基吲哚嗪20-40份，該發(fā)明的聚 丙烯汽車保險杠專用料具有較高的耐熱溫度、良好的熱穩(wěn)定性能，拉升強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎 曲模量及沖擊強(qiáng)度均較優(yōu)異。申請?zhí)枮镃N201410834222.3的中國發(fā)明專利公開了一種汽車 保險杠用聚丙烯塑料，該發(fā)明涉及一種汽車保險杠用聚丙烯塑料，包括聚丙烯，聚乙烯，乙 烯-辛烯共聚物，滑石粉，助劑;所述助劑包括有表面活性劑以及油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂 酸鋅;該發(fā)明由于采用表面活性劑、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鋅作為助劑，產(chǎn)品可以有效 降低成品涂裝難度，提高材料本身的表面極性和漆膜附著力，從而可以為汽車提供滿足產(chǎn) 品所需性能的同時具有較高的漆膜附著力的改性聚丙烯汽車保險杠專用料。但上述專利均 無法從根本上解決聚丙烯汽車保險杠的耐沖擊性能差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車保險杠用聚丙烯 材料及其制備方法，解決了聚丙烯汽車保險杠的耐沖擊性能差的問題。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯50-80份、熱塑性 彈性體20-30份、改性無機(jī)填料10-30份、抗氧劑0.1-0.5份、偶聯(lián)劑0.2-0.6份、紫外線吸收 劑0.1-0.3份和潤滑劑2-9份。
[0005] 優(yōu)選地，所述改性無機(jī)填料為改性硅灰石粉和改性玻璃纖維的組合物，其中改性 硅灰石粉與改性玻璃纖維的質(zhì)量比為2-4:1，所述改性硅灰石的長徑比為15-18:1。
[0006] 優(yōu)選地，所述改性硅灰石粉的制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重量計 0.5-1.5wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑，然后在125-135 °C下用高速攪拌機(jī)攪拌20-30min，轉(zhuǎn)速為 1000-1200r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計l_2wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在125-135Γ下用高速攪拌機(jī)攪拌20-30min，轉(zhuǎn)速為1000-1200r/ min，冷卻后即得改性玻璃纖維。
[0007] 優(yōu)選地，所述熱塑性彈性體為EPDM或Ρ0Ε。
[0008] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑DLTP和抗氧劑168中的一種。
[0009] 優(yōu)選地，所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-P、紫外線吸收劑UV-9和紫外線吸 收劑UV-531中的一種。
[0010] 優(yōu)選地，所述潤滑劑為硬脂酸鎂或微晶石蠟。
[0011]其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性無機(jī)填料、抗氧化劑、偶聯(lián)劑、紫外線吸收劑、相 容劑和潤滑劑，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和熱塑性彈性體，混合攪拌均勻后，得 到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為 90-100r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180-190°(：、210-220°(：、220-230°(：、230-235 °C、235-240 °C、230-235 °C。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： (1)本發(fā)明采用EPDM或Ρ0Ε作為彈性體，與改性無機(jī)填料協(xié)同增韌聚丙烯材料，兩種原 料配比合理，制備得到的當(dāng)汽車保險桿用聚丙烯材料中彈性體和無機(jī)填料分幣均勻、間距 適中，因此本方面的聚丙烯材料收到?jīng)_擊時，均勻分散在聚丙烯基體中的彈性體和無機(jī)填 料會成為應(yīng)力集中點(diǎn)，在應(yīng)力集中點(diǎn)的周圍產(chǎn)生三維張力，配合彈性體和無機(jī)填料粒子的 空洞化、聚丙烯基體的銀紋化等膨脹過程，穩(wěn)定沖擊應(yīng)力的傳遞過程，吸收大部分的沖擊 能，形成增強(qiáng)作用，提高了本發(fā)明的聚丙烯材料的抗沖擊性能。
[0013] (2)硅灰石是一種無機(jī)針狀礦物，其特點(diǎn)是無毒、耐化學(xué)腐蝕、熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn) 定良好，有玻璃和珍珠光澤，低吸水率和吸油值，力學(xué)性能及電性能優(yōu)良以及具有一定補(bǔ)強(qiáng) 作用。玻璃纖維機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，但缺點(diǎn)是性脆，耐磨性較差。 玻璃纖維的單絲直徑為幾個微米到二十幾米個微米，玻璃纖維作為強(qiáng)化塑料的補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng) 用時，最大的特征是抗拉強(qiáng)度大。本發(fā)明的原料中硅灰石和玻璃纖維同時作為無機(jī)填料添 加，并采用同一表面活性劑進(jìn)行改性，意外發(fā)現(xiàn)兩者經(jīng)本發(fā)明的工藝處理后具有協(xié)同作用。
[0014] (3)本發(fā)明的采用鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理硅灰石粉和玻璃纖維，經(jīng)改性處理 后，硅灰石粉和玻璃纖維的表面吸附上鋁酸酯有機(jī)分子層，一方面增加了硅灰石粉和玻璃 纖維表面的活性點(diǎn)和活性基團(tuán)，提高了其吸附活性，另一方面鋁酸酯偶聯(lián)劑的疏水端在聚 丙烯材料擠出過程中可以與聚丙烯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，協(xié)同本發(fā)明原料中的潤滑劑，形成纏繞 結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了硅灰石粉及玻璃纖維預(yù)聚丙烯材料的界面相容性，因此，在沖擊過程中聚 丙烯粒子不會脫離基體材料，從源頭上提高了本發(fā)明的聚丙烯材料的抗沖擊性能。
[0015] (4)本發(fā)明的原料中以硬脂酸鎂和微晶石蠟作為潤滑劑，協(xié)同改性硅灰石粉和改 性玻璃纖維這兩種無機(jī)填料，可以保證無機(jī)填料粒子在聚丙烯基體中分散均勻，不團(tuán)聚，從 改善無機(jī)填料在聚丙烯基體中的分散均勻性及與界面間的粘結(jié)性角度，達(dá)到聚丙烯材料增 韌、抗沖擊性能的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017] 實(shí)施例！ 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯50份、EPDM30份、 改性硅灰石粉7.5份、改性玻璃纖維2.5份、抗氧劑1010 0.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.2份、紫 外線吸收劑UV-P 0.1份和微晶石蠟2份。
[0018] 所述改性硅灰石的長徑比為15:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計0.5wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在125°C下用高速攪拌機(jī)攪拌30min，轉(zhuǎn)速為 1000r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計lwt%的鋁酸酯 偶聯(lián)劑DL-411D，然后在125°C下用高速攪拌機(jī)攪拌20min，轉(zhuǎn)速為1000r/min，冷卻后即得改 性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑1010、硅烷偶聯(lián) 劑KH550、紫外線吸收劑UV-P和微晶石蠟，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和EPDM，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為l〇〇r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180°C、210°C、220°C、230°C、235°C、230°C。
[0019] 實(shí)施例2 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯80份、POE 20份、 改性硅灰石粉24份、改性玻璃纖維6份、抗氧劑DLTP 0.1份、硅烷偶聯(lián)劑KH570 0.6份、紫外 線吸收劑UV-9 0.3份和硬脂酸鎂9份。
[0020] 所述改性硅灰石的長徑比為18:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計1.5wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在135°C下用高速攪拌機(jī)攪拌20min，轉(zhuǎn)速為 1200r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計2wt%的鋁酸酯 偶聯(lián)劑DL-411D，然后在135°C下用高速攪拌機(jī)攪拌30min，轉(zhuǎn)速為1200r/min，冷卻后即得改 性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑DLTP、硅烷偶聯(lián) 劑KH570、紫外線吸收劑UV-9和硬脂酸鎂，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和P0E，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為90r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為190°C、220°C、230°C、235°C、240°C、235°C。
[0021] 實(shí)施例3 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 25份、 改性硅灰石粉15份、改性玻璃纖維5份、抗氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線 吸收劑UV-531 0.2份和微晶石蠟5份。
[0022] 所述改性硅灰石的長徑比為17:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計lwt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在130°C下用高速攪拌機(jī)攪拌25min，轉(zhuǎn)速為1100r/ min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.5wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在130°C下用高速攪拌機(jī)攪拌25min，轉(zhuǎn)速為1100r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑168、鈦酸酯偶 聯(lián)劑131、紫外線吸收劑UV-531和微晶石蠟，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和EPDM，混 合攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為95r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為185°C、215°C、225°C、233°C、238°C、233°C。
[0023] 實(shí)施例4 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯70份、POE 22份、 改性硅灰石粉8份、改性玻璃纖維4份、抗氧劑DLTP 0.2份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.5份、紫外線 吸收劑UV-P 0.3份和聚丙烯蠟7份。
[0024] 所述改性硅灰石的長徑比為16:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計0.8wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在132°C下用高速攪拌機(jī)攪拌22min，轉(zhuǎn)速為 1000r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.3wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在131°C下用高速攪拌機(jī)攪拌23min，轉(zhuǎn)速為1000r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑DLTP、硅烷偶聯(lián) 劑KH550、紫外線吸收劑UV-P和聚丙烯蠟，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和P0E，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為90r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180°C、210°C、220°C、230°C、235°C、230°C。
[0025] 實(shí)施例5 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 26份、 改性硅灰石粉12份、改性玻璃纖維6份、抗氧劑DLTP 0.4份、硅烷偶聯(lián)劑KH570 0.3份、紫外 線吸收劑UV-9 0.2份和硬脂酸鎂6份。
[0026] 所述改性硅灰石的長徑比為18:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計1.2wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在135°C下用高速攪拌機(jī)攪拌25min，轉(zhuǎn)速為 1200r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.7wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在128°C下用高速攪拌機(jī)攪拌26min，轉(zhuǎn)速為1200r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑DLTP、硅烷偶聯(lián) 劑KH570、紫外線吸收劑UV-9和硬脂酸鎂，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和EPDM，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為l〇〇r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為190°C、220°C、230°C、235°C、240°C、235°C。
[0027] 實(shí)施例6 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯75份、POE 28份、 改性硅灰石粉18份、改性玻璃纖維6份、抗氧劑168 0.2份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線 吸收劑UV-9 0.1份和硬脂酸鎂8份。
[0028] 所述改性硅灰石的長徑比為15:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計1.4wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在134°C下用高速攪拌機(jī)攪拌28min，轉(zhuǎn)速為 1100r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.9wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在133°C下用高速攪拌機(jī)攪拌29min，轉(zhuǎn)速為1100r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑168、鈦酸酯偶 聯(lián)劑131、紫外線吸收劑UV-9和硬脂酸鎂，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和P0E，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為l〇〇r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180°C、210°C、220°C、230°C、235°C、230°C。
[0029] 實(shí)施例7 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯55份、POE 24份、 改性硅灰石粉18份、改性玻璃纖維9份、抗氧劑DLTP 0.3份、硅烷偶聯(lián)劑KH570 0.3份、紫外 線吸收劑UV-531 0.2份和微晶石蠟4份。
[0030] 所述改性硅灰石的長徑比為16:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計1.4wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在134°C下用高速攪拌機(jī)攪拌28min，轉(zhuǎn)速為 1200r/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.9wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在133°C下用高速攪拌機(jī)攪拌29min，轉(zhuǎn)速為1200r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑DLTP、硅烷偶聯(lián) 劑KH570、紫外線吸收劑UV-531和微晶石蠟，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和P0E，混 合攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為l〇〇r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為185°C、215°C、225°C、233°C、238°C、233°C。
[0031] 實(shí)施例8 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯60份、POE 27份、 改性硅灰石粉20份、改性玻璃纖維5份、抗氧劑168 0.5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.5份、紫外線 吸收劑UV-9 0.3份和硬脂酸鎂3份。
[0032] 所述改性硅灰石的長徑比為18:1，其制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重 量計1.3wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在131°C下用高速攪拌機(jī)攪拌32min，轉(zhuǎn)速為 11 OOr/min，冷卻后即得改性硅灰石粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1.4wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在130°C下用高速攪拌機(jī)攪拌33min，轉(zhuǎn)速為1100r/min，冷卻后即得 改性玻璃纖維； 其制備方法，包括以下步驟： (1)預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性硅灰石粉、改性玻璃纖維、抗氧劑168、鈦酸酯偶 聯(lián)劑131、紫外線吸收劑UV-9和硬脂酸鎂，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和POE，混合 攪拌均勻后，得到混合料； (2 )擠出造粒:將步驟(1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為l〇〇r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180°C、210°C、220°C、230°C、235°C、230°C。
[0033] 對比例1 對比例1與實(shí)施例3大致相同，不同之處在于，原料中沒有加入改性無機(jī)填料，而是用等 同重量份的熱塑性彈性體進(jìn)行替換，其余原料及制備方法與實(shí)施例3均相同，即對比例1包 括以下重量份的原料：等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 45份、抗氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 〇. 4份、紫外線吸收劑UV-531 0.2份和微晶石蠟5份。
[0034] 對比例2 對比例2與實(shí)施例3大致相同，不同之處在于，原料中沒有加入熱塑性彈性體，而是用等 同重量份的改性無機(jī)填料進(jìn)行替換，其余原料及制備方法與實(shí)施例3均相同，即對比例2包 括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯65份、改性硅灰石粉33.75份、改性玻璃纖維11.25份、抗 氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線吸收劑UV-531 0.2份和微晶石蠟5份。
[0035] 對比例3 對比例3與實(shí)施例3大致相同，不同之處在于，原料中的無機(jī)填料沒有進(jìn)行改性處理，其 余原料及制備方法與實(shí)施例3均相同，即對比例3包括以下重量份的原料:一種汽車保險杠 用聚丙烯材料，包括以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 25份、硅灰石粉15份、玻璃 纖維5份、抗氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線吸收劑UV-531 0.2份和微晶 石蠟5份。
[0036] 對比例4 對比例4與實(shí)施例3大致相同，不同之處在于，原料中的無潤滑劑，其余原料及制備方法 與實(shí)施例3均相同，即對比例3包括以下重量份的原料一種汽車保險杠用聚丙烯材料，包括 以下重量份的原料:等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 25份、改性硅灰石粉15份、改性玻璃纖維5份、抗 氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線吸收劑UV-531 0.2份。
[0037]性能測試 參照國標(biāo)GB/T 24149.1-2009對上述實(shí)施例1-8及對比例1-4制得的汽車保險桿用聚丙 烯材料進(jìn)行測試，測試內(nèi)容包括材料外觀、密度、熔體質(zhì)量流動速率、拉伸屈服應(yīng)力、彎曲模 量和簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度(23°C )，檢測結(jié)果見表1。
[0038] 由表1的測試結(jié)果可知，當(dāng)本發(fā)明的原料組成為等規(guī)聚丙烯65份、EPDM 25份、改性 硅灰石粉15份、改性玻璃纖維5份、抗氧劑168 0.3份、鈦酸酯偶聯(lián)劑131 0.4份、紫外線吸收 劑UV-531 0.2份和微晶石蠟5份，其中改性硅灰石的長徑比為17:1時，制備得到汽車保險桿 用聚丙烯材料各項(xiàng)性能最佳。
[0039] 由實(shí)施例3、對比例1和對比例2可知，原料中硅灰石粉和玻璃纖維同時作為無機(jī)填 料添加，并采用同一表面活性劑進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)制備的材料的各項(xiàng)性能效果優(yōu)異硅灰石和 玻璃纖維分別單獨(dú)使用時的加成效果，說明改性硅灰石粉和改性玻璃纖維同時添加時，在 制備過程中，兩者作為增韌材料出現(xiàn)了協(xié)同作用。
[0040] 由實(shí)施例3、對比例3可知，經(jīng)改性處理后，改性硅灰石粉和改性玻璃纖維協(xié)同本發(fā) 明原料中的潤滑劑，在材料的制備過程中因?yàn)樾纬衫p繞結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了硅灰石粉及玻璃 纖維預(yù)聚丙烯材料的界面相容性，從源頭上提高了本發(fā)明的聚丙烯材料的抗沖擊性能，制 備得到的汽車保險桿用聚丙烯材料性能優(yōu)越。
[0041] 由實(shí)施例3、對比例4可知，本發(fā)明以硬脂酸鎂和微晶石蠟作為潤滑劑，協(xié)同改性硅 灰石粉和改性玻璃纖維這兩種無機(jī)填料，不同的疏水端，從不同的角度保證了無機(jī)填料粒 子在聚丙烯基體中分散均勻，從而達(dá)到聚丙烯材料增韌、抗沖擊性能的目的。
[0042] 由實(shí)施例4可知，當(dāng)本發(fā)明以聚丙烯蠟作為潤滑劑添加后，制備得到的汽車保險桿 用聚丙烯材料各方面性能更加優(yōu)異，特別是簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度高達(dá)34.2kJ/m 2，這是因?yàn)?一方面聚丙烯蠟不僅具有熔點(diǎn)高、熔融度低、潤滑性、分散性好的特點(diǎn)，添加至高分子材料 中，可以起到良好的潤滑作用，另一方面，聚丙烯蠟具有良好的耐磨性，因此添加后，不僅改 善了改性硅灰石粉、改性玻璃纖維在聚丙烯基體中的分散性，更協(xié)同兩者很大程度上增加 了本發(fā)明汽車保險桿用聚丙烯材料的耐磨性和耐沖擊性。
[0043]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：等規(guī)聚丙烯 50-80份、熱塑性彈性體20-30份、改性無機(jī)填料10-30份、抗氧劑0.1-0.5份、偶聯(lián)劑0.2-0.6 份、紫外線吸收劑〇. 1-0.3份和潤滑劑2-9份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述改性無機(jī)填 料為改性硅灰石粉和改性玻璃纖維的組合物，其中改性硅灰石粉與改性玻璃纖維的質(zhì)量比 為2-4:1，所述改性硅灰石的長徑比為15-18:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述改性硅灰石 粉的制備方法為向硅灰石粉中加入以硅灰石粉重量計0.5-1.5wt%的鋁酸酯偶聯(lián)劑，然后在 125-135Γ下用高速攪拌機(jī)攪拌20-30min，轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，冷卻后即得改性硅灰石 粉； 所述改性玻璃纖維的制備方法為向玻璃纖維中加入以玻璃纖維重量計1 _2wt%的鋁酸 酯偶聯(lián)劑DL-411D，然后在125-135Γ下用高速攪拌機(jī)攪拌20-30min，轉(zhuǎn)速為1000-1200r/ min，冷卻后即得改性玻璃纖維。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述熱塑性彈性 體為ETOM或POE。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述抗氧劑為抗 氧劑1 〇 1 〇、抗氧劑DLTP和抗氧劑168中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述紫外線吸收 劑為紫外線吸收劑UV-P、紫外線吸收劑UV-9和紫外線吸收劑UV-531中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車保險杠用聚丙烯材料，其特征在于:所述潤滑劑為硬 脂酸鎂或微晶石蠟。8. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車保險杠用聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 預(yù)處理：向高速混合機(jī)中加入改性無機(jī)填料、抗氧化劑、偶聯(lián)劑、紫外線吸收劑、相 容劑和潤滑劑，混合攪拌均勻后，再加入等規(guī)聚丙烯和熱塑性彈性體，混合攪拌均勻后，得 到混合料； (2) 擠出造粒:將步驟（1)中得到的混合料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，控制雙螺 桿的轉(zhuǎn)速為 90-100r/min，擠出機(jī)各段溫度依次為180-190°(：、210-220°(：、220-230°(：、230-235 °C、235-240 °C、230-235 °C。
【文檔編號】C08K7/14GK106046536SQ201610376997
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】馬志國, 張保豐, 李敏, 陳幫軍, 陳小偉
【申請人】黃河科技學(xué)院