一種竹纖維復(fù)合材料及其在制備汽車b柱上飾板中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種竹纖維復(fù)合材料及其在制備汽車B柱上飾板中的應(yīng)用。本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成：20％-40％竹纖維，55％-70％聚丙烯，和5％-10％乙丙橡膠。本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料制備B柱上飾板具有綠色環(huán)保和抗菌除臭的優(yōu)點，并提高了阻燃效果，在制備的工藝過程中還能達到節(jié)能降耗的效果。
【專利說明】一種竹纖維復(fù)合材料及其在制備汽車B柱上飾板中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種竹纖維復(fù)合材料及其在制備汽車B柱上飾板中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球環(huán)境問題的日益嚴重及汽車行業(yè)新標準的即將發(fā)布實施，越來越多的新型環(huán)保材料得到了應(yīng)用。
[0003]竹纖維是一種由我國自行研發(fā)成功的以竹子為原料、環(huán)保型的再生纖維素纖維。它具有良好的吸濕性、懸垂性和染色性；手感柔軟，導(dǎo)濕性好；具有良好的天然光澤、抗菌性和抗紫外線性能，被譽為21世紀最具有發(fā)展前景的健康面料。竹纖維是從竹子中提取出來的一種天然纖維材料，竹纖維除了具有天然纖維素纖維的優(yōu)良特性外，其織物經(jīng)特定加工后，具有很高的綠色環(huán)保性、良好的透氣性、獨特的回彈性、瞬間吸水性及較強的縱向和橫向強度等，因而受到越來越多行業(yè)的重視與利用。
[0004]竹纖維復(fù)合材料作為一種可再生的“低碳、環(huán)保、節(jié)能”的新材料，具有良好的力學(xué)及其他性能，可廣泛的應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件等領(lǐng)域，達到節(jié)能減排、環(huán)境友好的優(yōu)異效果。
[0005]汽車B柱上飾板是汽車內(nèi)飾B柱的上裝飾板，與頂襯及B柱下飾板相連接的部分，分為左B柱上飾板和右B柱上飾板。大部分汽車的B柱上飾板都用PP+EPDM-T15材料注塑而成，一般要滿足一定 的耐刮擦性、阻燃性和氣味性，并且還要有一定的安裝強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一提供一種用于制備汽車B柱上飾板的竹纖維復(fù)合材料。與現(xiàn)有的材料相比，該材料具有綠色環(huán)保和抗菌除臭的優(yōu)點，該材料在制備汽車B柱上飾板的工藝過程中還能達到節(jié)能降耗的效果。
[0007]本發(fā)明所提供的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:
[0008]竹纖維20-40%
[0009]聚丙烯55-70%，和
[0010]乙丙橡膠5-10%。
[0011]其中，所述竹纖維的重量百分含量優(yōu)選為25-35%，更優(yōu)選為30-35%。
[0012]所述聚丙烯的重量百分含量優(yōu)選為55-65%，特別優(yōu)選55-62%。
[0013]所述聚丙烯的聚合度優(yōu)選為2000-5000，優(yōu)選為3500-5000，該聚丙烯優(yōu)選為等規(guī)
聚丙烯。
[0014]在一個實施方式中，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:25-35 %的竹纖維，55-65 %的聚丙烯和8_10 %的乙丙橡膠。
[0015]在另一個優(yōu)化的實施方式中，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:30-35%竹纖維，55-62%的聚丙烯和8-10%的乙丙橡膠。
[0016]所述乙丙橡膠的重量百分含量優(yōu)選為8-10%。
[0017]所述乙丙橡膠為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠或熱塑性乙丙橡膠中的一種。
[0018] 本發(fā)明的又一目的是提供竹纖維復(fù)合材料在制備汽車B柱上飾板中的應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明更詳細的，更深入的目的是提供制備汽車B柱飾上飾板的方法，該方法:包括下述步驟:
[0020]I)將上述組分物理混合，得到竹纖維復(fù)合材料，然后將竹纖維復(fù)合材料在110-130°C的烘箱中烘干2-4h，然后加到料筒中準備注塑；
[0021]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至160_185°C，注塑壓力調(diào)至100_115bar、注塑時間為3-6s的條件下，注塑得到汽車B柱上飾板。
[0022]所述方法中，物理混合的方法為高速混料機中混合15_20min，高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0023]所述的注塑溫度優(yōu)選為160_175°C，更優(yōu)選為160_170°C。
[0024]本發(fā)明再一目的是提供一種汽車B柱上飾板，該汽車B柱上飾板由上述的竹纖維復(fù)合材料制成；優(yōu)選的，所述汽車B柱上飾板按照上述制備汽車B柱上飾板的方法制備。
[0025]本發(fā)明針對所有竹纖維復(fù)合材料制成汽車B柱上飾板的配方及工藝方法，其工藝流程綠色環(huán)保，注塑溫度較其他的聚丙烯復(fù)合材料低，普通聚丙烯復(fù)合材料的注塑溫度為210-230°C，而本發(fā)明只需在160-185°C注塑。另外，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料制備B柱上飾板具有綠色環(huán)保和抗菌除臭的優(yōu)點，在制備的工藝過程中還能達到節(jié)能降耗的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1表示本發(fā)明汽車B柱上飾板的制備流程示意圖；
【具體實施方式】
[0027]下文將詳細描述本發(fā)明的實施方式及其優(yōu)選的實施方式。
[0028]除非有特殊說明，本發(fā)明申請中的百分比都是指重量百分比，特別是指各個組分相對于該組合物的總重量的重量百分比。下述實施例中的汽車B柱上飾板的制備方法的流程圖如圖1所不。
[0029]本發(fā)明根據(jù)汽車B柱上飾板常用的材料配方比例，加入環(huán)保的竹纖維對原有配方進行適當?shù)恼{(diào)整，并進行試驗得到適宜的竹纖維復(fù)合材料的配方；制備方法中的溫度、時間等工藝條件的選擇的依據(jù)現(xiàn)有的參數(shù)并根據(jù)竹纖維復(fù)合材料的性能而選定。
[0030]經(jīng)過試驗證明，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:20-40%竹纖維，55-70%的聚丙烯和5-10%的乙丙橡膠。該技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)可達到優(yōu)異的阻燃效果，抗刮擦能力和減少污染，并且達到材料對彈性模量的要求。
[0031]本發(fā)明的一個優(yōu)化的技術(shù)方案，當所述竹纖維的重量百分含量為25-35%效果更佳，特別是其重量百分含量為30-35%時，達到最優(yōu)的技術(shù)效果。
[0032]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚丙烯的重量百分含量為55-65%，特別優(yōu)選55-62%。
[0033]在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述乙丙橡膠的重量百分含量為8_10%。
[0034]所述聚丙烯的聚合度為2000-5000，優(yōu)選為3500-5000，該聚丙烯優(yōu)選為等規(guī)聚丙烯。[0035]當然，通過實驗，本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)，上述竹纖維、聚丙烯和乙丙橡膠組分之間存在協(xié)同增效的作用，他們的組分配比的優(yōu)化提高了材料的綜合性能。
[0036]在一個實施方式中，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:25-35 %的竹纖維，55-65 %的聚丙烯和8_10 %的乙丙橡膠。
[0037]在另一個優(yōu)化的實施方式中，本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成:30-35%竹纖維，55-62%的聚丙烯和8-10%的乙丙橡膠。
[0038]本發(fā)明的制備汽車B柱飾上飾板的方法，該方法:包括下述步驟:
[0039]I)將 上述組分物理混合，得到竹纖維復(fù)合材料，然后將竹纖維復(fù)合材料在110-130°C的烘箱中烘干2-4h，然后加到料筒中準備注塑；
[0040]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至160_185°C，注塑壓力調(diào)至100_115bar、注塑時間為3-6s的條件下，注塑得到汽車B柱上飾板。
[0041]所述方法中，物理混合的方法為高速混料機中混合15_20min，高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0042]所述的注塑溫度優(yōu)選為160_175°C，更優(yōu)選為160_170°C。
[0043]以下提供實施例以說明本發(fā)明的技術(shù)方案以及其達到的技術(shù)效果:
[0044]本發(fā)明的乙丙橡膠為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠或熱塑性乙丙橡膠中的一種。經(jīng)過試驗證明乙丙橡膠的種類選擇對本發(fā)明的效果沒有顯著的影響，本發(fā)明下述實施例中所用的乙丙橡膠均為三元乙丙橡膠。
[0045]實施例1、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0046]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由20%的竹纖維，70%的聚丙烯，和，10%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為2000的等規(guī)聚丙烯。
[0047]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0048]I)將占總重量20%竹纖維、占總重量70%的聚丙烯和占總重量10%的乙丙橡膠在高速混料機中混合15min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在110°C的烘箱中烘干4h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0049]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至160°C，注塑壓力調(diào)至115bar、注塑時間為3s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0050]實施例2、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0051]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由30%的竹纖維，62%的聚丙烯，和，8%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合物為3500的等規(guī)聚丙烯。
[0052]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0053]I)將占總重量30%竹纖維、占總重量62%的聚丙烯和占總重量8%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0054]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至108bar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0055]實施例3、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0056]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由40%的竹纖維，55%的聚丙烯和5%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為5000的等規(guī)聚丙烯。[0057]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0058]I)將占總重量40%竹纖維、占總重量55%的聚丙烯和占總重量5%的乙丙橡膠在高速混料機中混合20min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在130°C的烘箱中烘干2h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0059]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至185°C，注塑壓力調(diào)至lObar、注塑時間為6s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0060]實施例4、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0061]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由25%的竹纖維，65%的聚丙烯，和10%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為4000的等規(guī)聚丙烯。
[0062]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0063]I)將占總重量25%竹纖維、占總重量65%的聚丙烯和占總重量10%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0064]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至175°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0065]實施例5、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0066]本實施例中，竹 纖維復(fù)合材料由35%的竹纖維，55%的聚丙烯和，10%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為5000的等規(guī)聚丙烯。
[0067]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0068]I)將占總重量35%竹纖維、占總重量55%的聚丙烯和占總重量10%的乙丙橡膠在高速混料機中混合20min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0069]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0070]實施例6、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0071]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由30%的竹纖維，61%的聚丙烯，和9%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為4000的等規(guī)聚丙烯。
[0072]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0073]I)將占總重量30%竹纖維、占總重量61%的聚丙烯和占總重量9%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0074]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0075]實施例7、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0076]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由28%的竹纖維，64%聚丙烯，和8%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為4000的等規(guī)聚丙烯。
[0077]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0078]I)將占總重量28%竹纖維、占總重量64%的聚丙烯和占總重量8%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0079]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0080]實施例8、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0081]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由32%的竹纖維，60%聚丙烯，和8%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為5000的等規(guī)聚丙烯。
[0082]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0083]I)將占總重量32%竹纖維、占總重量60%的聚丙烯和占總重量8%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0084]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0085]實施例9、竹纖維復(fù)合材料制備，及B柱上飾板的制備
[0086]本實施例中，竹纖維復(fù)合材料由36%的竹纖維，55%的聚丙烯，和9%的乙丙橡膠組成。其中，聚丙烯的聚合度為4000的等規(guī)聚丙烯。
[0087]竹纖維復(fù)合材料和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0088]I)將占總重量36%竹纖維、占總重量55%的聚丙烯和占總重量9%的乙丙橡膠在高速混料機中混合18min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0089]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至170°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0090]對比例1、
[0091]聚丙烯復(fù)合材料(PP+EPDM-T15)和汽車B柱上飾板的制備方法如下所述:
[0092]I)將占總重量15%滑石粉、占總重量75%的聚丙烯和占總重量10%的乙丙橡膠在高速混料機中混合20min得到竹纖維復(fù)合材料，竹纖維復(fù)合材料在120°C的烘箱中烘干3h，然后加到料筒中準備注塑；高速混料機的電機功率為12kw，轉(zhuǎn)速為1200r/min ；
[0093]2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至220°C，注塑壓力調(diào)至llObar、注塑時間為5s的條件下，注塑得到B柱上飾板。
[0094]實施例10、本發(fā)明的竹纖維復(fù)合材料及汽車B柱上飾板的性能檢測
[0095]1、汽車B柱上飾板的性能檢測
[0096]對實施例1-9制備的汽車B柱上飾板進行如表1所示的性能檢測，阻燃性能按照GB8410標準進行試驗；氣味性按照SAE J1351的試驗標準進行氣味的評價，其中，氣味性在
3.5以下即可達到要求，數(shù)值越低性能越佳；耐刮擦性按照BAS-354進行試驗；拉伸強度按照IS0527-2進行試驗。
[0097]表1
[0098]
【權(quán)利要求】
1.一種竹纖維復(fù)合材料，由下述重量百分含量的組分制成: 竹纖維20%-40%， 聚丙烯55%-70%，和， 乙丙橡膠5%-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙烯的聚合度為2000-5000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:所述竹纖維的重量百分含量為25-35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:所述乙丙橡膠為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、改性乙丙橡膠或熱塑性乙丙橡膠中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:由下述重量百分含量的組分制成:25-35 %的竹纖維，55-65 %的聚丙烯和8_10 %的乙丙橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:由下述重量百分含量的組分制成:30-35%竹纖維，55-62%的聚丙烯和8-10%的乙丙橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的竹纖維復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙烯為等規(guī)聚丙烯。
8.權(quán)利要求1-4中任意一項所述的竹纖維復(fù)合材料在制備汽車B柱上飾板中的應(yīng)用。
9.一種制備汽車B柱上飾板的方法，其特征在于:包括下述步驟: 1)將權(quán)利要求1-4中任意一項所述的組分物理混合得到竹纖維復(fù)合材料，然后將竹纖維復(fù)合材料在110_130°C的烘箱中烘干2-4h，然后加到料筒中準備注塑； 2)將注塑機的注塑溫度調(diào)至160-185°C，注塑壓力調(diào)至100-115bar、注塑時間為3_6s的條件下，注塑得到汽車B柱上飾板。
10.一種汽車B柱上飾板，其特征在于:所述汽車B柱上飾板由權(quán)利要求1-7中任意一項所述的竹纖維復(fù)合材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車內(nèi)飾上飾板部件，其特征在于:所述汽車內(nèi)飾上飾板部件按照權(quán)利要求7所述的方法制備。
【文檔編號】B60R13/02GK103965550SQ201410220577
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】丁偉良, 陳星鵬, 武勝軍 申請人:北京汽車股份有限公司