一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法
一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料，具体地说是涉及一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯 复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车前后端装有保险杠，不仅有装饰功能，更重要是吸收和缓和外界冲击力、防护 车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。许多年以前，汽车前后保险杠是以金属材料为 主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在 一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件看上去十分不美观。随着汽车 工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走 向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型 的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险 杠。
[0003] 目前聚丙烯材料在制备汽车保险杠应用比较广泛。其具有良好的综合强度、易加 工成型，可回收利用等优点，但是聚丙烯材料韧性和耐冲击性能较差，因此用于汽车保险时 需要对其进行改性。传统的改性方法是用弹性体增韧聚丙烯，如用乙丙胶、P〇E、SBS等增韧， 工艺已比较成熟，主要缺点是材料的流动性能不好，刚性和强度也随之下降。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯 90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇酯5-7、液体丁 腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺丁烯二酸二丙 酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油9-11、玻璃纤维 8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石13-15。
[0006] -种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明添加的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、热塑性聚氨酯弹性体， 能够明显提高聚丙烯复合材料的抗冲击性能；添加的顺丁烯二酸二丙酯、松香甘油酯、液体 丁腈橡胶可改善无机填料与有机树脂相容性，提高复合材料的拉伸、冲击强度，添加的钼酸 锌、三氧化二锑具有协同阻燃的效果，添加的玻璃纤维、石膏晶须、石墨烯、硼化锆、强威粉、 纳米金刚石等无机填料，减少了树脂的用量，降低了成本，同时增强了复合材料的物理机械 性能。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0009] 实施例1 : 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯90、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯15、双十二碳醇酯5、液体丁腈橡胶 7、石墨烯3、硼化锆4、三盐基硫酸铅2、硬脂酸锌6、顺丁烯二酸二丙酯6、热塑性聚氨酯弹 性体5、松香甘油酯4、虫白蜡4、环氧大豆油9、玻璃纤维8、石膏晶须10、强威粉6、钼酸锌 4、三氧化二锑7、纳米金刚石13。
[0010] 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
[0011] 实施例2: 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯100、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯20、双十二碳醇酯6、液体丁腈橡 胶8、石墨烯4、硼化锆5、三盐基硫酸铅2. 5、硬脂酸锌8、顺丁烯二酸二丙酯7、热塑性聚氨 酯弹性体6. 5、松香甘油酯5、虫白蜡4. 5、环氧大豆油10、玻璃纤维9、石膏晶须12、强威粉 7. 5、钼酸锌5、三氧化二锑8、纳米金刚石14。
[0012] 制备方法同实施例1。
[0013] 实施例3: 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯25、双十二碳醇酯7、液体丁腈橡胶 9、石墨烯5、硼化锆6、三盐基硫酸铅3、硬脂酸锌10、顺丁烯二酸二丙酯8、热塑性聚氨酯弹 性体8、松香甘油酯6、虫白蜡5、环氧大豆油11、玻璃纤维10、石膏晶须14、强威粉9、钼酸锌 6、三氧化二锑9、纳米金刚石15。
[0014] 制备方法同实施例1。
[0015] 上述实施例1-3制得的高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的性能检测结果 见表1。
[0016] 表1实施例1-3制得的高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的性能检测结果
【主权项】
1. 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料配 制而成：聚丙烯90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇 酯5-7、液体丁腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺 丁烯二酸二丙酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油 9-11、玻璃纤维8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石 13-15。2. 根据权利要求1所述的一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，其 特征在于，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法，其由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇酯5-7、液体丁腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺丁烯二酸二丙酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油9-11、玻璃纤维8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石13-15。本发明制得的材料具有优异的抗冲击性能，同时具有较高的拉伸、冲击强度。
【IPC分类】C08K13/04, C08K3/38, C08K7/14, C08L67/02, C08L23/12, C08L75/04, C08K3/22, C08K5/10, C08L91/06, C08L93/04, C08K3/34, C08K3/24, C08K5/098, C08K5/11, C08K3/04, C08L9/02, C08K3/30
【公开号】CN104893106
【申请号】CN201510365616
【发明人】李子健, 任浩楠, 陈逸涵, 金林墨
【申请人】李子健
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料，具体地说是涉及一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯 复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车前后端装有保险杠，不仅有装饰功能，更重要是吸收和缓和外界冲击力、防护 车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。许多年以前，汽车前后保险杠是以金属材料为 主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在 一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件看上去十分不美观。随着汽车 工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走 向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型 的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险 杠。
[0003] 目前聚丙烯材料在制备汽车保险杠应用比较广泛。其具有良好的综合强度、易加 工成型，可回收利用等优点，但是聚丙烯材料韧性和耐冲击性能较差，因此用于汽车保险时 需要对其进行改性。传统的改性方法是用弹性体增韧聚丙烯，如用乙丙胶、P〇E、SBS等增韧， 工艺已比较成熟，主要缺点是材料的流动性能不好，刚性和强度也随之下降。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯 90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇酯5-7、液体丁 腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺丁烯二酸二丙 酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油9-11、玻璃纤维 8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石13-15。
[0006] -种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明添加的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、热塑性聚氨酯弹性体， 能够明显提高聚丙烯复合材料的抗冲击性能；添加的顺丁烯二酸二丙酯、松香甘油酯、液体 丁腈橡胶可改善无机填料与有机树脂相容性，提高复合材料的拉伸、冲击强度，添加的钼酸 锌、三氧化二锑具有协同阻燃的效果，添加的玻璃纤维、石膏晶须、石墨烯、硼化锆、强威粉、 纳米金刚石等无机填料，减少了树脂的用量，降低了成本，同时增强了复合材料的物理机械 性能。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0009] 实施例1 : 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯90、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯15、双十二碳醇酯5、液体丁腈橡胶 7、石墨烯3、硼化锆4、三盐基硫酸铅2、硬脂酸锌6、顺丁烯二酸二丙酯6、热塑性聚氨酯弹 性体5、松香甘油酯4、虫白蜡4、环氧大豆油9、玻璃纤维8、石膏晶须10、强威粉6、钼酸锌 4、三氧化二锑7、纳米金刚石13。
[0010] 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
[0011] 实施例2: 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯100、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯20、双十二碳醇酯6、液体丁腈橡 胶8、石墨烯4、硼化锆5、三盐基硫酸铅2. 5、硬脂酸锌8、顺丁烯二酸二丙酯7、热塑性聚氨 酯弹性体6. 5、松香甘油酯5、虫白蜡4. 5、环氧大豆油10、玻璃纤维9、石膏晶须12、强威粉 7. 5、钼酸锌5、三氧化二锑8、纳米金刚石14。
[0012] 制备方法同实施例1。
[0013] 实施例3: 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚 丙烯110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯25、双十二碳醇酯7、液体丁腈橡胶 9、石墨烯5、硼化锆6、三盐基硫酸铅3、硬脂酸锌10、顺丁烯二酸二丙酯8、热塑性聚氨酯弹 性体8、松香甘油酯6、虫白蜡5、环氧大豆油11、玻璃纤维10、石膏晶须14、强威粉9、钼酸锌 6、三氧化二锑9、纳米金刚石15。
[0014] 制备方法同实施例1。
[0015] 上述实施例1-3制得的高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的性能检测结果 见表1。
[0016] 表1实施例1-3制得的高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的性能检测结果
【主权项】
1. 一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料配 制而成：聚丙烯90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇 酯5-7、液体丁腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺 丁烯二酸二丙酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油 9-11、玻璃纤维8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石 13-15。2. 根据权利要求1所述的一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料的制备方法，其 特征在于，包括以下步骤： (1) 按重量份数称取聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、双十二碳 醇酯、液体丁腈橡胶、石墨烯、硼化锆、三盐基硫酸铅、硬脂酸锌、顺丁烯二酸二丙酯、热塑性 聚氨酯弹性体、松香甘油醋、虫白蜡、环氧大豆油、置于混合机中在1500-1600r/min下旋转 5-8min制得混合物，备用； (2) 向开炼机中加入玻璃纤维、石膏晶须、强威粉、钼酸锌、三氧化二锑、纳米金刚石等， 在140-160°C的温度下开炼8-10min，然后加入步骤（1)得到的混合物，继续开炼4-6min，得 到混合物料； (3 )将步骤（2 )得到的混合物料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆机的转速为 300-400r/min，温度为180-200°C，制得高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种高抗冲击汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法，其由下列重量份的原料配制而成：聚丙烯90-110、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15-25、双十二碳醇酯5-7、液体丁腈橡胶7-9、石墨烯3-5、硼化锆4-6、三盐基硫酸铅2-3、硬脂酸锌6-10、顺丁烯二酸二丙酯6-8、热塑性聚氨酯弹性体5-8、松香甘油酯4-6、虫白蜡4-5、环氧大豆油9-11、玻璃纤维8-10、石膏晶须10-14、强威粉6-9、钼酸锌4-6、三氧化二锑7-9、纳米金刚石13-15。本发明制得的材料具有优异的抗冲击性能，同时具有较高的拉伸、冲击强度。
【IPC分类】C08K13/04, C08K3/38, C08K7/14, C08L67/02, C08L23/12, C08L75/04, C08K3/22, C08K5/10, C08L91/06, C08L93/04, C08K3/34, C08K3/24, C08K5/098, C08K5/11, C08K3/04, C08L9/02, C08K3/30
【公开号】CN104893106
【申请号】CN201510365616
【发明人】李子健, 任浩楠, 陈逸涵, 金林墨
【申请人】李子健
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
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