[发明专利]汽车保险杠用材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料，尤其涉及一种用于汽车保险杠的聚丙烯改性材料及其制造方法。

背景技术

汽车保险杠是一种表面积大，形状复杂的薄壁大型结构部件，它不仅要求具有优异的高、低温冲击韧性、刚性、耐老化性、耐热性、耐寒性，还要具有耐油、润滑油、油漆等性能。其中最重要的是要具有较高的冲击韧性和良好的加工流动性能。

聚丙烯(PP)以其低密度、易成型加工、可回收利用等优点，在汽车上的应用不断增大，特别是应用于制备汽车保险杠，是汽车用塑料中用量最大、发展速度最快的塑料品种。但是PP的低温脆性差、成型收缩率大、耐冲击性能差，因此，用于汽车保险杠时需要对其改性。

目前，PP汽车保险杠专用料的生产方法主要是机械共混法，即采用双螺杆挤出机将PP、PE、增韧剂、无机填料及其他助剂共混造粒，其中增韧剂大多采用三元乙丙橡胶(EPDM)、饱和乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等，填料包括滑石粉、云母、玻璃纤维、碳酸钙等。现有的保险杠专用料体系有PP/EPDM/滑石粉共混体系，PP/PE/POE/EPR共混体系，PP/CPP/POE/硅灰石共混改性体系等。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车保险杠用材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

汽车保险杠用材料，特点在于包含以下成分及重量比：聚丙烯：49～69％，饱和乙烯-辛烯共聚物：5～25％，硫酸钙晶须：10～30％，聚丙烯接枝马来酸酐共聚物：5～15％，成核剂：0.1～0.2％，抗氧剂：0.3～0.6％，润滑剂：0.2～0.5％。

进一步地，上述的汽车保险杠用材料，其组分为：聚丙烯：49％，饱和乙烯-辛烯共聚物：20％，硫酸钙晶须：20％，聚丙烯接枝马来酸酐共聚物：10％，成核剂：0.2％，抗氧剂：0.5％，润滑剂：0.3％。

更进一步地，上述的汽车保险杠用材料，所述硫酸钙晶须的长径比大于30，直径为2～5μm；所述聚丙烯接枝马来酸酐共聚物中马来酸酐接枝率为1％，熔体流动速率大于80g/10min；所述的成核剂为超级成核剂HPN-68L；所述的抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。

本发明汽车保险杠用材料的制备方法，包括以下步骤：

①原料混合均匀：按照配比将聚丙烯、饱和乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐共聚物、成核剂、抗氧剂和润滑剂在混合机中混合均匀；

②硫酸钙晶须加料：硫酸钙晶须从双螺杆挤出机侧向喂料口添加；

③在双螺杆挤出机内混炼：将步骤①得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼；双螺杆挤出机在170～220℃之间；混合物在双螺杆挤出机中的总停留时间为3～8min，双螺杆挤出机转速在300～350r.min^-1；

④将得到的物料挤出、冷却后切粒，即得到汽车保险杠用材料。

再进一步地，上述的汽车保险杠用材料的制备方法，首先，将49份聚丙烯、20份饱和乙烯-辛烯共聚物、10份聚丙烯接枝马来酸酐共聚物、0.2份超级成核剂HPN-68L、0.5份抗氧剂、0.3份乙撑双硬脂酰胺在混合机中混合均匀，20份硫酸钙晶须从双螺杆挤出机的侧向喂料口加入；混合物在双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机每段的温度分别为：T₁＝170℃，T₂＝180℃，T₃＝190℃，T₄＝205℃，T₅＝210℃，T₆＝220℃，双螺杆挤出机转速为r＝350r.min^-1，最后，挤出、冷却、切粒即得到汽车保险杠用材料。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①本发明采用饱和乙烯-辛烯共聚物对聚丙烯进行增韧，提高体系冲击强度，同时降低制品成型收缩率；

②本发明采用硫酸钙晶须作为增强材料，提高复合体系强度的同时降低制品的成型收缩率；

③本发明采用聚丙烯接枝马来酸酐共聚物作为增容剂，提高硫酸钙晶须与基体树脂的相容性，使硫酸钙晶须的增强作用充分发挥；

④本发明采用侧向喂料添加硫酸钙晶须，减少硫酸钙晶须在挤出机中的停留时间，使硫酸钙晶须的长径比得以保持；

⑤通过对聚丙烯改性，显著提高其强度及韧性，制备的改性聚丙烯材料广泛适用于汽车保险杠，产品性能优异。

具体实施方式