一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法，該材料包括以下組分及含量（wt%）：聚丙烯40-60、碳納米管(CNTs)0.5-2、無(wú)堿玻璃纖維4-8、填料20-40、分散劑5-10、成核劑2-4、抗氧劑0.5-1.5、潤(rùn)滑劑1-2，利用無(wú)堿玻璃纖維處理碳納米管后，將上述原料放入混合機(jī)中混合，再放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出制粒得到產(chǎn)品，本發(fā)明具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低。制備的聚丙烯材料，不僅耐沖擊性能明顯增強(qiáng)，而且機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性顯著提高，流動(dòng)性好，可廣泛適用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子材料，尤其涉及一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其 制備方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保、低成本化成為當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)的主要目標(biāo)。 W質(zhì)輕塑料替代金屬用于汽車(chē)零部件的制造是汽車(chē)工業(yè)實(shí)現(xiàn)W上目標(biāo)的一個(gè)重要手段。保 險(xiǎn)杠是汽車(chē)上最大的外飾件之一，是一種表面積大，形狀復(fù)雜的薄壁大型結(jié)構(gòu)部件，其對(duì)整 個(gè)車(chē)輛的安全防護(hù)起著重大的作用。保險(xiǎn)杠所用的材料不僅要求具有優(yōu)異的剛性、耐老化 性、耐熱性、耐寒性，還要具有質(zhì)量輕、良好的沖擊初性和加工流動(dòng)性能。因此，國(guó)內(nèi)外十分 重視保險(xiǎn)杠材料的研究。
[0004] 目前聚丙帰（PP)材料在制備汽車(chē)保險(xiǎn)杠應(yīng)用比較廣泛。其具有良好的綜合強(qiáng)度、 易加工成型，可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，但是聚丙帰（PP)材料初性和耐沖擊性能較差，因此用于汽 車(chē)保險(xiǎn)時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行改性。傳統(tǒng)的改性方法是用彈性體增初聚丙帰，如用己丙膠（EPDM)、 P0E、SBS等增初，工藝已比較成熟，主要缺點(diǎn)是材料的流動(dòng)性能不好，剛性和強(qiáng)度也隨之下 降。發(fā)明巧容 本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料存在的缺陷，而提供一種新 型結(jié)構(gòu)的汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其則增加材料的流動(dòng)性能，提高 材料的剛性和強(qiáng)度，從而更加適用于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0005] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由W上技術(shù)方案可知，為了 達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明主要的技術(shù)內(nèi)容如下： 本發(fā)明提供了一種碳納米管和玻璃纖維增初聚丙帰（PP)材料及其制備方法，其特征在 于，該方法包括W下步驟： (1) 按照W下組分及含量（wt%)準(zhǔn)備原料： 聚丙帰 40-60 碳納米管（CNTs) 0. 5-2 無(wú)堿玻璃纖維 4-8 填料 20-40 分散劑 5-10 成核劑 2-4 抗氧劑 0. 5-1. 5 潤(rùn)滑劑 1-2 (2) 預(yù)處理：將碳納米管（CNTs)和無(wú)堿玻璃纖維溶入無(wú)水己醇中，然后加入分散劑，磁 力攬拌30min，于lOCrC下真空干燥12h備用； (3) 將（2)中預(yù)處理過(guò)的碳納米管（CNTs)和玻璃纖維，聚丙帰，填料，成核劑，抗氧劑， 潤(rùn)滑劑放入混合機(jī)中混合均勻； (4)將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中混煉，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為3(K)r/min，溫度 為180-20(TC，擠出后，冷卻制粒得到產(chǎn)品。
[0006] 經(jīng)由上述可知，本發(fā)明具有方法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低。制備的改性聚丙 帰材料，不僅耐沖擊性能明顯增強(qiáng)，而且機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性顯著提高，流動(dòng)性好，可廣泛 適用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠。
[0007] 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)： 下所述碳納米管為工業(yè)級(jí)駿基化多壁碳納米管、工業(yè)級(jí)氨基化多壁碳納米管和工業(yè) -一--占 級(jí)輕基化多壁碳納米管，外徑為20-40皿，長(zhǎng)度> 50 y m，純度> 90% ; 2::對(duì)碳納米管進(jìn)行表面預(yù)處理，很大程度上防止了碳納米管團(tuán)聚； '3.所述填料包括滑石粉，碳酸巧和硫酸鎮(zhèn)，增大了聚丙帰之間的結(jié)合力； .... 所述的分散劑為十六焼基H甲基漠化饋（CTAB)，Y-氨丙基H己氧基娃焼 (K冊(cè)50)，聚己二醇辛基苯基離（TritonX-100)，使混合物分散均勻，提高了聚丙帰的低溫力 學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性； 胃:;所述成核劑為增剛成核劑CA202,可提高材料的綜合性能； .1所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物，使聚丙帰在加工過(guò)程中具有良 好的加工穩(wěn)定性，避免色澤、性能發(fā)生變化； 所述潤(rùn)滑劑為己撐雙硬脂醜胺，改善了聚丙帰材料在加工過(guò)程中的流動(dòng)性。
[0008] 綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法，其 具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類(lèi)產(chǎn)品中未見(jiàn)有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開(kāi)發(fā)表或使用而 確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好 用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從 而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0009] 上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予W實(shí)施，W下W本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如后。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，對(duì)依據(jù) 本發(fā)明提出的車(chē)頂涂層材料其【具體實(shí)施方式】、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0011] 實(shí)施例1 (1) 預(yù)處理：將0. 5份工業(yè)級(jí)駿基化多壁碳納米管和4份無(wú)堿玻璃纖維溶入無(wú)水己醇 中，然后加入5份十六焼基H甲基漠化饋（CTAB)，磁力攬拌30min，于lOCrC下真空干燥12h 后備用； (2) 將（1)中預(yù)處理過(guò)的的碳納米管（CNTs)和玻璃纖維聚丙帰，20份滑石粉，2份成核 劑，0. 5份抗氧劑，1份潤(rùn)滑劑放入混合機(jī)中混合均勻； (3)將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中混煉，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為3(K)r/min，溫度 為180-20(TC，擠出后，冷卻制粒得到產(chǎn)品。
[001引 實(shí)施例2 (1) 預(yù)處理：將1份工業(yè)級(jí)氨基化多壁碳納米管 和6份無(wú)堿玻璃纖維溶入無(wú)水己醇中，然后加入7份Y-氨丙基H己氧基娃焼 (K冊(cè)50)，磁力攬拌30min，于100°C下真空干燥1化備用； (2) 將（1)中預(yù)處理過(guò)的碳納米管（CNTs)和玻璃纖維，50份聚丙帰，32份碳酸巧，3份 成核劑，0. 8份抗氧劑，1. 5份潤(rùn)滑劑放入混合機(jī)中混合均勻； (3) 將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中混煉，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為3(K)r/min，溫度 為180-20(TC，擠出后，冷卻制粒得到產(chǎn)品。
[001引 實(shí)施例3 (1) 預(yù)處理：將2份工業(yè)級(jí)輕基化多壁碳納米管和8份無(wú)堿玻璃纖維溶入無(wú)水己醇中， 然后加入10份聚己二醇辛基苯基離（TritonX-100)，磁力攬拌30min，于lOCrC下真空干燥 1化備用； (2) 將（1)中預(yù)處理過(guò)的碳納米管（CNTs)和玻璃纖維，60份聚丙帰，40份硫酸鎮(zhèn)，4份 成核劑，1. 5份抗氧劑，2份潤(rùn)滑劑放入混合機(jī)中混合均勻； (3) 將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中混煉，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為3(K)r/min，溫度 為180-20(TC，擠出后，冷卻制粒得到產(chǎn)品。
[0014] W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已W較佳實(shí)施例掲露如上，然而并非用W限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾 為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì) 對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于：該材料包括以下組分及含量 (wt°/〇): 聚丙烯 40-60 碳納米管（CNTs) 0. 5-2 無(wú)堿玻璃纖維 4-8 填料 20-40 分散劑 5-10 成核劑 2-4 抗氧劑 0. 5-1. 5 潤(rùn)滑劑 1-2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的碳納米管為工業(yè)級(jí)羧基化多壁碳納米管、工業(yè)級(jí)氨基化多壁碳納米管和工業(yè)級(jí)羥基化多 壁碳納米管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的碳納米管外徑為20-40nm，長(zhǎng)度> 50 ii m，純度> 90%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的填料包括滑石粉，碳酸鈣，硫酸鎂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的分散劑為十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)，氨丙基三乙氧基硅烷（KH550)，聚乙二醇辛 基苯基醚（TritonX-100)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的成核劑為增剛成核劑CA202。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料，其特征在于其中所述 的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料及其制備方法，其特征 在于其中所述的潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
9. 一種新型耐沖擊汽車(chē)保險(xiǎn)杠復(fù)合材料制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟： (1) 按照以下組分及含量（wt%)準(zhǔn)備原料： 聚丙烯 40-60 碳納米管（CNTs) 0. 5-2 無(wú)堿玻璃纖維 4-8 填料 20-40 分散劑 5-10 成核劑 2-4 抗氧劑 0. 5-1. 5 潤(rùn)滑劑 1-2; (2) 預(yù)處理：將碳納米管（CNTs)和無(wú)堿玻璃纖維溶入無(wú)水乙醇中，然后加入分散劑，磁 力攪拌30min，于100°C下真空干燥12h備用； (3) 將（2)中預(yù)處理過(guò)的碳納米管（CNTs)和玻璃纖維，聚丙烯，填料，成核劑，抗氧劑， 潤(rùn)滑劑放入混合機(jī)中混合均勻； (4) 將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中混煉，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為300r/min，溫度 為180-200°C，擠出后，冷卻制粒得到產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK104513427SQ201310458825
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月7日
【發(fā)明者】王宇峰 申請(qǐng)人:江蘇鋒華車(chē)輛科技有限公司