本發(fā)明屬于高分子材料的
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種用于汽車保險杠的聚合物材料。
背景技術(shù):
:隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,節(jié)能、環(huán)保、低成本成為當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)。對新材料更高性能的要求,塑料合金材料已逐漸引起重視。在汽車零部件中,保險杠是汽車上最大的外飾件之一,作為一個獨立的總成安裝在汽車上,對車輛的安全防護、造型效果、空氣動力性等有較大的影響。保險杠是通過吸收運動產(chǎn)生的能量,使傳遞到車身的荷載最小化,以降低對車輛的損壞及車內(nèi)人員的傷害。它需要材料具有超高沖擊強度、良好的耐溫性和耐候性,足夠的剛性等性能。通常保險杠的材料為聚丙烯(pp),pp制品耐候性差,沖擊強度低,剛性差,韌性不好,易變性,沖擊后易脆裂,所以開發(fā)一種汽車保險杠的理想材料有十分重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車保險杠的聚合物材料。本發(fā)明以聚對苯二甲酸丁二醇脂(pbt)為基體,改性pbt合金使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能、獨特的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,即沒有明顯的屈服應(yīng)力峰,而是在較低的應(yīng)力下就發(fā)生屈服并進(jìn)入細(xì)頸冷拉過程,同時有較大的斷裂伸長率,這種材料可作為汽車保險杠的理想材料,在發(fā)生交通事故時,不會因為較高的屈服應(yīng)力對司機或行人造成嚴(yán)重傷害,優(yōu)良的韌性對行人或司機起到較好的保護作用。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種用于汽車保險杠的聚合物材料,其組份與重量份數(shù)為:聚對苯二甲酸丁二醇酯80-100份,線性低密度聚乙烯17-23份,聚乙烯—甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5-10份,抗氧劑10100.1-0.2份。本發(fā)明優(yōu)化的技術(shù)方案如下:其組份與重量份數(shù)為:聚對苯二甲酸丁二醇酯80-95份,線性低密度聚乙烯17-20份,聚乙烯—甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5-10份,抗氧劑10100.1-0.2份。上述pbt合金體系可以采用雙螺桿擠出機制備,具體方法如下:將備好料的各組分倒入攪拌機攪拌均勻,并置于雙螺桿擠出機中,調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速,設(shè)置各區(qū)溫度后,擠出的料條經(jīng)過水槽冷卻后切粒,即得上述pbt聚合物材料。在本發(fā)明中通過選用的聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)是一種結(jié)晶性的熱塑性樹脂,pbt的優(yōu)異性能突出表現(xiàn)在以下幾個方面:pbt具有優(yōu)良的耐熱性,分別表現(xiàn)為高熔點、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,機械強度高,在工程塑料中居于前列,易達(dá)到要求的阻燃性,有優(yōu)良的電氣性能和耐氣候性、高回彈性,吸濕性低,飽和吸濕后對機械、電氣及尺寸穩(wěn)定性的影響極小,低摩擦、耐磨耗,具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性,除熱水和堿外,pbt工程塑料對大多數(shù)化學(xué)藥品都呈惰性。由于流動性好,易加工,成型周期短,制品表面光滑和有光澤,可制成薄壁和形狀復(fù)雜的制品,是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料。在本發(fā)明中通過加入的線性低密度聚乙烯(lldpe)是乙烯與α2烯烴的無規(guī)共聚物,具有優(yōu)良的韌性、撕裂強度、抗蠕變能力。lldpe只在短支鏈數(shù)目上與hdpe不同。lldpe的物理特性受控于它的分子量,mwd和密度。在所有應(yīng)用中用lldpe生產(chǎn)剛性更強的產(chǎn)品,密度在0.91—0.925之間。lldpe形成更高結(jié)晶結(jié)構(gòu),因為不存在長支鏈。lldpe較大的結(jié)晶性產(chǎn)生較高剛性的產(chǎn)品。這種較高的結(jié)晶度也使lldpe與ldpe相比,熔點提高了10~15℃。lldpe具有更高的抗伸強度、抗穿透性、抗撕裂性和伸長率。在本發(fā)明中加入的聚乙烯—甲基丙烯酸縮水甘油酯(egma)在合金體系中起到增溶作用,其一端與組分有較大的親合力,能降低其界面張力;另一端與組分b有較大的親合力,由于兩端分別和a、b兩個組分相容,結(jié)果增大了兩相間的結(jié)合力,還可對分散相的粒度起一定的調(diào)節(jié)作用。聚乙烯—甲基丙烯酸縮水甘油酯(egma)增容劑的環(huán)氧基團與聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)分子上的端基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成了接枝聚合物,增強了基體pbt與分散相l(xiāng)ldpe、sebs的界面黏結(jié)力,改善了體系的相容性。附圖說明圖1是本發(fā)明的合金共混物試樣沖擊斷面掃描電鏡照片圖;圖2是聚對苯二甲酸丁二醇酯與線性低密度聚乙烯共混物試樣沖擊斷面掃描電鏡照片圖。下面將結(jié)合附圖通過實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但下述的實例僅僅是發(fā)明其中的例子而已,并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護范圍,本發(fā)明的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。具體實施方式實施例一種汽車保險杠新材料的改性聚合物合金配方的實施方式:(以質(zhì)量份數(shù)計)組分實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5聚對苯二甲酸丁二醇酯10095908580線性低密度聚乙烯2517181920聚乙烯—甲基丙烯酸縮水甘油酯02.557.510抗氧劑10100.10.10.140.170.2將聚對苯二甲酸丁二醇酯原料在120℃—130℃干燥箱內(nèi)烘干4-6小時,含水率控制在0.03%以下。將各組分倒入攪拌機攪拌均勻,并置于雙螺桿擠出機中,螺桿轉(zhuǎn)速350hz,設(shè)置溫度為:一區(qū)230℃、二區(qū)230℃、三區(qū)230℃、四區(qū)220℃、五區(qū)220℃,擠出的料條經(jīng)過水槽冷卻后切粒,得到所需的pbt組合物進(jìn)行試驗檢測。按實施列配方中原材料做成塑料樣條進(jìn)行試驗檢測,主要測試儀器:微機控制電子萬能試驗機rgl-30a(深圳瑞格爾儀器有限公司),懸臂梁沖擊實驗機gt-7100-mi(高鐵科技股份有限公司),塑料洛氏硬度計xhr-150a(上海材料試驗機廠),掃描電子顯微鏡jsm-6360lv(日本電子),用于組合物配方的性能對比如下:序號項目單位例1例2例3例4例51拉伸強度mpa32.527.528.630.532.12斷裂伸長率%44.552.6101.9191.23253沖擊強度kj/m24.35.15.86.27.44硬度hr76.465.562.458.251.6由上表的測試力學(xué)性能數(shù)據(jù)可以得出,實施例5力學(xué)性能突出,可作為汽車保險杠理想材料。pbt聚合物材料具有良好的拉伸韌性,沒有屈服應(yīng)力峰,而是在較低的應(yīng)力下就發(fā)生屈服并進(jìn)入細(xì)頸冷拉過程。在發(fā)生交通事故時,不會因為較高的屈服應(yīng)力對司機或行人造成嚴(yán)重傷害,優(yōu)良的韌性對行人或司機起到較好的保護作用。圖1和圖2是分別給出的本發(fā)明合金共混物試樣沖擊斷面掃描電鏡照片及聚對苯二甲酸丁二醇酯與線性低密度聚乙烯共混物試樣沖擊斷面掃描電鏡照片;由圖2所示,可以看出未加相容劑egma時,分散相的平均粒徑尺寸較大且呈不規(guī)則分布,使得共混物在受到?jīng)_擊時,lldpe粒子很容易從斷裂表面脫落,形成空洞,分散相與基體兩相之間的界面清晰。加入相容劑之后(如圖1所示),分散相的平均粒徑尺寸明顯減小并且分散較均勻,兩相界面較模糊,提高了兩相界面黏結(jié)力,因此使得pbt共混體系的沖擊強度提高顯著。彈性體增韌韌性基體體系的增韌效果與彈性體在基體中分散相的粒徑和界面粘結(jié)性有密切的關(guān)系。當(dāng)前第1頁12