一種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)殼體用材料及其制備方法，尤其是一種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料及其制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的材料包括以下重量份數(shù)的組分：高結(jié)晶聚丙烯70?80份，高熔體強(qiáng)度聚丙烯5?15份，共聚聚丙烯10?15份，成核劑0.2?0.5份，功能助劑母粒2?5份。采用具有高強(qiáng)、高剛性的高結(jié)晶聚丙烯和具有超高延伸率的高熔體強(qiáng)度聚丙烯復(fù)合，不使用任何增強(qiáng)填料的情況下，滿足甚至超過(guò)目前汽車空調(diào)殼體材料標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，減輕殼體重量達(dá)15%以上，具有顯著輕量化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)殼體部件甚至整車輕量化。另外，此發(fā)明還具有低氣味、低VOC含量特點(diǎn)，能夠有效改善汽車車內(nèi)空氣質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
_種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)殼體用材料及其制備方法，尤其是一種輕量化汽車空調(diào) 殼體用材料及其制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 空調(diào)系統(tǒng)部件主要包括風(fēng)機(jī)、加熱器總成、蒸發(fā)器和空氣導(dǎo)流板。通常，汽車主機(jī) 廠對(duì)空調(diào)殼體材料標(biāo)準(zhǔn)要求其拉伸強(qiáng)度至少達(dá)到28MPa，彎曲模量高于2600MPa，缺口沖擊 強(qiáng)度不低于3kJ/m2，熱變形溫度不低于IHTC，因此，各部件的殼體都是用20-40 %礦物粉增 強(qiáng)改性聚丙烯材料注塑而成。然而，輕量化已成為目前汽車行業(yè)發(fā)展主流，礦物密度高達(dá)到 2.7~2.8g/cm 3，復(fù)合材料密度1.06-1.24g/cm3，不利于汽車部件輕量化。然而，單純聚丙烯 材料性能無(wú)法滿足汽車空調(diào)殼體材料標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，研制具有低密度、高耐熱、高剛性、高 強(qiáng)度聚丙烯新材料對(duì)汽車輕量化具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用具有高剛性和高耐熱的高熔體強(qiáng)度聚丙烯與高 強(qiáng)度、高剛性的高結(jié)晶聚丙烯復(fù)合，提供一種具有低密度、高耐熱、高剛性、高強(qiáng)度聚丙烯新 材料。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，包括以下重量份數(shù)的組分：
[0006] 高結(jié)晶聚丙烯70-80份，
[0007] 高熔體強(qiáng)度聚丙烯5-15份，
[0008] 共聚聚丙烯10-15份，
[0009] 成核劑0.2-0.5份，
[0010]功能助劑母粒2-5份。
[0011] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述高結(jié)晶聚丙烯結(jié)晶度70 %以上，熔融指數(shù)為2-10g/ 10min〇
[0012] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述高熔體強(qiáng)度聚丙烯具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)且多分散性系數(shù)大于4， 恪體強(qiáng)度大于等于20cN，恪融指數(shù)為2-10g/10min。
[0013] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述成核劑為納米蒙脫土、苯甲酸鹽、山梨醇類、有機(jī)磷酸鹽 中的一種。
[0014] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述功能助劑母粒包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和共聚聚丙烯，其質(zhì)量 比為2:1:7。
[0015] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的抗氧劑由主抗氧劑和輔抗氧劑組成，所述主抗氧劑為 受阻酚類、羥胺類、硫酯類抗氧劑中的一種;輔抗氧劑為亞磷酸鹽類和亞磷酸酯類抗氧劑中 的一種；
[0016] 所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、硅酮、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟中的一種。
[0017]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的主抗氧劑為抗氧劑N，N'_二芐基輕胺和抗氧劑1010,所 述的輔抗氧劑為抗氧劑168。
[0018] -種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料的制備方法，包括以下步驟：
[0019] (1)將抗氧劑、潤(rùn)滑劑、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物，將此混合物 加入到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成功能助劑母粒；
[0020] (2)將高結(jié)晶聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯、共聚聚丙烯、成核劑、功能助劑母粒放入 高速混合機(jī)中混合I _3min，得到混合物；
[0021] (3)將步驟(2)中所得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、 擠出、拉條、風(fēng)干、造粒，得到可適用于輕量化汽車空調(diào)殼體的復(fù)合材料。
[0022]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟(1)和(3)中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)：160-180 °C、II區(qū)：200-210°C、III區(qū)：215-225°C、IV區(qū)：210-220°C、V區(qū)：210-220°C、VI區(qū)：210-220 °C、VII區(qū)：210-220°C、VIII區(qū)：200-215°C、IX區(qū)200-210°C，螺桿轉(zhuǎn)速400~800r/min。有益 效果
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1、本發(fā)明采用具有高剛性和高耐熱的高熔體強(qiáng)度聚丙烯與高強(qiáng)度、高剛性的高結(jié) 晶聚丙烯復(fù)合，在不使用任何增強(qiáng)填料的情況下，拉伸強(qiáng)度超過(guò)30MPa，彎曲模量超過(guò) 2700MPa，耐熱溫度超過(guò)110°C，滿足甚至超過(guò)目前汽車空調(diào)殼體材料標(biāo)準(zhǔn)要求，殼體密度由 1.06~1.24g/cm 3降低到0.9-0.92g/cm3，減輕殼體重量達(dá)15%以上，具有顯著低密度，輕量 化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)殼體部件甚至整車輕量化。另外，此發(fā)明還具有低氣味、低VOC含量特點(diǎn)， 能夠有效改善汽車車內(nèi)空氣質(zhì)量。
[0025] 2、本發(fā)明使用功能助劑母粒，由抗氧劑、潤(rùn)滑劑、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比制 備而成，該母粒增加了助劑分散均勻性，減少了工廠粉塵，提高生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)制造 成本，材料制備方法工藝簡(jiǎn)單易行，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
[0026] 3、本發(fā)明提供該材料的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 將抗氧劑1010和抗氧劑168、硬脂酸鈣、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混 合物。將此混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成一定濃度功能助劑母粒。將70份 高結(jié)晶聚丙烯(熔融指數(shù)為2g/10min，結(jié)晶度為71%)、15份高熔體強(qiáng)度聚丙烯(多分散性系 數(shù)為5，熔體強(qiáng)度為22(^，熔融指數(shù)為5 8/1〇1^11)、10份共聚聚丙烯、0.5份苯甲酸鈉、4.5份功 能助劑母粒放入高速混合機(jī)中混合3min，得到以上諸組分混合物;將所得到的混合物通過(guò) 雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風(fēng)干、造粒等程序，得到具有低密度、 高剛性、高強(qiáng)度汽車空調(diào)殼體的聚丙烯復(fù)合材料;其中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)：160 °C、IIg :200°C、IIIg:215°C、IVg:210°C、Vg:210°C、VIg :210°C、VIIg:210°C、VIIIg: 200 °C、IX區(qū) 200 °C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 將抗氧劑N，N'_二芐基羥胺，168、硅酮、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混 合物。將此混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成一定濃度功能助劑母粒。將高結(jié) 晶聚丙烯(熔融指數(shù)為5g/10min，結(jié)晶度為70%)74.8份、高熔體強(qiáng)度聚丙烯(多分散性系數(shù) 為6,熔體強(qiáng)度等于30cN，熔融指數(shù)為2g/10min)5份、共聚聚丙烯15份、芐叉山梨醇0.2份、功 能助劑母粒5份放入高速混合機(jī)中混合lmin，得到以上諸組分混合物;將所得到的混合物通 過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風(fēng)干、造粒等程序，得到具有低密 度、高剛性、高強(qiáng)度汽車空調(diào)殼體的聚丙烯復(fù)合材料;其中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)： 180°C、IIg :210°C、IIIg:225°C、IVg:220°C、Vg:220°C、VIg :220°C、VIIg:220°C、VIII 區(qū)：215°C、IX區(qū)210°C，螺桿轉(zhuǎn)速800r/min。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 將抗氧劑1010、168、乙撐雙硬脂酰胺、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合 物。將此混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成一定濃度功能助劑母粒。將高結(jié)晶 聚丙烯(熔融指數(shù)為l〇g/l〇min，結(jié)晶度為78%)80份、高熔體強(qiáng)度聚丙烯（多分散性系數(shù)為 7，熔體強(qiáng)度等于26(^，熔融指數(shù)為1(^/1〇 1^11)5份、共聚聚丙烯12.5份、納米蒙脫土0.5份、 功能助劑母粒2份放入高速混合機(jī)中混合2min，得到以上諸組分混合物;將所得到的混合物 通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、擠出、拉條、風(fēng)干、造粒等程序，得到具有低 密度、高剛性、高強(qiáng)度汽車空調(diào)殼體的聚丙烯復(fù)合材料;其中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I 區(qū)：180°C、II區(qū)：205°C、III區(qū)：222°C、IV區(qū)：220°C、V區(qū)：220°C、VI區(qū)：220°C、VII區(qū)：220°C、 VIII區(qū)：215°C、IX區(qū)210°C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min。
[0034] 實(shí)施例4
[0035]將抗氧劑N，N'_二芐基羥胺，168、聚乙烯蠟、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配 成混合物。將此混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成一定濃度功能助劑母粒。將 高結(jié)晶聚丙烯(熔融指數(shù)為6g/10min，結(jié)晶度為73%)74.7份、高熔體強(qiáng)度聚丙烯(多分散性 系數(shù)為5,熔體強(qiáng)度等于28cN，熔融指數(shù)為7g/10min)10份、共聚聚丙烯12份、2,2_亞甲基-雙 (4,6-二叔丁苯氧基)磷酸鈉0.3份、功能助劑母粒3份放入高速混合機(jī)中混合2min，得到以 上諸組分混合物;將所得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、擠出、 拉條、風(fēng)干、造粒等程序，得到具有低密度、高剛性、高強(qiáng)度汽車空調(diào)殼體的聚丙烯復(fù)合材 料;其中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)：165°C、II區(qū)：205°C、III區(qū)：215°C、IV區(qū)：220°C、V 區(qū)：215°C、VI區(qū)：215°C、VII區(qū)：215°C、VIII區(qū)：200°C、IX區(qū)200°C，螺桿轉(zhuǎn)速700r/min。本發(fā) 明產(chǎn)品實(shí)施例性能表
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的組分： 高結(jié)晶聚丙烯70-80份， 高熔體強(qiáng)度聚丙烯5-15份， 共聚聚丙烯10-15份， 成核劑0.2-0.5份， 功能助劑母粒2-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述高結(jié)晶聚丙烯 結(jié)晶度70%以上，熔融指數(shù)為2-10g/10min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述高熔體強(qiáng)度聚 丙烯具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)且多分散性系數(shù)大于4,熔體強(qiáng)度大于等于20cN，熔融指數(shù)為2-10g/ 10min〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述成核劑為納米 蒙脫土、苯甲酸鹽、山梨醇類、有機(jī)磷酸鹽中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述功能助劑母粒 包括抗氧劑、潤(rùn)滑劑和共聚聚丙烯，其質(zhì)量比為2:1:7。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述的抗氧劑由主 抗氧劑和輔抗氧劑組成，所述主抗氧劑為受阻酚類、羥胺類、硫酯類抗氧劑中的一種;輔抗 氧劑為亞磷酸鹽類和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種； 所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、硅酮、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕量化汽車空調(diào)殼體用材料，其特征在于:所述的主抗氧劑為 抗氧劑N，N 二芐基輕胺和抗氧劑1010，所述的輔抗氧劑為抗氧劑168。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7所述任一輕量化汽車空調(diào)殼體用材料的制備方法，其特征在于:包 括以下步驟： (1) 將抗氧劑、潤(rùn)滑劑、共聚聚丙烯按照2:1:7重量比例混配成混合物，將此混合物加入 到雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)擠出制備成功能助劑母粒； (2) 將高結(jié)晶聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯、共聚聚丙烯、成核劑、功能助劑母粒放入高速 混合機(jī)中混合1 _3min，得到混合物； (3) 將步驟(2)中所得到的混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗加入，經(jīng)塑化、擠出、 拉條、風(fēng)干、造粒，得到可適用于輕量化汽車空調(diào)殼體的復(fù)合材料。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述輕量化汽車空調(diào)殼體用材料制備方法，其特征在于：所述步驟 (1)和（3)中，雙螺桿擠出機(jī)料筒溫度為I區(qū)：160-180°C、II區(qū)：200-210°C、III區(qū)：215-225 °C、IV區(qū)：210-220°C、V區(qū)：210-220°C、VI區(qū)：210-220°C、VII區(qū)：210-220°C、VIII區(qū)：200-215°C、IX 區(qū) 200-210°C，螺桿轉(zhuǎn)速400 ~800r/min。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK105860269SQ201610438168
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王濱, 吳汾, 周勇, 聶春
【申請(qǐng)人】南京聚隆科技股份有限公司