超耐低溫汽車保險槓專用料及其製備方法

2023-10-19 05:28:57

專利名稱：超耐低溫汽車保險槓專用料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車保險槓專用料及其製備方法。
背景技術：
目前，國內外製備汽車保險槓專用料的方法較多，主要是對聚丙烯進行增軔增強改 性的方法來製備，具體有如下方法。
1、 EPDM對聚丙烯增韌改性製備汽車保險槓專用料
三元乙丙橡膠(EPDM)與聚丙烯及添加劑混合後擠出、造粒，可使聚丙烯的衝擊強 度大幅度提高，能滿足汽車保險槓耐衝擊、耐熱及剛性的要求，可用於部分保險槓材料 的製造。
2、 POE對聚丙烯增韌改性製備汽車保險槓專用料
POE相對EPDM對PP增韌效果更為明顯，在PP/POE體系中其熔融指數也較高， 對材料的後續加工也提供了方便，而且相比EPDM體系其價格更為便宜，加工也較方便， 通過此方法也可以製備保險槓專用料。
3、 彈性體、無機剛性粒子兩者共混對聚丙烯改性製備汽車保險槓專用料 將彈性體、無機剛性粒子與聚丙烯及添加劑混合後擠出、造粒對材料的強度和軔性
都有較好的改性效果，而且成本較低、加工方便。該方法可以製備出既具有較高的衝擊 強度又具有較高的彎曲模量，適合大部分保險槓的製造。
上述現有工藝中EPDM增韌效果較好，但其價格較高，流動性也不太理想，與聚丙 烯共混大幅度降低其熔融指數，使材料成型困難；使用POE可以克服以上缺點，但在其 增加聚丙烯韌性的同時使材料的強度大幅下降，對材料使用造成一定的影響；彈性體、 無機剛性粒子兩者共混對聚丙烯增韌改性效果良好，目前已廣泛用於汽車保險槓的製造， 但存在低溫脆性，在較低溫度下，材料的韌性急劇下降，不能滿足更高檔次保險槓專用 料的要求。

發明內容
本發明要解決的上述利用聚丙烯基體製備的汽車保險槓專用料中存在的低溫脆性問
4題，提供一種製備方法簡單、成本較低、效果明顯的超耐低溫汽車保險槓專用料及其制 備方法。
本發明所述超耐低溫汽車保險槓專用料由如下組分復配而成
(1) 聚丙烯
(2) 碳酸鈣
(3) 乙烯辛烯共聚物
(4) 烯烴嵌段共聚物
(5) 偶聯劑
(6) 分散偶聯劑
(7) 液體石蠟
(8) 抗氧劑1010
(9 )抗氧劑DLTP
50~80質量份； 5 30質量份； 5 30質量份； 2.5-15質量份； 碳酸鈣質量的1%~9%; 碳酸鈣質量的1%~9%; 碳酸鈣質量2%~15%; 1.0-2.0質量份 1.0~2.0質量份
上述聚丙烯為共聚聚丙烯或均聚與共聚聚丙烯任意比例的混合體。 上述碳酸鈣為微米或亞微米級。 上述偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑。 上述分散偶聯劑為端胺基多元醇酯類分散偶聯劑。
上述液體石蠟作為鈦酸酯偶聯劑的稀釋劑，同時由於其具有潤滑作用，還可以作為 增塑劑提高材料的低溫衝擊性能。 本發明的製備方法包括如下步驟
1) 對碳酸鉤進行乾燥；
2) 將經乾燥後的碳酸鈣及聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物、分散偶聯劑 投入混合機中攪拌混合；
3) 將鈦酸酯偶聯劑用液體石蠟稀釋後加入混合機中進行攪拌，混合均勻後得到預混
料；
4) 在預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP,再經擠出機擠出造粒後，即得成品。 上述步驟l)中碳酸鉤在80 100'C下乾燥1~2小時。
上述步驟2)中混合機以300 600轉/分的低速進行攪拌，時間為3 5分鐘。 上述步驟3 )中混合機先以300~600轉/分的低速攪拌3~5分鐘使材料混合均勻，然 後再以1500~2500轉/分的高速攪拌45~60分鐘，得到預混料。
本發明採用碳酸鈣為填料，在加工過程中利用液體石蠟、偶聯劑、分散偶聯劑復配體系進行表面處理，使其具有活性，和聚丙烯樹脂較好地相容並更好地分散於聚丙烯基 體中。其中，液體石蠟為鈦酸酯偶聯劑的稀釋劑，不僅具有潤滑增塑作用，還可以提高 材料的低溫衝擊性能，分散偶聯劑作為輔助偶聯劑同時具有提高碳酸鈣在基體中的分散 作用，兩種偶聯劑復配使用產生協同作用，效果更好。通過偶聯處理後的碳酸鍋使PP的 抗衝擊性能大幅提高，從而使聚丙烯性能提高更加明顯。本發明是利用共混法對聚丙烯 進行改性，即將乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物與聚丙烯、表面處理後的碳酸鉤進行 共混，結果表明該共混料不僅能在常溫下能保持良好的性能，而且在低溫下也具有較好 的性能，在較低溫度下仍能保持韌性，在-40'C條件下其衝擊強度達12kJ/m2; -5(TC衝擊 達10 kJ/m2; -60 。C衝擊達8kJ/m2。 ，非常適用於製造超耐低溫保險槓材料。
經檢測，採用本發明製得的超耐低溫汽車保險槓專用料性能如下(除特殊標明外檢 測溫度均為常溫下，標準為DIN):
斷裂伸長率 457 680% 彎曲模量 950~']450 MPa
彎曲強度
簡支梁缺口衝擊強度 40匸衝擊強度. -50'C衝擊強度 -60'C衝擊強度
29~41 MPa
45 70kJ/m2
7'、'12kJ/:ra2
5~10kJ/m2
4 8kJ/m具體實施方式
實施例1
1、原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鉀
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物 偶聯劑 分散偶聯劑
50質量份； 30質量份； 5質量份； 15質量份； 碳酸鈣質量的4.5%; 碳酸錦質量的4.5%;⑦液體石蠟 碳酸鈣質量的9.0%;
抗氧劑1010 1.0質量份
⑨抗氧劑DLTP 1.0質量份
2、 製備過程
(1) 將碳酸鈣在100'C下，乾燥l小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯經嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以600轉/分的低速攪拌3分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以1500轉/分的高速攪拌60分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。
3、 實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN):
斷裂伸長率 603%
彎曲模量 1285 MPa
彎曲強度 36.37 MPa
簡支梁缺口衝擊強度 61.7kJ/m2
-40°0中擊強度 9.2kJ/m2
實施例2
1、 原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鈣
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物 偶聯劑
⑥ 分散偶聯劑
⑦ 液體石蠟
⑧ 抗氧劑1010
⑨ 抗氧劑DLTP
2、 製備過程
60質量份 20質量份 15質量份 5質量份；
碳酸錦質量的4.5% 碳酸鈣質量的4.5% 碳酸鈣質量的9.0% 1.0質量份 1.0質量份(1) 將碳酸鈣在8(TC下，乾燥2小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以300轉/分的低速攪拌5分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以2000轉/分的高速攪拌50分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。 3、實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN): 斷裂伸長率 629% 彎曲模量 1247 MPa
彎曲強度 35.48MPa 簡支梁缺口衝擊強度 63.2kJ/m2 -50。C衝擊強度 7.9kJ/m2
實施例3
1、原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鈣
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物 偶聯劑
⑥ 分散偶聯劑
⑦ 液體石蠟
⑧ 抗氧劑1010
⑨ 抗氧劑DLTP
70質量份 15質量份 IO質量份 5質量份；
碳酸錦質量的3.0% 碳酸鈣質量的3.0% 碳酸鈣質量的6.0% 2.0質量份 2.0質量份
2、製備過程
(1) 將碳酸鈣在8(TC下，乾燥2小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以300轉/分的低速攪拌3分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以2500轉/分的高速攪拌45分鐘，得到預混料； (4)將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。 3、實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN):
斷裂伸長率632%
彎曲模量1243MPa
彎曲強度35.32MPa
簡支梁缺口衝擊強度64.6kJ/m2
-40°(:衝擊強度11.6kJ/m2
-50°(:衝擊強度9 .7kJ/m2
-60匸衝擊強度8.1 kJ/m2
實施例4
1、原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鈣
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物
⑤ 偶聯劑 分散偶聯劑
⑦ 液體石蠟
⑧ 抗氧劑1010
⑨ 抗氧劑DLTP
80質量份； 5質量份； 12.5質量份； 2.5質量份； 碳酸鉤質量的3.0%; 碳酸鉤質量的9.0%; 碳酸鉤質量的6.0%; 1.0質量份 2.0質量份
2、製備過程
(1) 將碳酸鈣在IO(TC下，乾燥l小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以600轉/分的低速攪拌3分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以1500轉/分的高速攪拌60分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。3、實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN): 斷裂伸長率 648%
彎曲模量 1187MPa
彎曲強度 34.43 MPa
簡支梁缺口衝擊強度 65.7kJ/m2
-40。C衝擊強度 10.8kJ/m2
實施例5
1、原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鈣
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物
⑤ 偶聯劑 分散偶聯劑 ⑦液體石蠟 @抗氧劑1010 ⑨抗氧劑DLTP
60質量份； 7.5質量份； 30質量份; 2.5質量份； 碳酸鉤質量的1.0%; 碳酸鈣質量的6.0%; 碳酸鈣質量的15.0%; 2.0質量份 2.0質量份
2、 製備過程
(1) 將碳酸鈣在80'C下，乾燥2小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以300轉/分的低速攪拌5分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以2000轉/分的高速攪拌50分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。
3、 實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN): 斷裂伸長率 667% 彎曲模量 987 MPa彎曲強度 32.01MPa 簡支梁缺口衝擊強度 69.2kJ/m2 -S(TC衝擊強度 10.1kJ/m:
實施例6
1、原料用量
① 聚丙烯
② 碳酸鉤
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物 偶聯劑
⑥ 分散偶聯劑
⑦ 液體石蠟 抗氧劑1010 ⑨抗氧劑DLTP
70質量份； 15質量份； IO質量份； 5質量份；
碳酸鈣質量的1.0%; 碳酸鈣質量的9.0%; 碳酸鈣質量的2.0%; 2.0質量份 2.0質量份
2、 製備過程
(1) 將碳酸鈣在80。C下，乾燥2小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以300轉/分的低速攪拌3分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以2500轉/分的高速攪拌45分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。
3、 實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN):
斷裂伸長率614%
彎曲模量1238 MPa
彎曲強度35.96MPa
簡支梁缺口衝擊強度62.1kJ/m2
-401;衝擊強度10.1 kJ/m
-6(TC衝擊強度6.8 kJ/m2
11實施例7
1、原料用量
①聚丙烯
70質量份 15質量份
②碳酸鈣
③ 乙烯辛烯共聚物
④ 烯烴嵌段共聚物 偶聯劑 分散偶聯劑
碳酸鈣質量的9.0%; 碳酸錦質量的1.0%; 碳酸鉤質量的15%; 1.0質量份
5質量份;
IO質量份
⑦液體石蠟
⑧抗氧劑1010 @抗氧劑DLTP
1.0質量份
2、 製備過程
(1) 將碳酸鈣在8(TC下，乾燥2小時；
(2) 將碳酸鈣、聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物和分散偶聯劑按比例投 入混合機中混合併以300轉/分的低速攪拌3分鐘；
(3) 將鈦酸酯偶聯劑按比例用液體石蠟稀釋後加入混合機中，以600轉/分的低速 攪拌3分鐘使材料混合均勻，然後再以2500轉/分的高速攪拌45分鐘，得到預混料；
(4) 將預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP後經擠出機擠出造粒後，即得成品。
3、 實施效果
本實施例製得的成品的性能如下(除特殊標明外檢測溫度均為常溫下，標準為DIN): 斷裂伸長率 625% 彎曲模量 1194 MPa
彎曲強度 36.76MPa 簡支梁缺口衝擊強度 64.1kJ/m2 -40匸衝擊強度 10.8 kJ/m2 。
權利要求
1、超耐低溫汽車保險槓專用料，其特徵在於由如下組分復配而成(1)聚丙烯50～80質量份；(2)碳酸鈣5～30質量份；(3)乙烯辛烯共聚物5～30質量份；(4)烯烴嵌段共聚物2.5～15質量份；(5)偶聯劑碳酸鈣質量的1％～9％；(6)分散偶聯劑碳酸鈣質量的1％～9％；(7)液體石蠟 碳酸鈣質量2％～15％；(8)抗氧劑10101.0～2.0質量份(9)抗氧劑DLTP1.0～2.0質量份。
2、 如權利要求1所述耐低溫汽車保險槓專用料，其特徵在於所述聚丙烯為共聚聚丙 烯或均聚與共聚聚丙烯任意比例的混合體。
3、 如權利要求l所述超耐低溫汽車保險槓專用料，其特徵在於所述的碳酸鈣為微米 或亞微米級。
4、 如權利要求l所述超耐低溫汽車保險槓專用料，其特徵在於所述的偶聯劑為鈦酸 酯類偶聯劑。
5、 如權利要求l所述超耐低溫汽車保險槓專用料，其特徵在於所述分散偶聯劑為端 胺基多元醇酯類分散偶聯劑。
6、 權利要求1至5任意一項所述超耐低溫保險槓專用料的製備方法，其特徵在於包 括以下步驟1) 對碳酸鈣進行乾燥；2) 將經乾燥後的碳酸鈣及聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物、分散偶聯劑 投入混合機中攪拌混合；3) 將鈦酸酯偶聯劑用液體石蠟稀釋後加入混合機中進行攪拌，混合均勻後得到預混料；4) 在預混料中加入抗氧劑1010、 DLTP,再經擠出機擠出造粒後，即得成品。
7、 如權利要求6所述超耐低溫保險槓專用料的製備方法，其特徵在於步驟l)中碳 酸鉤在80 10(TC下乾燥1~2小時。
8、 如權利要求6所述超耐低溫保險槓專用料的製備方法，其特徵在於步驟2)中混 合機以300~600轉/分的低速進行攪拌，時間為3~5分鐘。
9、 如權利要求6所述超耐低溫保險槓專用料的製備方法，其特徵在於步驟3)中混 合機先以300~600轉/分的低速攪拌3~5分鐘使材料混合均勾，然後再以1500~2500轉/ 分的高速攪拌45-60分鐘，得到預混料。
全文摘要
本發明涉及一種超耐低溫汽車保險槓專用料及其製備方法。該專用料由如下組分按質量份復配而成聚丙烯50～80質量份、碳酸鈣5～30質量份、乙烯辛烯共聚物5～30質量份、烯烴嵌段共聚物2.5～15質量份；偶聯劑碳酸鈣質量的1％～9％；分散偶聯劑碳酸鈣質量的1％～9％；液體石蠟碳酸鈣質量2％～15％；抗氧劑10101.0～2.0質量份、抗氧劑DLTP1.0～2.0質量份。本發明具有製備方法簡單，加工性能好，成本低等優點，利用本方法製備的汽車保險槓專用料具有超耐低溫性能。
文檔編號C08K5/36GK101429306SQ20081024394
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月11日 優先權日2008年12月11日
發明者吳錫忠, 張立基, 琛 韓 申請人:南京金杉汽車工程塑料有限責任公司