CN101747560B

CN101747560B - 改性pp汽车专用料及其生产方法

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Publication number: CN101747560B
Application number: CN2008102274956A
Authority: CN
Inventors: 任典生; 顾圆春; 王传钊; 王清国; 江梅; 王力
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-11-27
Also published as: CN101747560A

Abstract

一种改性PP(聚丙烯)汽车专用料，其配方设计为：树脂基体PPH和PPB、增强填料滑石粉等、高密度聚乙烯HDPE、增韧剂EOC、抗老化剂、相容剂、色母粒，重量配比如下：PPH(均聚聚丙烯)5～10份，PPB(共聚聚丙烯)90～95份，活性滑石粉或滑石粒20～40份，HDPE(高密度聚乙烯)5～10份，EOC(增韧剂)2～8份，抗老化剂0.3～0.6份，PP-g-MA(相容剂)2～8份，色母粒2～4份，上述配方组成中，PPH(均聚聚丙烯)加PPB(共聚聚丙烯)之和为100份，均为粒状物质；活性滑石粉或滑石经硅烷偶联剂处理过并添加液体石蜡；抗老化剂主要包含主抗氧化剂、辅抗氧剂和抗紫外线剂，均为粉状物质；色母粒的颜色为产品所要求的颜色，粒状物质。本发明利用溶度参数相近的原则，在PP材料中加入其他聚合物及抗老化剂、相容剂、增韧剂、填充剂等各种助剂，在一定的温度下进行熔融状态的机械掺混，从而得到一种应用于载货汽车零部件的新材料。

Description

改性PP汽车专用料及其生产方法

技术领域

本发明涉及聚合物改性技术领域，具体地说，就是一种改性PP(聚丙烯)汽车专用料的配方设计技术和生产方法。

背景技术

在中国，商用车目前是具有自主知识品牌的主力车型。商用车的使用目的是货物运输，使用环境远比乘用车恶劣。同时，国产商用车面临着产业升级和价格压力。在这种现实条件下，塑料作为一种设计自由度高、易加工材料，在新车身开发和老车身改型的过程中，得到了广泛的使用。

商用车塑料产品发展的最新特点是产品大型化和装配集成化。目前车身塑料制品中，1m以上的产品已经非常普遍，部分塑料产品长度已经达到2m以上。同时，产品集成化程度提高，像仪表板这样的总成已经集成为一体进行线下装配，也导致塑料产品具有更加复杂的结构。这样，不仅仅要求车用材料具有高流动、高刚性等基本性能要求，材料的颜色也必须有很好的稳定性。先进的加工工艺用于保证制品性能，降低扭曲等现象。

由于塑料的优越特性，在汽车设计中大量采用塑料，不仅可以实现汽车结构轻量化设计，而且可以综合地反映对汽车设计性能的要求，即轻量化、安全、防腐、造型和舒适性等。另外，还有利于降低成本，节约材料资源。

汽车用改性聚丙烯系列材料是一种性价比非常高的新型材料，它提高了基础聚丙烯树脂的综合物理性能，耐蠕变性，尺寸稳定性，具有高韧性、高刚性，优良的耐热性，耐老化性及很好的耐低温性和较高的冲击强度，但目前国内汽车塑料专用树脂牌号少、生产工艺落后、产量低，大部分原料依靠进口，本发明完全利用国产原料，通过合理改性可以达到进口料的性能，并大大降低了成本。

本发明所要解决的技术问题：

1.车身内饰空间的环境保护，由于目前汽车内饰附件已经基本塑料化，塑料制品在加工装配过程和使用过程中，会挥发出大量的有机物(VOC)，因此有效降低VOC已经是内饰材料的一个重大课题。

2.普通聚丙烯存在低温脆性大，后结晶现象容易造成的尺寸稳定性差等问题。

3.普通聚丙烯属于非极性材料，存在颜色附着力差，不容易涂装的问题，且本身的颜色稳定性也较差。

4.高流动性、高刚性。改性PP汽车专用料的MFR(熔体流动速率)可以达到20～30g/10min。这样，可以提高汽车零部件的熔接痕强度，减少表面熔接线。商用车塑料产品发展的特点是产品大型化和集成化，而且结构日益复杂，这样，就要求改性聚丙烯材料具有高流动性、高刚性的特点。

5.性能要求合理化，对于汽车不同部位的产品，材料性能要求更为合理。例如，仪表板使用的改性PP 经达到了2G的弯曲模量和25kJ/m2的冲击强度，而门护板则要求在5kJ/m2左右的冲击强度即可。这样可以有效控制成本，并满足制品性能要求。

6.较小的密度，为了有效降低材料成本，在材料性能严格要求的同时，材料密度也成为一项重要的指标。目前，国内商用车塑料材料的价格已经占到塑料零部件价格的1/2，因此材料密度对于制品成本控制具有重要的作用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种改性PP(聚丙烯)汽车专用料，其配方设计为：树脂基体PPH和PPB、增强填料滑石粉等、高密度聚乙烯HDPE、增韧剂EOC、抗老化剂、相容剂、色母粒，重量配比如下：

PPH(均聚聚丙烯) 5～10份

PPB(共聚聚丙烯) 90～95份

活性滑石粉或滑石粒 20～40份

HDPE(高密度聚乙烯) 5～10份

EOC(增韧剂) 2～8份

抗老化剂 0.3～0.6份

PP-g-MA(相容剂) 2～8份

色母粒 2～4份

上述配方组成中，PPH(均聚聚丙烯)加PPB(共聚聚丙烯)之和为100份，均为粒状物质；

上述配方组成中，活性滑石粉或滑石粒经硅烷偶联剂处理过并添加液体石蜡；

上述配方组成中，抗老化剂主要包含主抗氧化剂、辅抗氧剂和抗紫外线剂，均为粉状物质；

上述配方组成中，色母粒的颜色为产品所要求的颜色，粒状物质。

即，本发明利用溶度参数相近的原则，在PP材料中加入其他聚合物及抗老化剂、相容剂、增韧剂、填充剂等各种助剂，在一定的温度下进行熔融状态的机械掺混，从而得到一种应用于载货汽车零部件的新材料。

所述的温度要求为190℃-230℃，机械掺混的要求为下述方法中要求的(a)、(b)、(c)三个步骤。

本发明还提供了上述改性PP(聚丙烯)汽车专用料的生产方法，包括下述步骤：

(a)将滑石粉或滑石粒与硅烷偶联剂、液体石蜡按质量份数计量配料：活性滑石粉或滑石粒20～40份；硅烷偶联剂为滑石粉或滑石粒的1％；液体石蜡为滑石粉或滑石粒的0.2％-0.5％，高速800-1000转/分，控制温度105℃以下，混合15-20min均匀后，停留在高速混合机中待用；

(b)将PPH、PPB、HDPE、EOC、PP-g-MAH、抗老化剂、色母粒等按质量份数计量配料：PPH5～10份；PPB 90～95份；HDPE 5～10份；EOC 2～8份；抗老化剂0.3～0.6份；PP-g-MA2～8份；色母粒2～4份，加入步骤(a)中混合好的物料，低速400-500转/分，共混15-20min均匀后，停留在低速混合机中待用；

(c)将步骤(b)中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，设定好合适的温度和转速，使物料在熔融状态下挤出，并通过冷水拉条造粒、筛选、检验合格后包装、入库；

上述步骤(c)中，双螺杆挤出机的设定温度为：机头190-195℃；九区200-210℃；八区220-225℃；七区220-225℃；六区220-225℃；五区220-225℃；四区210-220℃；三区210-220℃；二区200-210℃；一区190-200℃转速：350-400转/分；喂料频率：32-40HZ。

本发明所述的改性PP(聚丙烯)汽车专用料主要技术指标：

本发明所达到的有益效果：

本发明所述的汽车专用料为满足卡车的使用环境和性能要求，特别进行了针对性的开发，通过对PP基体、填料、各种功能助剂三者间配比的协调，使得PP改性材料更加贴合用车实际情况，充分满足汽车各种护板、罩板、装饰格栅等部件的特殊使用要求，效果良好，完全满足产品设计要求。

1.改性PP(聚丙烯)汽车专用料为聚烯烃类热塑性材料，完全可以回收利用，符合汽车回收材料环保标准。将车用塑料材料进行了统一，减少材料多样化带来的回收利用困难，提高了汽车材料的整体回收利用率。

2.用改性PP(聚丙烯)汽车专用料生产的汽车零部件，在驾驶室内不会散发有害气体，低VOC排放，完全符合汽车内饰的空间环保要求。

3.改性PP(聚丙烯)汽车专用料的低温冲击韧性、尺寸稳定性、强度等综合力学性能良好，可以部分的取代ABS材料，由于PP的价格较ABS便宜3000-5000元/吨，因此具有较好的经济效益。

4.本改性PP(聚丙烯)汽车专用料，可喷涂，颜色附着力好，广泛应用于汽车的内饰件和外装件，解决了聚丙烯材料的油漆附着力问题，保持零件的颜色长久鲜艳。

5.改性PP(聚丙烯)汽车专用料具有高流动性、高刚性的特点，且阻燃性良好，其阻燃性能符合汽车国家强制性标准。

6.在油价高企的时代，塑料材料的价格已经占到塑料零部件价格的1/3～1/2，本汽车专用料因为较好的解决了树脂和填料相容性的问题，且密度较小，使得成本低廉，达到了优质低价的目的。

7.改性PP(聚丙烯)汽车专用料，已经过“实验室材料检测”和“海南道路试验”双重测试，针对汽车不同部位的产品，材料性能设计更为合理，且在解放车上进行试用，事实证明，该专用料完全符合产品设计要求。

附图说明

图1是本发明所述的改性PP(聚丙烯)汽车专用料的工艺流程图。

具体实施方式

结合附图1，说明本发明的具体实施方式。

附图1说明：

(a)将滑石粉与硅烷偶联剂、液体石蜡按质量份数计量配料，高速(800-1000转/分)，控制温度105℃以下，混合15-20min均匀后，停留在高速混合机中待用；

(b)将PPH、PPB、HDPE、EOC、PP-g-MAH、抗老化剂、色母粒等按质量份数计量配料，加入步骤(a)中混合好的物料，低速(400-500转/分)，共混15-20min均匀后，停留在低速混合机中待用；

配方实施例1：

活性滑石粉的配方为：1250目滑石粉20kg、硅烷偶联剂0.2kg、液体石蜡0.08kg；

主配方：均聚聚丙烯PPH为5kg、共聚聚丙烯PPB为95kg、HDPE为5kg、EOC为2kg、PP-g-MAH为2kg、抗氧化剂0.2kg、抗紫外线剂0.1kg、黑色母粒2kg；

配方实施例2：

1250目滑石粉30kg、硅烷偶联剂0.3kg、液体石蜡0.1kg；

主配方：均聚聚丙烯PPH为8kg、共聚聚丙烯PPB为92kg、HDPE为8kg、EOC为4kg、PP-g-MAH为6kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.2kg、黑色母粒2kg；

配方实施例3：

1250目滑石粉40kg、硅烷偶联剂0.4kg、液体石蜡0.15kg；

主配方：均聚聚丙烯PPH为10kg、共聚聚丙烯PPB为90kg、HDPE为10kg、EOC为8kg、PP-g-MAH为8kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg；

配方实施例4：

1250目滑石粉30kg、硅烷偶联剂0.3kg、液体石蜡0.1kg；

方法实施例5：

此方法实施例为配方实施例1的生产方法。

(a)取1250目滑石粉20kg、硅烷偶联剂0.2kg、液体石蜡0.08kg后按计量配料，高速(1000转/分)，控制温度105℃以下，混合15min均匀后，停留在高速混合机中待用；

(b)取均聚聚丙烯PPH为5kg、共聚聚丙烯PPB为95kg、HDPE为5kg、EOC为2kg、PP-g-MAH为2kg、抗氧化剂0.2kg、抗紫外线剂0.1kg、黑色母粒2kg等按计量配料后，加入到低速混合机中，然后再加入步骤(a)中混合好的物料，在混合机中低速(500转/分)，共混15min均匀后，将物料停留在低速混合机中待用；

(c)将步骤(b)中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，使物料在熔融状态下挤出，并通过冷水拉条造粒、筛选、检验合格后包装、入库。双螺杆挤出机的设定温度为：机头190℃；九区200℃；八区220℃；七区220℃；六区220℃；五区220℃；四区210℃；三区210℃；二区200℃；一区190℃；双螺杆转速：350转/分；喂料频率：32Hz；制得改性PP汽车专用料。

方法实施例6：

此方法实施例为配方实施例2的生产方法。

(a)取1250目滑石粉30kg、硅烷偶联剂0.3kg、液体石蜡0.1kg后按计量配料，高速(1000转/分)，控制温度105℃以下，混合15min均匀后，停留在高速混合机中待用。

(b)取均聚聚丙烯PPH为8kg、共聚聚丙烯PPB为92kg、HDPE为8kg、EOC为4kg、PP-g-MAH为6kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.2kg、黑色母粒2kg等按计量配料后，加入到低速混合机中，然后再加入步骤(a)中混合好的物料，在混合机中低速(500转/分)，共混15min均匀后，将物料停留在低速混合机中待用。

方法实施例7：

此方法实施例为配方实施例3的生产方法。

(a)取1250目滑石粉40kg、硅烷偶联剂0.4kg、液体石蜡0.15kg后按计量配料，高速(1000转/分)，控制温度105℃以下，混合15min均匀后，停留在高速混合机中待用。

(b)取均聚聚丙烯PPH为10kg、共聚聚丙烯PPB为90kg、HDPE为10kg、EOC为8kg、PP-g-MAH为8kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg等按计量配料后，加入到低速混合机中，然后再加入步骤(a)中混合好的物料，在混合机中低速(500转/分)，共混15min均匀后，将物料停留在低速混合机中待用。

方法实施例8：

此方法实施例为配方实施例4的生产方法。

(a)取1250目滑石粉30kg、硅烷偶联剂0.3kg、液体石蜡0.1kg后按计量配料，高速(800转/分)，控制温度105℃以下，混合20min均匀后，停留在高速混合机中待用。

(b)取均聚聚丙烯PPH为8kg、共聚聚丙烯PPB为92kg、HDPE为8kg、EOC为4kg、PP-g-MAH为6kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.2kg、黑色母粒2kg等按计量配料后，加入到低速混合机中，然后再加入步骤(a)中混合好的物料，在混合机中低速(400转/分)，共混20min均匀后，将物料停留在低速混合机中待用。

(c)将步骤(b)中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，使物料在熔融状态下挤出，并通过冷水拉条造粒、筛选、检验合格后包装、入库。双螺杆挤出机的设定温度为：机头195℃；九区205℃；八区225℃；七区225℃；六区225℃；五区225℃；四区215℃；三区215℃；二区205℃；一区195℃；双螺杆转速：400转/分；喂料频率：40Hz；制得改性PP汽车专用料。

Claims

1.一种改性PP汽车专用料的生产方法，其特征是包括下述步骤：

（a）将滑石粉或滑石粒与硅烷偶联剂、液体石蜡按质量份数计量配料：活性滑石粉或滑石粒20~40份；硅烷偶联剂为滑石粉或滑石粒的1%；液体石蜡为滑石粉或滑石粒的0.2%-0.5%，高速800-1000转/分，控制温度105℃以下，混合15-20min均匀后，停留在高速混合机中待用；

（b）将PPH、PPB、HDPE、EOC、PP-g-MAH、抗老化剂、色母粒按质量份数计量配料：PPH5~10份；PPB 90~95份；HDPE 5~10份；EOC 2~8份；抗老化剂 0.3~0.6份；PP-g-MAH 2~8份；色母粒 2~4份，上述配方组成中，PPH加PPB之和为100份，均为粒状物质；抗老化剂主要包含主抗氧化剂、辅抗氧剂和抗紫外线剂，均为粉状物质；色母粒的颜色为产品所要求的颜色，粒状物质；加入步骤（a）中混合好的物料，低速400-500转/分，共混15-20min均匀后，停留在低速混合机中待用；

（c）将步骤（b）中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，设定好合适的温度和转速，使物料在熔融状态下挤出，并通过冷水拉条造粒、筛选、检验合格后包装、入库。

2.如权利要求1所述的一种改性PP汽车专用料的生产方法，其特征是步骤（c）中，双螺杆挤出机的设定温度为：机头190-195℃；九区 200-210℃；八区 220-225℃；七区220-225℃；六区220-225℃；五区220-225℃；四区210-220℃；三区210-220℃；二区200-210℃；一区190-200℃ 转速：350-400转/分；喂料频率：32-40H_Z。