改性ABS汽车专用料及其生产方法
技术领域
涉及聚合物改性技术领域,是一种改性ABS汽车专用料的配方设计技术和生产方法。
背景技术
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。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)的品种多,表面处理效果好,价格低。因此在车身材料中一直广受欢迎,在汽车部件生产中起着重要作用。PP(聚丙烯)虽然在汽车配件生产中后来居上,但是ABS在高档汽车部件中的贵族地位是PP无法撼动和完全取代的。ABS的贵族地位是与ABS良好的特性相关的:热塑性ABS树脂被广泛认可为是一种可以自由设计的工程材料,具有突出的美学性、流动性、韧性、尺寸稳定性和高耐热性。ABS可以提供宽范围的性能选择,在汽车的内外饰部件上有广泛的应用。在内饰上,ABS可以用于生产门板、仪表板饰框、手套箱、中控仪表板、空调出风口等;在外饰上,ABS用于制造散热格栅、镜框、牌照板、饰标等。
但是现有的ABS材料有如下不足:
1.一般ABS由于其化学结构中含有双键,容易在阳光和热氧的作用下发生降解而粉化、变色和丧失部分力学性能。
2.汽车驾驶室内强烈的光线反射会造成驾驶人员的不适和疲劳,并在夜间影响驾驶员的视觉,需要提高制品表面粗糙度。3.对于一些需要经受较高温度的部件,ABS的耐热性还需要提高,同时要求其阻燃性能良好。
4.汽车内饰追求的一种重要目标是降低材料的挥发性,改善汽车内部的空气质量,低气味材料是汽车制造商和汽车材料制造商共同追求的目标之一。在汽车室内空气质量条件下,塑料中的小分子有机挥发物很容易迁移到塑料制品的表面,并挥发到室内空气中,给乘员造成不良的气味感觉。
5.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,所以需要降低材料的密度以降低成本。
发明内容
本发明所述的改性ABS汽车专用料,其配方为:树脂基体ABS、填料空心微珠、高胶粉ABS、抗老化剂、色母粒,按重量配比如下:
基体树脂ABS 100份
活性填料空心微珠 5~15份
高胶粉ABS 4~8份
抗老化剂 0.5~0.8份
色母粒 2~4份
上述配方组成中,基体树脂ABS为粒状物质;
上述配方组成中,活性填料空心微珠为硅烷偶联剂KH550处理过;
上述配方组成中,抗老化剂主要包含主抗氧剂、辅抗氧剂和抗紫外线剂,均为粉状物质;
上述配方组成中,色母粒的颜色根据产品要求来定,为粒状物质。
即,本发明是针对现有技术的不足,利用溶度参数相近的原则,在ABS材料中加入其他聚合物及抗老化剂、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ABS汽车专用料的生产方法,包括如下步骤:
(a)将空心微珠、硅烷偶联剂按质量份数计量配料:填料空心微珠5~15份;硅烷偶联剂KH550为空心微珠的1%,高速800-1000转/分,控制温度110℃以下,混合15-20min均匀后,停留在高速混合机中待用;
(b)将基体树脂ABS、高胶粉ABS、抗老化剂、色母粒等按质量份数计量配料:基体树脂ABS 100份;填料空心微珠5~15份;高胶粉ABS4~8份;抗老化剂0.5~0.8份;色母粒2~4份,加入将步骤(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;上述将步骤(C)中,双螺杆挤出机的设定温度为:机头190-200℃;九区200-210℃;八区230-235℃;七区230-235℃;六区230-235℃;五区230-235℃;四区220-230℃;三区210-220℃;二区200-210℃;一区200-210℃转速:350-500转/分;喂料频率:20-40HZ。
本发明所述的改性ABS汽车专用料主要技术指标:
本发明所述的改性ABS汽车专用料专用料为满足解放卡车的使用环境和性能要求,特别进行了针对性的开发,通过对树脂基体ABS、填料、各种功能助剂三者间配比的协调,使得ABS改性材料更加贴合用车实际情况,充分满足汽车各种除霜格栅、散热器罩等部件的特殊使用要求,效果良好,完全满足产品设计要求。
本发明所述的改性ABS汽车专用料所达到的技术效果:
1.本汽车专用料针对外饰件用ABS的使用条件和环境进行了耐候方面的改性,有效提升了ABS的耐热氧老化性能。
2.本发明选择了相对光洁度低,分子量分布宽的基体树脂,并选用粒度大的填料,这样可以提高制品表面粗糙度,从而使光线散射,达到消光效果,提升驾乘人员的舒适度。
3.改性ABS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,且用改性ABS汽车专用料生产的汽车零部件,低VOC排放,完全符合汽车内饰的空间环保要求。
4.改性ABS汽车专用料耐热性、阻燃性良好,其阻燃性能符合汽车国家强制性标准,其拉伸强度、流动性、硬度等性能指标也完全符合产品要求。
5.本改性ABS汽车专用料,可进行水转印膜、喷涂、电镀等表面处理,且颜色附着力好,广泛应用于汽车的内饰件和外装件。
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,本改性ABS汽车专用料通过添加空心微珠,同时降低收缩率,增加尺寸稳定性,可以在不影响ABS制品的韧性和表面流平的情况下,降低ABS制品的成本,且较好的解决了树脂和填料相容性的问题,且改性后的材料密度增加不大,因此经济效益良好。
附图说明
图1是本发明所述的改性ABS汽车专用料的生产方法的流程图。
具体实施方式
参照本发明的附图1,具体说明本发明的实施方式。
图1:(a)将空心微珠、硅烷偶联剂按质量份数计量配料(填料空心微珠5~15份;硅烷偶联剂KH550为空心微珠的1%),高速(800-1000转/分),控制温度110℃以下,混合15-20min均匀后,停留在高速混合机中待用;
(b)将基体树脂ABS、高胶粉ABS、抗老化剂、色母粒等按质量份数计量配料(基体树脂ABS 100份;填料空心微珠5~15份;高胶粉ABS4~8份;抗老化剂0.5~0.8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;
配方实施例1:
活性填料空心微珠的配方:空心微珠5kg、硅烷偶联剂KH550为0.05kg;
主配方:基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为4kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.2kg、黑色母粒2kg;
配方实施例2:
活性填料空心微珠的配方:空心微珠10kg、硅烷偶联剂KH550为0.1kg;
主配方:基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为6kg、抗氧化剂0.4kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg;
配方实施例3:
活性填料空心微珠的配方:空心微珠15kg、硅烷偶联剂KH550为0.15kg;
主配方:基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为8kg、抗氧化剂0.4kg、抗紫外线剂0.4kg、黑色母粒2kg;
配方实施例4:
活性填料空心微珠的配方:空心微珠10kg、硅烷偶联剂KH550为0.1kg;
主配方:基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为5kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg;
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.取空心微珠5kg、硅烷偶联剂KH550为0.05kg,按计量配料,高速(1000转/分),控制温度110℃以下,混合15min均匀后,停留在高速混合机中待用。
b.取基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为4kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.2kg、黑色母粒2kg,按计量配料后,加入到低速混合机中,然后再加入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b中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的设定温度为:机头190℃;九区200℃;八区230℃;七区230℃;六区230℃;五区230℃;四区220℃;三区210℃;二区200℃;一区200℃;转速:240转/分;喂料频率:20Hz;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,制得改性ABS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.取空心微珠10kg、硅烷偶联剂KH550为0.1kg,按计量配料,高速(1000转/分),控制温度110℃以下,混合15min均匀后,停留在高速混合机中待用。
b.取基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为6kg、抗氧化剂0.4kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg,按计量配料后,加入到低速混合机中,然后再加入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b中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的设定温度为:机头190℃;九区200℃;八区230℃;七区230℃;六区230℃;五区230℃;四区220℃;三区210℃;二区200℃;一区200℃;转速:240转/分;喂料频率:20Hz;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,制得改性ABS汽车专用料。
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.取空心微珠15kg、硅烷偶联剂KH550为0.15kg,按计量配料,高速(1000转/分),控制温度110℃以下,混合15min均匀后,停留在高速混合机中待用。
b.取基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为8kg、抗氧化剂0.4kg、抗紫外线剂0.4kg、黑色母粒2kg,按计量配料后,加入到低速混合机中,然后再加入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b中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的设定温度为:机头190℃;九区200℃;八区230℃;七区230℃;六区230℃;五区230℃;四区220℃;三区210℃;二区200℃;一区200℃;转速:240转/分;喂料频率:20Hz;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,制得改性ABS汽车专用料。
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.取空心微珠10kg、硅烷偶联剂KH550为0.1kg,按计量配料,高速(800转/分),控制温度110℃以下,混合20min均匀后,停留在高速混合机中待用。
b.取基体树脂ABS 100kg、高胶粉ABS为5kg、抗氧化剂0.3kg、抗紫外线剂0.3kg、黑色母粒2kg,按计量配料后,加入到低速混合机中,然后再加入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b中混合好的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的设定温度为:机头195℃;九区205℃;八区235℃;七区235℃;六区235℃;五区235℃;四区225℃;三区215℃;二区205℃;一区205℃;转速:300转/分;喂料频率:28Hz;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,制得改性ABS汽车专用料。