CN102061031A - 晶须复合材料汽车饰件及其制造方法 - Google Patents

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魏宏良
卢永平
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Abstract

本发明公开了一种晶须复合材料汽车饰件，汽车饰件所用材料由聚丙烯工程塑料和硅酸镁晶须组成，以总重量百分比计，所述聚丙烯工程塑料占75-85％，所述硅酸镁晶须占15-25％，本发明将硅酸镁晶须添加至聚丙烯工程塑料中形成高强度的复合材料，再用此高强度的复合材料制造成所需的汽车饰件，制造出的汽车饰件收缩率小、尺寸稳定性提高、拉伸强度提高、低温冲击性能有效改善且使用寿命长。

Description

晶须复合材料汽车饰件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种汽车饰件及其制造方法，具体地说是一种在PP工程塑料中添加硅酸镁晶须制成的汽车饰件及其制造方法。
背景技术
汽车内外饰件，现各厂家均使用工程塑料改性聚丙烯(PP)，汽车内外饰件的用途和部位不同，其使用各种改性型号也有所分别。改性聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性，若添加碳酸钙、滑石粉、矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性；对耐候性、阻燃性、导电性、成核性、抗静电性、可电镀性、抗铜害的提高，还可用各种特殊添加剂来解决。
汽车内外饰件使用工程塑料改性聚丙烯(PP)有不尽人意之处：1、它收缩率大，厚壁制品易凹陷，对一些精度较高零件难以达到要求；2、聚丙烯制品对缺口特别敏感，容易产生应力集中，影响产品的使用寿命；3、聚丙烯耐寒性不如聚乙烯，它的脆化温度为-35℃，在低于-35℃的温度下全发生脆裂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种晶须复合材料汽车饰件及其制造方法，本发明在PP工程塑料中添加硅酸镁晶须形成高强度的复合材料生产汽车饰件，可减少产品收缩率，提高强度延长零件使用寿命，同时也改善低温时的脆裂现象。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种晶须复合材料汽车饰件，所述汽车饰件所用材料由聚丙烯(PP)工程塑料和硅酸镁晶须组成，以总重量百分比计，所述聚丙烯工程塑料占75-85％，所述硅酸镁晶须占15-25％。
所述硅酸镁晶须由主要化学组分和其余组分组成，所述硅酸镁晶须的主要化学组分是SiO2、MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3和FeO，以硅酸镁晶须的重量百分比计，SiO2占54-58％，MgO占23-27％，CaO占10-15％，Al2O3占0.6-1.0％，Fe2O3占0.6-1.0％，FeO占0.5-0.8％，余量为其余组分。
所述硅酸镁晶须的其余组分是Na2O、K2O、H2O和杂质。
一种晶须复合材料汽车饰件的制造方法，按下述工艺步骤进行：
①、配料：将聚丙烯工程塑料和硅酸镁晶须同时加入搅拌机中搅拌10-15分钟，然后在造粒机中进行造粒和包装，制得注塑粒子；
②、烘料：将所述注塑粒子放入烘箱中，在80-85℃温度条件下烘烤1.5-2小时后制得注塑料；
③、开模注塑：模腔加润滑脂，将所述注塑料加热到180-190℃后注射入模腔，全模射出时间为50-70秒(根据工件来调整)，注射压力为70-100MPa；
④、保压：保压时间40-50秒(依工件调整)；
⑤、松退：松退时间为20-40秒(依工件调整)。
本发明的有益效果是：本发明将硅酸镁晶须添加至聚丙烯(PP)工程塑料中形成高强度的复合材料，再用此高强度的复合材料制造成所需的汽车饰件，制造出的汽车饰件收缩率小、尺寸稳定性提高、拉伸强度提高、低温冲击性能有效改善且使用寿命长。
具体实施方式
实施例1：以重量份数计，取聚丙烯(PP)工程塑料75份，硅酸镁晶须25份。以重量百分比计，其中1份硅酸镁晶须中主要化学组分占92.8％，其余组分占7.2％。以硅酸镁晶须重量百分比计，主要化学组分由54％SiO2、23％MgO、13％CaO、1.0％Fe2O3、1.0％AL2O3和0.8％FeO组成；其余组分是Na2O、K2O、H2O和杂质。
制造方法如下：
①、配料：将聚丙烯工程塑料和硅酸镁晶须同时加入搅拌机中搅拌10-15分钟，然后在造粒机中进行造粒和包装，制得注塑粒子；
②、烘料：将所述注塑粒子放入烘箱中，在80-85℃温度条件下烘烤1.5-2小时后制得注塑料；
③、开模注塑：模腔加润滑脂，将所述注塑料加热到180-190℃后注射入模腔，全模射出时间为50-70S(根据工件来调整)，注射压力为70-100MPa；
④、保压：保压时间40-50S(依工件调整)；
⑤、松退：松退时间为20-40S(依工件调整)。
实施例2：以重量份数计，取聚丙烯(PP)工程塑料85份，硅酸镁晶须15份。以重量百分比计，其中1份硅酸镁晶须中主要化学组分占97.7％，其余组分占2.3％。以硅酸镁晶须重量百分比计，主要化学组分由56％SiO2、25％MgO、15％CaO、0.6％Fe2O3、0.6％AL2O3和0.5％FeO组成；其余组分是Na2O、K2O、H2O和杂质。
制造方法同实施例1。
实施例3：以重量份数计，取聚丙烯(PP)工程塑料80份，硅酸镁晶须20份。以重量百分比计，其中1份硅酸镁晶须中主要化学组分占97.3％，其余组分占2.7％。以硅酸镁晶须重量百分比计，主要化学组分由58％SiO2、27％MgO、10％CaO、0.8％Fe2O3、0.8％AL2O3和0.7％FeO组成；其余组分是Na2O、K2O、H2O和杂质。
制造方法同实施例1。
本发明中所述的硅酸镁晶须具有以下特性：
1、物理性质：硬度(摩氏)5.5-6.0；密度2.0-2.5g/cm3；PH值8-9。
2、形貌特征：晶须直径0.5-1.0μm：平均直径0.65μm，晶须长度15-60μm，平均长度37μm。
3、应用特性：
A.纳米硅酸镁作为细微的单晶体，内部结构十分完整。具有非常坚韧的性质，其拉伸强度为玻璃纤维的5-10倍。纳米硅酸镁能弹性地随较大的应变而无永久变形。晶须无疲劳效应，即使被磨成粉末、切断、其强度也不受损失。具有优良的力学性质，很高的断裂强度和弹性模量。
B.良好的相容性：纳米硅酸镁的尺寸细微，不影响复合材料成型流动性，接近于无填充的树脂。可在有机基体中分布很均匀，即使极薄、极狭小甚至边角部位都能得到填充增强。
C.优良平滑性及化学稳定性：纳米硅酸镁增强工程塑料膨胀系数及成型收缩率小，有极高的尺寸精度和光洁的平滑表面远远超过碳纤维和玻璃纤维增加材料制品。
D.卓越的耐高温性：纳米硅酸镁具有不会引起高温滑移的完整性，温度升高时，不分解、不软化，其强度几乎没有损失。
表1是PP-T20A5132T(聚丙烯工程塑料中的一种)在加入硅酸镁晶须前后的典型性能对比：
表1
Figure B2009102129514D0000061

Claims (4)

1.一种晶须复合材料汽车饰件，其特征在于：所述汽车饰件所用材料由聚丙烯工程塑料和硅酸镁晶须组成，以总重量百分比计，所述聚丙烯工程塑料占75-85％，所述硅酸镁晶须占15-25％。
2.如权利要求1所述的晶须复合材料汽车饰件，其特征在于：所述硅酸镁晶须由主要化学组分和其余组分组成，所述硅酸镁晶须的主要化学组分是SiO2、MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3和FeO，以硅酸镁晶须的重量百分比计，SiO2占54-58％，MgO占23-27％，CaO占10-15％，Al2O3占0.6-1.0％，Fe2O3占0.6-1.0％，FeO占0.5-0.8％，余量为其余组分。
3.如权利要求2所述的晶须复合材料汽车饰件，其特征在于：所述硅酸镁晶须的其余组分是Na2O、K2O、H2O和杂质。
4.一种如权利要求1所述的晶须复合材料汽车饰件的制造方法，其特征在于：按下述工艺步骤进行：
①、配料：将聚丙烯工程塑料和硅酸镁晶须同时加入搅拌机中搅拌10-15分钟，然后在造粒机中进行造粒和包装，制得注塑粒子；
②、烘料：将所述注塑粒子放入烘箱中，在80-85℃温度条件下烘烤1.5-2小时后制得注塑料；
③、开模注塑：模腔加润滑脂，将所述注塑料加热到180-190℃后注射入模腔，全模射出时间为50-70秒，注射压力为70-100MPa；
④、保压：保压时间40-50秒；
⑤、松退：松退时间为20-40秒。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1702109A (zh) * 2005-05-31 2005-11-30 漯河市森鑫塑业有限公司 聚丙烯组合物和用该组合物生产改性聚丙烯管材的方法
CN101173075A (zh) * 2007-12-04 2008-05-07 上海金发科技发展有限公司 一种低光泽聚丙烯复合材料及其制备方法

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