CN102558735A

CN102558735A - 一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料

Info

Publication number: CN102558735A
Application number: CN2011103128268A
Authority: CN
Inventors: 罗琨
Original assignee: SHANGHAI JIER NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHANGHAI JIER NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料，包括：聚丙烯，玻璃纤维，相容剂，着色剂，抗氧剂，防玻纤外露剂。所述的聚丙烯为55-75重量份，玻璃纤维20-40重量份，相容剂5重量份，着色剂0.5-1.5重量份，抗氧剂0.2-0.4重量份，防玻纤外露剂0.5-0.0重量份。本发明的组合物主要的性能指标如缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度明显优于普通的玻纤增强聚丙烯，同时表观特征也优于普通的玻纤增强聚丙烯材料。在成本上明显优于玻纤增强尼龙材料，而且基本性能能符合汽车内部骨架的物理性能要求。

Description

一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料

技术领域

本发明属于解决汽车内部骨架对材料性能要求极高的零部件的成本问题。如中控台骨架等。为了寻找这些优廉材料，本发明主要列举比较几种常用的改性材料。涉及的材料主要是玻纤增强聚丙烯、连续玻纤增强聚丙烯塑料。

背景技术

众所周知，现代社会已经离不开汽车，汽车已经逐渐的影响着千家万户。很多家庭已经或者正准备着购买汽车。为了进一步加大家庭的购买能力，成本是一个关键。随着能源的压力、降本的需求，迫使我们不断地对汽车内部所有材料进行研究，努力寻找更合适的材料装配整车。本发明只是简单的探索一下汽车内部骨架。如中控台骨架等。

聚丙烯材料具有可塑性和很好的耐热性，加工性能良好，具有优良的电绝缘性，有很好的化学和热化学稳定性，广泛用于汽车零部件。但是由于汽车中塑料制品对材料性能的要求较高，通常要经过改性的聚丙烯才能符合汽车中材料的高性能要求。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glassfiber。玻璃纤维单丝的直径从12个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料等，广泛应用于国民经济各个领域。它优良的性能指标主要体现在：拉伸强度高，伸长小(3％)、弹性系数高，刚性佳、

弹性限度内伸长量大且拉伸强度高、加工性佳、价格便宜。

连续玻璃纤维增强聚丙烯材料具有高强度、高模量、高冲击强度，极低蠕变及翘曲变形等突出优点，相对与常用的尼龙增强材料又具有成本的优势，因此现常被作为重要结构件用于汽车、机电、建筑等领域。

虽然在此之前，也有类似的发明，但是粒子的长度基本在10-35cm，注塑过程中，容易引起架桥，需要改造注塑机。本发明可以在不改造注塑机的条件下，连续生产。

发明内容

本发明的目的旨在提供一个合适材料的组合物，其高强度、高模量、高冲击强度，极低蠕变及翘曲变形等特点能适合适用于汽车内部骨架等。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料，包括：聚丙烯，玻璃纤维，相容剂，着色剂，抗氧剂，防玻纤外露剂。所述的聚丙烯为55-75重量份，玻璃纤维20-40重量份，相容剂5重量份，着色剂0.5-1.5重量份，抗氧剂0.2-0.4重量份，防玻纤外露剂0.5-0.0重量份。

所述的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯(PP-B)。

所述的玻璃纤维为以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝而成的材料。

所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。

所述的着色剂为黑色母。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。

所述的防玻纤外露剂为白色或微黄色颗粒及粉末状的化合物。

所述的组合物还可包括热稳定剂，润滑剂等。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。

本发明的实施例采用下列物料：

PP-B，中国石化，牌号M1200HS

玻璃纤维，泰山玻纤，牌号T635C、362K

相容剂，日之升化工，牌号1001

黑色母，卡博特公司，牌号CB2014

抗氧剂，Dover化学公司，受阻酚抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。

防玻纤外露剂，苏州兴泰国光化学助剂有限公司生产，牌号TAF。

产品性能测试方法：

熔融指数：按ISO1133方法，220℃，2.16千克载荷下测试。

缺口冲击强度：按ISO179方法，3.2毫米厚的试样。

弯曲强度：按ISO 178方法，4毫米厚的试样。

弯曲模量：按ISO 178方法，4毫米厚的试样。

拉伸强度：按ISO 527方法，4毫米厚的试样。

燃烧残余：按ISO 3451方法，3g重试验。

以下给出本发明的实施例，并进一步阐述本发明。

比较样1-3

把聚丙烯和各种添加剂按表1中得比较样1-3的配方加入，经高混机高速混匀后，加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝40)主机筒中，主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为180℃、200℃、210℃、210℃、200℃，双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。

实施样1-3

把聚丙烯和各种添加剂按表1中实施样4-6的配方加入，经高混机高速混匀后，加入双螺杆挤出机主机筒中，加工温度为180-235℃，物料在挤出机中充分塑化熔融后，注入到挤出模头中。长玻璃纤维经预热处理后，牵引入挤出模头，同聚丙烯混合物一同挤出，最后冷却、切粒，得到长玻璃纤维增强聚丙烯短切材料。调节切粒装置的刀距及牵引速度，使塑料颗粒长度为6-10mm.

将上述比较样1-3、实施样1-3所制得产品在鼓风烘箱中于95℃干燥5小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度220℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试。

实际测试结果见表2。

表1

表2

由表2可见本发明制得的连续玻纤增强聚丙烯实施样1-3的缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度明显优于相对应的玻纤增强聚丙烯比较样1-3。同时通过对制样样条的表观观测，玻纤外露情况实施样1-3也明显优于相对应的比较样1-3。

本发明制得连续玻纤增强聚丙烯材料在同样地配方的条件下基本的物理性能也明显优于玻纤增强聚丙烯材料。如缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度等。同时连续玻纤增强聚丙烯材料的性能指标甚至已经达到了玻纤增强尼龙材料，在成本上也具有明显的优势。对于汽车内部骨架零部件的使用已经达到了基本的性能要求。如汽车仪表板中控台，天窗排水槽等。

Claims

1.一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料，包括：聚丙烯，玻璃纤维，相容剂，着色剂，抗氧剂，防玻纤外露剂。所述的聚丙烯为55-75重量份，玻璃纤维20-40重量份，相容剂5重量份，着色剂0.5-1.5重量份，抗氧剂0.2-0.4重量份，防玻纤外露剂0.5-0.0重量份。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯(PP-B)。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的玻璃纤维以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝而成的材料。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的相容剂为马来酸酐接枝PP。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的着色剂为黑色母。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的防玻纤外露剂为白色或微黄色颗粒及粉末状的化合物。

8.根据权利要求1所述的一种用于汽车内部骨架的连续玻纤增强材料其特征在于：所用的组合物还可包括热稳定剂，润滑剂等。