CN103214801A - 一种抗老化塑料汽车保险杠及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗老化塑料汽车保险杠及其制备方法。所述所述抗老化塑料汽车保险杠包括下述重量份的组分：PBT塑料100份，PC塑料30-70份，玻璃纤维10-20份，抗老化剂0.1-0.5份，所述抗老化剂由下述组分按重量百分比组成：β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯30-50%、双十八基季戊四醇磷酸酯20-40%、3,3'-硫代二丙酸十二基酯20-40%。本发明的抗老化塑料汽车保险杠，具有较高的拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。

Description

一种抗老化塑料汽车保险杠及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车保险杠及其制备方法，尤其涉及一种抗老化塑料汽车保险杠及其制备方法。

背景技术

PBT塑料，中文名称为聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutyleneterephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1，4-丁二醇（1.4-Butylene glycol）与对苯二甲酸（PTA）或者对苯二甲酸酯（DMT）聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。

PBT塑料具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。不易燃烧，燃烧时无液体流下，离开火焰后在5秒钟内熄灭。

由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPS、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。

PC塑料，中文名称：聚碳酸酯，英文名称：Polycarbonate，是由双羟基化合物中之丙二酚（bisphenol-a）、碳酸盐化合物中之碳酸二苯酯（diphenylcarbonate）由酯交换法（或称熔融法）反应所聚合而成的聚碳酸酯树脂。PC塑料是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。PC工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业。

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。

20年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。

塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。

随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。

塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。例如标致405轿车的保险杠，采用了聚酯系材料并用反应注射模成型法做成。而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种抗老化塑料汽车保险杠。

本发明所要解决的技术问题之二提供上述抗老化塑料汽车保险杠的制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种抗老化塑料汽车保险杠，其特征在于，包括下述重量份的组分：PBT塑料100份，PC塑料30-70份，玻璃纤维10-20份，抗老化剂0.1-0.5份。

进一步的，

所述抗老化剂由下述组分按重量百分比组成：β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯30-50%、双十八基季戊四醇磷酸酯20-40%、3,3'-硫代二丙酸十二基酯20-40%。

本发明还提供了上述抗老化塑料汽车保险杠的制备方法：

（1）按配比称取原料，加入高速混合器中搅拌，经挤出机挤出造粒，制得塑料颗粒；

（2）将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述抗老化塑料汽车保险杠。

具体的，在本发明中：

β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯，又称抗氧剂1076，英文名称：antioxidant1076，分子式C₃₅H₆₂O₃，分子量530.87。

双十八基季戊四醇磷酸酯，中文别名：双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯，抗氧剂618，英文名称：3,9-bis(octadecyloxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-dipho，CAS号：3806-34-6，EC号：223-276-6，分子式：C₄₁H₈₂O₆P₂，分子量：733.0337。

3,3'-硫代二丙酸十二基酯，中文别名：硫代二丙酸二月桂酯，抗氧剂DLTDP，分子量：514.95。

玻璃纤维，简称玻纤，英文名为：glassfiber或fiberglass，英文缩写为GF，CAS号：14808-60-7，玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好（特别是玻璃棉），抗拉强度高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。可作为增强材料，用来制造增强塑料等制品。玻璃纤维增强的PBT塑料，具有更好的拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度。

玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%～2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%～12%，属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。

在本发明中可以根据使用者的实际需求，选择不同种类的玻璃纤维，从而使玻纤增强的PBT塑料具有不同方面的优势，也可以选择几种玻璃纤维的混合物。

发明人意外的发现，将β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯、双十八基季戊四醇磷酸酯、3,3'-硫代二丙酸十二基酯进行复配使用，其抗老化效果明显增强，其机理还有待发明人进一步研究探讨。同时拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均较满足要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

按照表1中对应实施例1数据称取各原料后，加入高速混合器中搅拌，控制转速在500-800r/min、搅拌温度70-90℃、搅拌时间5-10分钟，再经螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度190-240℃，冷却，获得塑料颗粒；将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述抗老化塑料汽车保险杠。

表1：抗老化塑料汽车保险杠配方表  单位：公斤

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	对比例
								PBT塑料	100	100	100	100	100	100	100
PC塑料	30	70	40	40	40	40	40

玻璃纤维	10	20	15	15	15	15	15
								抗氧剂1076	0.1	0.2	0.2	0.5	/	0.3	/
抗氧剂618	0.08	0.08	0.15	/	0.5	/	/
								抗氧剂DLTDP	0.04	0.16	0.15	/	/	0.2	/

表1中，所选PBT塑料为中国石化仪征化纤股份有限公司生产的PBTGX-121；所选PC塑料为东莞市东悦塑胶原料有限公司生产的PC2805；所选玻璃纤维为衡水艺兴玻纤有限公司生产的无碱短玻纤。

实施例2

按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

实施例3

按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

实施例4

按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

实施例5

按照表1中对应实施例5数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

实施例6

按照表1中对应实施例6数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

对比例

按照表1中对应对比例数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述抗老化塑料汽车保险杠。

测试例

根据热氧老化实验标准GB/T7141-2008，对实施例1-6及对比例进行人工加速老化实验（90℃，500h）。

表2：人工加速老化前抗老化塑料汽车保险杠常规性能测试表

	拉升强度/Mpa	弯曲模量/Mpa	悬臂梁缺口冲击强度/KJ/m2	活化能/KJ/mol
					实施例1	58.1	4196	27.6	219.0
实施例2	52.8	4225	24.2	255.8
					实施例3	53.4	4113	23.5	246.3
实施例4	54.4	4200	27.3	194.7
					实施例5	53.5	4080	23.0	205.8
实施例6	57.9	4198	25.3	214.2
					对比例	54.4	4205	26.9	140.6

表3：人工加速老化后抗老化塑料汽车保险杠性能测试表（90℃，500h）

由表2、3测试数据可以明显的得出，本发明具有较好的抗老化性能，经过90℃，500h人工加速老化后，保持了良好的拉升强度和冲击强度，质量变化率小。相对于对比例，β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯、双十八基季戊四醇磷酸酯、3,3'-硫代二丙酸十二基酯组成的复配抗老化剂效果十分明显。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种抗老化塑料汽车保险杠，其特征在于，包括下述重量份的组分：PBT塑料100份，PC塑料30-70份，玻璃纤维10-20份，抗老化剂0.1-0.5份。

2.如权利要求1所述的抗老化塑料汽车保险杠，其特征在于，所述抗老化剂由下述组分按重量百分比组成：β-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸十八基酯30-50%、双十八基季戊四醇磷酸酯20-40%、3,3'-硫代二丙酸十二基酯20-40%。

3.一种如权利要求1或2所述的抗老化塑料汽车保险杠的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：

（1）按配比称取原料，加入高速混合器中搅拌，经挤出机挤出造粒，制得塑料颗粒；

（2）将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述抗老化塑料汽车保险杠。