CN104194150A - 一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法:按照配方称量好原料,80℃下真空干燥3h,原料配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃条件下挤出造粒;80℃下真空干燥6h;传送到注塑机中注塑成形,模具温度175-190℃;表面喷漆处理,即得到本发明内饰件。该内饰件更为轻量化,且可回收利用比例和安全性都有相应提高。

Description

一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域,具体涉及一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法。
背景技术
持续增长的汽车产量和汽车保有量以及能源短缺使得汽车能耗、安全性以及尾气排放三大问题日益突出。
随着汽车轻量化工业的快速进展,现代汽车正向着燃油经济性、安全性、环境友好、舒适性和表面造型美观、低成本发展。采用新型汽车轻量化材料,是汽车轻量化的一个主要途径。在汽车轻量化发展过程中,出现了很多轻量化材料,如高强钢、镁铝合金、复合材料等。因为复合材料具有高的比强度、比刚度等优点,所以复合材料在汽车材料中占着重要地位,尤其是天然纤维增强聚合物复合材料。天然纤维增强聚合物复合材料具有其他纤维复合材料不具备的性能,天然植物纤维具有可再生、可降解、可回收、价格低廉、对皮肤无害等一系列优点,所以天然纤维复合材料是近年来研究的热点。
目前50%的汽车内饰由聚合物材料制备而成。根据美国塑料委员会的统计,每个汽车含有250磅的塑料,占其总重量的12%。由于汽车用塑料的使用量逐渐增加,可持续性塑料和可降解性填料的使用就越来越重要。汽车生产商已经开始设计生物质和可更新材料的零件,这对工人、汽车使用人和环境都更健康和安全。欧盟立法规定,到2006年汽车80%部分可以重复使用并且可以回收,到2015年,这个比例要达到85%。日本要求到2005年汽车的88%可以回收,到2015年这个比例要上升到95%。
目前在聚合物材料汽车内饰件领域虽然有一些尝试,如MercedesBens和Ford使用黄麻/聚丙烯复合材料制备吸噪音板和备用轮罩等汽车内饰件,而Volvo,Saab和Renault,Ford用洋麻/聚丙烯复合材料制备车门内饰板、座椅、靠板、顶棚、行李盘等汽车内饰件,但是总的来说,汽车内饰件的轻量化指标、可降解性指标、安全系数还是达不到相关规定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上现有技术的不足,提供一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法,使用该方法制备的汽车内饰件与现有技术相比,更为轻量化,且可回收利用比例和安全性都有相应提高。
本发明所采用的技术方案为:
一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法,它包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在175-190℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
上述制备工艺中,第(2)步是本发明是比较关键的一步,在双螺杆挤出机220rpm的转速(控制搅拌度和时间)下针对原料的配方,设置合理的各个区的温度,使得成型、塑化、挤出都能达到良好的效果,从而提高生物可降解性复合材料的整体质量,包括强度、冲击强度、拉伸强度、弯曲模量等机械性能指标。
第(4)步是本发明另一比较关键的一步,因为复合材料若温度太低,达不到很好的成形效果,若温度过高,复合材料易降解,且有有毒有害气体放出,本发明在综合考虑原料中各配方材料的特点后,确定本发明的模具热成形温度,不仅可以达到良好的成形效果,材料无降解,无有毒有害气体释放,且得到的注塑件具有平整、良好的表面。
作为优选,所述步骤(4)中热成形的模具温度为185℃。
本发明针对汽车内饰件的机械性能、强度指标设计专门的材料配方,加上合理的制备工艺,使得制备得到的汽车内饰件在满足基本的机械性能、强度指标的同时,具备以下显著优点和有益效果:
(1)利用工艺上参数的合理配置和选择,成功试验出纤维素比例高达30%的材料配方,从而使得汽车内饰件的密度由玻纤增强聚丙烯1.20g/cm3降低到1.05g/cm3,汽车内饰件的重量得到降低,汽车的重量每减轻1%,可节省燃料消耗0.6-1%,从而减少汽车的尾气排放;
(2)生物质填料的使用可以减少石油的使用,有害物质的排放,增加塑料的可回收率,30%纤维素比例的汽车内饰件制品的生物可降解性也相应提高了30%;
(3)玻纤等无机填料增强的复合材料制备得到的汽车内饰件在交通事故发生时容易对驾驶人员等造成二次伤害,而本发明复合材料汽车内饰件由于填料原因造成的二次伤害就大大降低,安全性很大程度上得到提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述。应该指出,以下具体说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有说明,本发明使用的所有科学和技术术语具有与本发明所属技术领域人员通常理解的相同含义。
实施例1:
本实施例生物可降解性汽车内饰件-中央通道的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在175℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
实施例2:
本实施例生物可降解性汽车内饰件-中央通道的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在180℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
实施例3:
本实施例生物可降解性汽车内饰件-中央通道的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在185℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
实施例4:
本实施例生物可降解性汽车内饰件-中央通道的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在190℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
本发明实施例涉及到的材料、试剂,如无特别说明,均为普通市售产品。
以上所述,仅为本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的核心技术的前提下,还可以做出改进和润饰,这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (2)

1.一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)按照配方称量好原料,在80℃下真空干燥3h,原料的配方为:聚丙烯60份、纤维素40份、偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯MAPP5份、增韧剂POE5份、加强剂玻璃纤维3份、润滑剂硬脂酸锌1份、抗氧剂1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份;
(2)将干燥后的原料混合均匀后用双螺杆挤出机在220rpm,一区160℃、二区190℃、三区190℃、四区170℃的工艺条件下挤出造粒;
(3)将挤出造粒后的塑料在80℃下真空干燥6h;
(4)干燥后的塑料传送到注塑机中注塑成形,热成形的模具温度控制在175-190℃;
(5)将注塑得到的汽车配件进行表面喷漆处理,即得到本发明生物可降解性汽车内饰件。
2.根据权利要求1所述的一种生物可降解性汽车内饰件的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中热成形的模具温度为185℃。
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