CN104974445A - 汽车用pp-pvc共混复合材料及其制备方法 - Google Patents

汽车用pp-pvc共混复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了汽车用PP-PVC共混复合材料及其制备方法，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 20~30份，聚氯乙烯 25~35份，氯化石蜡 3~5份，偶氮二异丁氰 2~4份，高岭土 1~3份，滑石粉 1~2份，甘油三丙酸酯 2~4份，硬脂酸盐 2~6份，三乙烯四胺1~3份，聚酰胺树脂2~6份，异氰酸酯2~5份，亚硝酸二异丙胺2~5份，双氰胺 3~5份，成膜助剂 1~3份，固化剂 1~4份。将PP和PVC按比例共混，兼具两者优势，制备得到一种兼具良好的力学性能、优异的抗冲击性能，且密度小的轻质材料。

Description

汽车用PP-PVC共混复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车内饰材料领域，具体涉及一种汽车用PP-PVC共混复合材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车普及率的不断提高，汽车轻量化、安全化、舒适化和环保成为当今汽车工业发展的主要趋势，将塑料替代金属用于汽车制造是汽车工业实现以上目标的一个重要手段，每辆汽车塑料的用量也成为衡量汽车生产技术水平高低的重要标志之一。聚丙烯树脂以其密度低、易加工等优异性能充分满足了汽车工业对材料的特殊要求，成为汽车行业中最重要的热塑性材料。与无机和金属材料相比,塑料及其复合材料在汽车上的应用具有独特的优势。首先,作为最重要的汽车轻质材料,它不仅可以减轻零部件大约40%的重量,而且能使采购成本降低40%左右;其次,塑料成型容易,可以实现各种个性化的设计,且有精度保证;三是塑料制品可以通过弹性变形吸收大量的碰撞能量,对强烈撞击起到较大的缓冲作用,对车辆和乘员起到保护作用。另外,塑料还具有减震吸声的作用,可以提高乘坐的舒适性;四是塑料耐腐蚀性强,局部受损不会腐蚀。五是塑料可以通过改性来获得不同的物理性能和成型加工性能,以适应汽车不同部件的用途要求。塑料表现出的质量轻、耐腐蚀、减震吸声、绝缘性好、导热性低、容易成型、着色性好、加工成本低、可回收循环使用等优势使其能较好地符合现代汽车设计性能的要求,即轻量化、安全、环保、节能、低成本、舒适。另外,塑料的优良加工性也为外观设计更加人性化、多样化和美观性提供了便利条件。因此,近年来,塑料在汽车中的用量持续增长。目前,车用塑料,特别是中高档汽车仪表板周边内饰件通常都选用PC/ABS合金,较少采用PA6/ABS。相比PC/ABS材料,PA6/ABS具有密度低,流动性好的特点,并有良好的噪声阻尼性和良好的耐热性、耐化学性和机械性能,这些特性非常贴合汽车轻量化和环保节能的发展方向。但PA6/ABS具有很明显的缺陷,如吸水性高,尺寸稳定性差,不耐刮擦,这些都极大地限制了其在汽车市场的应用。聚丙烯（PP）是密度最小的高分子材料,无毒性,加工性能优良,具有良好的力学性能和化学稳定性,是汽车塑料中用量最大的品种。然而聚丙烯树脂的一些特性限制了其在汽车内饰零件上的应用。
发明内容
本发明提供一种汽车用PP-PVC共混复合材料及其制备方法，得到一种兼具良好的力学性能、优异的抗冲击性能，且密度小的轻质材料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 20~30份，聚氯乙烯 25~35份，氯化石蜡 3~5份，偶氮二异丁氰 2~4份，高岭土 1~3份，滑石粉 1~2份，甘油三丙酸酯 2~4份，硬脂酸盐 2~6份，三乙烯四胺1~3份，聚酰胺树脂2~6份，异氰酸酯2~5份，亚硝酸二异丙胺2~5份，双氰胺 3~5份，成膜助剂 1~3份，固化剂 1~4份。
所述成膜助剂为丙二醇丁醚或者丙二醇甲醚醋酸酯。
所述固化剂为过氧化苯甲酰。
所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料， 组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 25份，聚氯乙烯 30份，氯化石蜡 4份，偶氮二异丁氰 3份，高岭土 2份，滑石粉 1.5份，甘油三丙酸酯 3份，硬脂酸盐 4份，三乙烯四胺2份，聚酰胺树脂4份，异氰酸酯3.5份，亚硝酸二异丙胺3.5份，双氰胺 4份，成膜助剂 2份，固化剂 2.5份。
所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料的制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，100~120℃下混合30~50min，高速混合机转速为800~1000rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区80~90℃，2区 95~105℃，3区 110~120℃，4区130~140℃，机头温度为150~160℃，螺杆转速为50~70rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至100~120℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
步骤1）中高速混合机转速为900rpm。
步骤2）中工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm。
步骤3）中加热至110℃。
有益效果：
本发明提供一种汽车用PP-PVC共混复合材料及其制备方法，将PP和PVC按比例共混，兼具两者优势，制备得到一种兼具良好的力学性能、优异的抗冲击性能，且密度小的轻质材料。
具体实施方式
实施例1
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 20份，聚氯乙烯 25份，氯化石蜡 3份，偶氮二异丁氰 2份，高岭土 1份，滑石粉 1份，甘油三丙酸酯 2份，硬脂酸盐 2份，三乙烯四胺1份，聚酰胺树脂2份，异氰酸酯2份，亚硝酸二异丙胺2份，双氰胺 3份，丙二醇丁醚1份，过氧化苯甲酰 1份。
制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，110℃下混合40min，高速混合机转速为900rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至110℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
实施例2
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 30份，聚氯乙烯 35份，氯化石蜡 5份，偶氮二异丁氰 4份，高岭土 3份，滑石粉 2份，甘油三丙酸酯 4份，硬脂酸盐 6份，三乙烯四胺3份，聚酰胺树脂6份，异氰酸酯5份，亚硝酸二异丙胺5份，双氰胺 5份，丙二醇丁醚3份，过氧化苯甲酰 4份。
制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，110℃下混合40min，高速混合机转速为900rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至110℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
实施例3
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 26份，聚氯乙烯30份，氯化石蜡 3份，偶氮二异丁氰 2份，高岭土 3份，滑石粉 1份，甘油三丙酸酯 3份，硬脂酸盐 4份，三乙烯四胺2份，聚酰胺树脂3份，异氰酸酯3份，亚硝酸二异丙胺2份，双氰胺 4份，丙二醇丁醚2份，过氧化苯甲酰 2份。
制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，110℃下混合40min，高速混合机转速为900rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至110℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
实施例4
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 28份，聚氯乙烯 33份，氯化石蜡 5份，偶氮二异丁氰 3份，高岭土 2份，滑石粉 2份，甘油三丙酸酯 3份，硬脂酸盐 5份，三乙烯四胺2份，聚酰胺树脂5份，异氰酸酯4份，亚硝酸二异丙胺2份，双氰胺 4份，丙二醇甲醚醋酸酯3份，过氧化苯甲酰 3份。
制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，110℃下混合40min，高速混合机转速为900rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至110℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
实施例5
一种汽车用PP-PVC共混复合材料，组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 25份，聚氯乙烯 30份，氯化石蜡 4份，偶氮二异丁氰 3份，高岭土 2份，滑石粉 1.5份，甘油三丙酸酯 3份，硬脂酸盐 4份，三乙烯四胺2份，聚酰胺树脂4份，异氰酸酯3.5份，亚硝酸二异丙胺3.5份，双氰胺 4份，丙二醇丁醚2份，过氧化苯甲酰 2.5份。
制备方法， 包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，110℃下混合40min，高速混合机转速为900rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至110℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
实施例1~5得到的汽车用PP-PVC共混复合材料的性能测试，测试标准分别为：密度GB1033-70，拉伸强度 GB1040-79，弯曲强度 GB1042-79，测试结果见表1。
表1
  拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa 密度/(g/cm3)
实施例1 88 96 1.33
实施例2 91 93 1.35
实施例3 96 107 1.29
实施例4 89 102 1.27
实施例5 113 125 1.12

Claims (8)

1.一种汽车用PP-PVC共混复合材料，其特征在于组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 20~30份，聚氯乙烯 25~35份，氯化石蜡 3~5份，偶氮二异丁氰 2~4份，高岭土 1~3份，滑石粉 1~2份，甘油三丙酸酯 2~4份，硬脂酸盐 2~6份，三乙烯四胺1~3份，聚酰胺树脂2~6份，异氰酸酯2~5份，亚硝酸二异丙胺2~5份，双氰胺 3~5份，成膜助剂 1~3份，固化剂 1~4份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇丁醚或者丙二醇甲醚醋酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料，其特征在于：所述固化剂为过氧化苯甲酰。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料，其特征在于组分及各组分质量份数如下：聚丙烯 25份，聚氯乙烯 30份，氯化石蜡 4份，偶氮二异丁氰 3份，高岭土 2份，滑石粉 1.5份，甘油三丙酸酯 3份，硬脂酸盐 4份，三乙烯四胺2份，聚酰胺树脂4份，异氰酸酯3.5份，亚硝酸二异丙胺3.5份，双氰胺 4份，成膜助剂 2份，固化剂 2.5份。
5.权利要求1所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）将各物料按比例加入到高速混合机中，100~120℃下混合30~50min，高速混合机转速为800~1000rpm；
2）将步骤1）混合好的物料加入混炼型螺杆，使物料混炼塑化均匀，工艺控制如下：1区80~90℃，2区 95~105℃，3区 110~120℃，4区130~140℃，机头温度为150~160℃，螺杆转速为50~70rpm；
3）将混炼塑化后的物料进入压延机辊筒采用蒸汽加热，加热至100~120℃，使物料进一步塑化均匀，然后冷却至室温，出料。
6.根据权利要求5所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中高速混合机转速为700rpm。
7.根据权利要求5所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中工艺控制如下：1区85℃，2区 100℃，3区 115℃，4区125℃，机头温度为155℃，螺杆转速为60rpm。
8.根据权利要求5所述的一种汽车用PP-PVC共混复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中加热至110℃。
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