CN108329592A - 塑料合金组合物、车身面板部件以及车辆 - Google Patents

塑料合金组合物、车身面板部件以及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种塑料合金组合物包含以下按照质量份数计量的原料组分：聚丙烯100份；高密度聚乙烯15～30份；聚砜3～20份；硫酸钡10～25份；三烯丙基异氰脲酸酯1～2份；聚苯乙烯5～15份；甲基丙烯酸甲酯4～8份。本发明的塑料合金组合物可用于替代传统的汽车用铝合金材料制备成车身面板部件。

Description

塑料合金组合物、车身面板部件以及车辆
技术领域
本发明涉及新材料以及汽车制造领域，具体涉及一种塑料合金组 合物及用该塑料合金组合物制备的车身面板部件以及一种包含该车 身面板部件的车辆。
背景技术
目前，新能源汽车尚处在发展阶段，新能源汽车采用蓄电池或燃 料电池进行供能，其航程还比不上传统燃油汽车，且配套的充电或燃 料补给技术不及传统加油技术完善，而且补给站等配套公共设施也不 及传统加油站普遍。当前对于新能源汽车的研究主要着重于改进供能 方式以及提高供能效率，而新能源汽车的主体材料还多采用传统的铝 合金等金属材料。有研究表明汽车的车体越重，则汽车耗能越快，碳 排放量也相对多。由于目前新能源汽车的蓄电池(或燃料电池)的能 提供能源是有限的，而车体的重量会限制其航程，因此新能源汽车的 航程尚不能很好的满足人们需求。另外，汽车的车体过重导致的碳排 放量大也是一个还有待改进重点研究问题。
此外，采用传统的铝合金等金属材料来制造一辆整车，则需要 用到2万个零部件，不仅每个零部件需要经过设计模具—模具冲压— 倒模等一系列复杂的过程才可以成型，而且2万个零部件组装成一辆 整车的组装过程也是及其复杂，花费时间长。其次，汽车美容过程中 要对汽车进行喷漆，喷漆过程复杂而且造成一定的污染。再者，一旦 汽车有损坏，其维修过程也是比较复杂的。另外，国内的汽车用铝合 金材料的生产总量较小，而且存在质量不稳定等因素，尚不具备为大 型汽车厂提供汽车用材料的稳定供应能力，因此，目前汽车用铝合金 材料主要依靠进口，进口铝合金材料的价格为6万元/吨。由于铝合 金等金属材料的成本高，导致制造整台汽车的成本也是相对较高的。 此外，铝合金汽车板材在制作为汽车部件时由于需要经过切割、打磨 等工序，所以制造过程中存在一定量的损耗。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可替代 汽车用铝合金材料的塑料合金组合物及用该塑料合金组合物制备的 车身面板部件以及一种包含该车身面板部件的车辆。
本发明提供了一种塑料合金组合物，具有这样的特征，包含以下 按照质量份数计量的原料组分：聚丙烯100份；高密度聚乙烯15～30 份；聚砜3～20份；硫酸钡10～25份；三烯丙基异氰脲酸酯1～2份； 聚苯乙烯5～15份；聚甲基丙烯酸甲酯4～8份。
在本发明提供的塑料合金组合物中，其特征在于，还包含：聚四 氟乙烯2～8份，其中，聚砜为3～15份。
在本发明提供的塑料合金组合物中，其特征在于，还包含：聚苯 醚5～15份，其中，聚砜为3～15份。
在本发明提供的塑料合金组合物中，其特征在于，还包含：聚四 氟乙烯2～8份；以及聚苯醚5～15份，其中，聚砜为3～8份。
在本发明提供的塑料合金组合物中，其特征在于，还包含：聚酰 胺8～15份。
在本发明提供的塑料合金组合物中，其特征在于，还包含：色母 5～15份。
本发明还提供了车身面板部件，具有这样的特征：车身面板部件 由塑料合金组合物制备而成，其中，塑料合金组合物为上述的塑料合 金组合物。
在本发明提供的车身面板部件中，还可以具有这样的特征：其中， 车身面板部件由塑料合金组合物通过3D打印制备而成。
本发明还提供了一种车辆，其特征在于，具有：车身面板部件， 其中，车身面板部件为上述的车身面板部件。
在本发明提供的车辆中，还可以具有这样的特征：其中，车辆为 燃油汽车、天然气汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池电 动汽车、摩托车以及自行车中的任意一种。
发明的作用与效果
根据本发明塑料合金组合物，由于其配方中包含聚丙烯、高密度 聚乙烯、聚砜、硫酸钡、三烯丙基异氰脲酸酯、聚苯乙烯以及聚甲基 丙烯酸甲酯这些原料组分，而且这些原料组分通过适当的配比，各原 料组分的量依次为100份、15～30份、3～20份、10～25份、1～2份、5～15份以及4～8份，所以本发明所制备得到的塑胶合金组合物机械 性能佳、物理力学性能佳、热性能好、没有毒性、具有一定的阻燃性， 而且密度仅为铝合金的密度的三分之一，成型收缩率较小。
由于本发明的塑料合金组合物密度仅为铝合金的密度的三分之 一，但是各项性能不低于铝合金性能，是一种可替代传统的汽车用铝 合金材料的新材料，因此，采用该塑料合金组合物可制备汽车零部件 例如汽车的车身面板。而由于本发明的塑料合金组合物相对传统的铝 合金材料减重了60％，因此通过这种塑料合金组合物制备的车身面板 的重量可大大减轻，进而采用这样车身面板的汽车重量将大大减轻。 有研究表明当汽车每减重10％，能耗将随之减少6％～8％，其碳排放 量将减少5～10％，也就意味着，本发明的具有上述车身面板的汽车的 能耗将随之大大减少，碳排放量也随之大大减少，真正做到既节能又 环保。此外，特别是对于纯电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池电 动汽车等这类新能源车辆来说，减轻重量还有望大幅度提高其航程。 其次，汽车车身面板的质量减轻，在运输配件和运输整车的过程中也 更加轻便。
另外，因为塑料合金组合物大多数原料组分的产量大而且价廉， 所以由这些组分制备的塑料合金组合物的成本也相对较低，其价格约 为2～3万元/吨，与传统汽车部件用的铝合金材料的6万元/吨相比， 性价比较高，有着巨大的价格优势。
另外，由于本发明的塑料合金组合物密度为0.97g/cm3仅仅为铝 合金材料密度2.7g/cm3的三分之一左右，原来采用传统铝合金材料的 汽车车身面板部件制造一辆汽车需要的用到材料的重量大，现在采用 塑胶合金组合物的汽车车身面板部件制造一辆汽车所需的材料重量 小，因此，采用本发明的塑料合金组合物来制造汽车相较于采用传统 铝合金材料来制造汽车，材料用量减少成本也将大大降低，而由上述 内容可知本发明的塑料合金组合物价格仅仅为铝合金材料的二分之 一到三分之一，所以一辆整车的汽车车身面板部件的成本不到传统铝 合金汽车车身面板部件的成本的六分之一，有着巨大的市场前景。
另外，由于本发明的塑料合金组合物可通过色母来对颜色调控， 从而可根据用户需求定制得到所需颜色的车身面板。由于制备成型的 车身面板本身就是有颜色，因此只需简单抛光便能满足人们对汽车颜 色的需求，免去了过程复杂、花费昂贵且有污染的喷漆工艺。
另外，由于本发明的塑料合金组合物大多数原料是高分子原料， 因此，在汽车车身面板损坏时，例如撞击形成凹陷，可通热熔、激光 等手段增补一些同样塑料合金组合物上去，就可以抹平原来的凹陷， 而且颜色质地都和原来的车身面板一样，这样一来维修的可修复性 强，维修过程也相对简单。
另外，由于本发明的塑料合金组合物是按照车用材料的高标准来 制备的，因此，即使当汽车使用年限已满后，仍然可以将这些材料的 汽车零部件拆卸下来通过熔融和再造粒可将这些汽车零部件再还原 为颗粒状的塑料合金组合物，而这些颗粒状的塑料合金组合物仍然具 备良好的机械性能、物理力学性能和阻燃性能，还可将其用在例如工 业管道、家用电器外壳等领域，从而实现二次利用，可循环再生，做 到了减少排放保护环境。
另外，由于本发明的塑料合金组合物性能优异，除了可通过注塑 工艺来制造车身面板外，更可以作为3D打印车身面板的原料，通过 3D打印来制造汽车的车身面板。采用塑料合金组合物3D打印制备 汽车零部件可将原来的2万多个零部件经3D打印成简化，使多个部 件一体成型，摒弃了传统设计模具—模具冲压—倒模等复杂的汽车车 身面板部件的制备过程，不仅减少了零部件的数量，使得一辆整车仅 需要40多个零部件就可以组装，而且也简化了组装流程，缩短了组 装时间。
其次，由于本发明的塑料合金组合物可经3D打印制备汽车面板 是一步成型的，免去了传统汽车制造工艺的中间过程中庞大数量的各 种零部件的存储和运输过程，减少对存储空间的占用。
再者，相较于铝合金材料制作为车身面板的损坏，由于本发明的 塑料合金组合物可经3D打印制备汽车面板，将颗粒状的塑料合金组 合物加工成粉状或丝状后经3D打印设备熔融就直接成型为汽车面 板，所以整个制备过程几乎是无损耗的。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于 明白了解，结合以下实施例对本发明作具体阐述。
<实施例1>
本实施例中的塑料合金组合物包含以下按照质量份数计量的原 料组分：
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜8份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
聚四氟乙烯8份；
色母7份。
聚苯醚5份，
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为33MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为21MPa；弯曲模量为800MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为 67kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为123kJ/㎡；弹性模量为2300MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
在本实施例的塑料合金组合物中，各组分的特性和作用如下：
聚丙烯具有很强的抗冲击强度，材料表面刚度佳和抗划痕特性很 好，拉伸强度可达到30MPa，分解温度为350°，耐高温，密度小。 但是，聚丙烯存在以下不足：收缩率高，在低温时冲击强度大幅度下 降，韧性不佳。
高密度聚乙烯的熔点为142℃，分解温度在280℃左右，有一定的 刚性和韧性。在塑料合金组合物的配方中加入高密度聚乙烯进行增 韧，可改善聚丙烯材料带来的在低温下抗冲击性差以及韧性不足的问 题。但是高密度聚乙烯的表面硬度低，易刮伤、耐老化性差。塑料合 金组合物配方中聚丙烯可有效提高材料的表面刚度使其不易刮伤；添 加色母来改善产品的耐老化性能。
聚砜力学性能优异、刚性大、耐磨、高强度、在高温下能保持优 良的机械性能。聚砜的密度为1.24g/cm3，拉伸强度≥73MPa，冲击强 度314kJ/㎡，布氏硬度≥10，马丁耐热150℃。采用聚砜可提高塑料 合金组合物的冲击强度和弹性模量，提升其耐候性(在室外经受如光 照、冷热、风雨等气候考验的性能)、耐化学腐蚀性能以及耐热性。 聚砜由于生产工艺的限制，目前国产聚砜年产量不足3000吨。
硫酸钡可吸收X射线辐射，提高产品耐光、耐候、耐老化、耐 化学腐蚀、增强抗冲击强度、提高产品光洁度以及阻燃性。熔点为 1580℃、沸点为330℃、分解温度为1600℃，密度＞4g/cm3。在配方 中加入硫酸钡并采用高温以及一定的工艺手段使得金属钡元素能溶 于本实施例的互穿网络技术塑料合金组合物中以提高产品性能，同时 经高温工艺去除硫元素，保证产品不含硫，为无毒环保的产品。
三烯丙基异氰脲酸酯作为交联改性剂，通过交联改性可显著提高 制品的耐热性、阻燃性、耐溶性以及机械强度等。尤其是能促进聚丙 烯与高密度聚乙烯等聚合物的相容性。
聚四氟乙烯具有抗氧化以及耐腐蚀的特性，耐候性好、润滑性好、 具有一定的阻燃性、而且是C级绝缘材料。聚四氟乙烯的熔点为 327℃，沸点为400℃，耐高温和耐低温的性能优异，能在-180℃～250℃ 下长期工作。由于聚砜的产量不足，在配方中采用聚四氟乙烯替代一 定量的聚砜。然而聚四氟乙烯的耐辐射性能较差，但是配方中的硫酸 钡可改善塑料合金组合物的耐辐射性能。
本实施例的配方中采用了一定量的色母：必备黑炭黑或白炭黑， 还可以有适当添加其他颜色的色母。色母中的黑炭黑或白炭黑可增强 塑料合金组合物耐候性，防止产品老化。另外，通过色母可调控塑料 合金组合物的颜色，来满足客户在颜色上的个性化需求。
聚苯醚具有刚性大、耐热性高、强度高的特点，还具有耐磨、无 毒、耐污染等优异性能。热变形温度(1.82MPa)为190℃，阻燃性 良好且具有自息性。本实施例的配方中采用聚苯醚来替代一定量的聚 砜。但是聚苯醚具有应力开裂倾向、熔融流动性差，但是在本实施例 的配方中采用聚四氟乙烯的良好润滑性、高密度聚乙烯极佳韧性以及 聚酰胺良好的熔体流动性来弥补聚苯醚带来的不足之处。
聚苯乙烯的熔融温度为150～180℃，热分解温度为300℃，弯曲 强度为13.8～55.1MPa,拉伸强度13.8～41.4MPa,断裂伸长率15～75％， 密度1.035g/cm3，维卡软化点为185～220℃。聚苯乙烯是最便宜的工 程塑料之一，能降低整个配方的成本。在本实施例中通过接枝的改性 方法把聚苯乙烯和其他组分颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩 展的尖端应力会被相对柔软的颗粒释放掉，因此裂纹扩展受到阻碍， 抗冲击性得到了提高。
聚酰胺具有良好的抗拉伸强度、耐热性能、耐磨损性能，而且具 有一定的阻燃性。本实施例的配方中将聚苯醚和聚酰胺相结合实现复 合材料的高性能化与功能化，促进汽车产品向高性能、高质量方向发 展。
聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的化学稳定性和良好的耐候性，密度 低为0.94g/cm3(25℃时)，强度高，抗拉伸和抗冲击强，耐压强度为 1.176～1.372×10-2MPa，光透率达到92％，熔化温度240～270℃。但 是聚甲基丙烯酸甲酯的表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型 流动性能差。在本实施例的配方中采用聚砜来改善聚甲基丙烯酸甲酯 带来的不足。
根据上述各组分的特性可知，在同一实验条件比如高温环境下， 并不是所有这些组分都能够相容的，有的组分在高温下可能会发生降 解，所以本实施例的塑胶合金组合物并非通过简单共混就可以一步制 成，而是通过一定的工艺分多步制备而成的，是申请人经过长期研发 付出了艰辛劳动的研究成果，所以含有这些组分的配方也不是能轻易 想到的。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备汽车车门前纵梁、汽车车门后纵梁以及汽车车门前立柱等车身面 板部件。制备得到的车身面板部件满足汽车工业生产中对车身面板部 件具有一定延伸性、优良的强度、抗凹陷性能、耐腐蚀性以及阻燃性 的性能要求。
本实施例中的汽车车门前纵梁、汽车车门后纵梁以及汽车车门前 立柱等车身面板部件可用于燃油汽车、天然气汽车、纯电动汽车、混 合动力汽车以及氢燃料电池电动汽车等中的任意一种。
<实施例2>
本实施例中的塑料合金组合物包含以下按照质量份数计量的原 料组分：
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜8份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
聚四氟乙烯8份；
色母7份；
聚苯醚5份；
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为32MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为20MPa；弯曲模量为785MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为 63kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为128kJ/㎡；弹性模量为2321MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
在本实施例的塑料合金组合物中，各组分的特性和作用与实施例 1中各组分的特性和作用一样，此处不再赘述。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备汽车车门内板、汽车车门外板、汽车车身顶板等车身面板部件。 制备得到的车身面板部件满足汽车工业生产中对车身面板部件具有 一定延伸性、优良的强度、抗凹陷性能、耐腐蚀性以及阻燃性的性能 要求。
本实施例中的汽车车门内板、汽车车门外板、汽车车身顶板等车 身面板部件可用于燃油汽车、天然气汽车、纯电动汽车、混合动力汽 车以及氢燃料电池电动汽车等中的任意一种。
<实施例3>
本实施例中的塑料合金组合物包含以下按照质量份数计量的原 料组分：
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜8份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
聚四氟乙烯8份；
色母7份；
聚苯醚5份；
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为35MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为26MPa；弯曲模量为805MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为 69kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为120kJ/㎡；弹性模量为2296MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
在本实施例的塑料合金组合物中，各组分的特性和作用与实施例 1中各组分的特性和作用一样，此处不再赘述。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备为轮罩、后备箱以及挡泥板等车身面板部件。制备得到的车身面 板部件满足车辆工业生产中对车身面板部件具有一定延伸性、优良的 强度、抗凹陷性能、耐腐蚀性以及阻燃性的性能要求。
本实施例中的轮罩、后备箱以及挡泥板等车身面板部件可用于燃 油汽车、天然气汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池电动 汽车、摩托车以及自行车中的任意一种。
<实施例4>
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜15份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
聚四氟乙烯8份；
色母7份；
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为33MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为23MPa；弯曲模量为804MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为71kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为119kJ/㎡；弹性模量为2307MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
相较于实施例1中同时采用了聚苯醚和聚四氟乙烯来替代一部 分聚砜，在本实施例的塑料合金组合物中，仅仅采用聚四氟乙烯来替 代一部分聚砜，聚砜的量为15份。其余各种组分的特性和作用与实 施例1中各组分的特性和作用一样，此处不再赘述。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备汽车车门前纵梁、汽车车门后纵梁以及汽车车门前立柱等车身面 板部件。
<实施例5>
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜15份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
色母7份；
聚苯醚15份；
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为32MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为24MPa；弯曲模量为811MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为 62kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为124kJ/㎡；弹性模量为2311MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
相较于实施例1中同时采用了聚苯醚和聚四氟乙烯来替代一部 分聚砜，在本实施例的塑料合金组合物中，仅仅采用聚苯醚来替代 一部分聚砜，聚砜的量为15份。其余各种组分的特性和作用与实施 例1中各组分的特性和作用一样，此处不再赘述。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备汽车车门前纵梁、汽车车门后纵梁以及汽车车门前立柱等车身面 板部件。
<实施例6>
本实施例中的塑料合金组合物包含以下按照质量份数计量的原 料组分：
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15份；
聚砜20份；
硫酸钡25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1份；
色母7份；
聚苯乙烯15份；
聚酰胺8份；
聚甲基丙烯酸甲酯8份。
对本实施例制备所得的塑料合金组合物进行性能分析如下：
(1)机械性能：拉伸强度为33MPa；断裂伸长率为100％；弯 曲强度为25MPa；弯曲模量为787MPa；悬臂梁冲击强度(缺口)为 60kJ/㎡；悬臂梁冲击强度(无缺口)为127kJ/㎡；弹性模量为2320MPa。
(2)热性能：热变形温度(1.82MPa)为81℃；熔体流动速率 (190℃/12160g)为1.3g/min。
(3)燃烧性能：阻燃等级为HB(0.8mm)。
(4)物理性能：密度为0.97g/cm3，成型收缩率(轴向)为0.5％， 成型收缩率(径向)为0。
相较于实施例2，在本实施例的塑料合金组合物中，聚砜的量为 20份，没有采用聚苯醚和聚四氟乙烯来代替聚砜。其余各种组分的 特性和作用与实施例2中各组分的特性和作用一样，此处不再赘述。
由本实施例的塑料合金组合物作为3D打印的原料经3D打印可 制备汽车车门内板、汽车车门外板、汽车车身顶板等车身面板部件。
实施例的作用与效果
根据上述实施例所涉及的塑料合金组合物，由于塑料合金组合物 的配方中包含聚丙烯、高密度聚乙烯、聚砜、硫酸钡、三烯丙基异氰 脲酸酯、聚苯乙烯以、聚甲基丙烯酸甲酯、色母、聚酰胺、聚四氟乙 烯以及聚苯醚这些原料组分，由于上述实施例中各组分相辅相成，而 且各组分的配比是特定的，各组分的质量份数依次为100份、15～30 份、3～20份、10～25份、1～2份、5～15份、4～8份、5～15份、8～15 份、2～8份以及5～15，所以制备得到的塑胶合金组合物才具备机械性 能佳、物理力学性能佳、热性能好、没有毒性、具有一定的阻燃性的 特点，而且密度仅为铝合金的密度的三分之一，成型收缩率较小。一 旦上述组分不是采用特定的质量份数，那么制备所得到的塑胶合金组 合物的性能将大大下降，不能满足制备汽车车身面板部件的要求。
由于上述实施例的塑料合金组合物密度仅为铝合金的密度的三 分之一，但是各项性能不低于铝合金性能，是一种可替代传统的汽车 用铝合金材料的新材料，因此，采用该塑料合金组合物可制备汽车零 部件例如汽车的车身面板。而由于上述实施例的塑料合金组合物相对 传统的铝合金材料减重了60％，因此通过这种塑料合金组合物制备的 车身面板的重量可大大减轻，进而采用这样车身面板的汽车重量将大 大减轻。有研究表明当汽车每减重10％，能耗将随之减少6％～8％， 其碳排放量将减少5～10％，也就意味着，上述实施例的具有上述车身 面板的汽车的能耗将随之大大减少，碳排放量也随之大大减少，真正 做到既节能又环保。此外，特别是对于纯电动汽车、混合动力汽车、 氢燃料电池电动汽车等这类新能源车辆来说，减轻重量还有望大幅度 提高其航程。其次，汽车车身面板的质量减轻，在运输配件和运输整 车的过程中也更加轻便。
另外，因为塑料合金组合物大多数原料组分的产量大而且价廉， 所以由这些组分制备的塑料合金组合物的成本也相对较低，其价格约 为2～3万元/吨，与传统汽车部件用的铝合金材料的6万元/吨相比， 性价比较高，有着巨大的价格优势。
另外，由于上述实施例的塑料合金组合物密度为0.97g/cm3仅仅 为铝合金材料密度2.7g/cm3的三分之一左右，原来采用传统铝合金材 料的汽车车身面板部件制造一辆汽车需要的用到材料的重量大，现在 采用塑胶合金组合物的汽车车身面板部件制造一辆汽车所需的材料 重量小，因此，采用上述实施例的塑料合金组合物来制造汽车相较于 采用传统铝合金材料来制造汽车，材料用量减少成本也将大大降低， 而由上述内容可知上述实施例的塑料合金组合物价格仅仅为铝合金 材料的二分之一到三分之一，所以一辆整车的汽车车身面板部件的成 本不到传统铝合金汽车车身面板部件的成本的六分之一，有着巨大的 市场前景。
另外，由于上述实施例的塑料合金组合物可通过色母来对颜色调 控，从而可根据用户需求定制得到所需颜色的车身面板。由于制备成 型的车身面板本身就是有颜色，因此只需简单抛光便能满足人们对汽 车颜色的需求，免去了过程复杂、花费昂贵且有污染的喷漆工艺。
另外，由于上述实施例的塑料合金组合物大多数原料是高分子原 料，因此，在汽车车身面板损坏时，例如撞击形成凹陷，可通热熔、 激光等手段增补一些同样塑料合金组合物上去，就可以抹平原来的凹 陷，而且颜色质地都和原来的车身面板一样，这样一来维修的可修复 性强，维修过程也相对简单。
另外，由于上述实施例的塑料合金组合物是按照车用材料的高标 准来制备的，因此，即使当汽车使用年限已满后，仍然可以将这些材 料的汽车零部件拆卸下来通过熔融和再造粒可将这些汽车零部件再 还原为颗粒状的塑料合金组合物，而这些颗粒状的塑料合金组合物仍 然具备良好的机械性能、物理力学性能和阻燃性能，还可将其用在例 如工业管道、家用电器外壳等领域，从而实现二次利用，可循环再生， 做到了减少排放保护环境。
另外，由于上述实施例的塑料合金组合物性能优异，除了可通过 注塑工艺来制造车身面板外，更可以作为3D打印车身面板的原料， 通过3D打印来制造汽车的车身面板。采用塑料合金组合物3D打印 制备汽车零部件可将原来的2万多个零部件经3D打印成简化，使多 个部件一体成型，摒弃了传统设计模具—模具冲压—倒模等复杂的汽 车车身面板部件的制备过程，不仅减少了零部件的数量，使得一辆整 车仅需要40多个零部件就可以组装，而且也简化了组装流程，缩短 了组装时间。
其次，由于上述实施例的塑料合金组合物可经3D打印制备汽车 面板是一步成型的，免去了传统汽车制造工艺的中间过程中庞大数量 的各种零部件的存储和运输过程，减少对存储空间的占用。
再者，相较于铝合金材料制作为车身面板的损坏，由于上述实施 例的塑料合金组合物可经3D打印制备汽车面板，将颗粒状的塑料合 金组合物加工成粉状或丝状后经3D打印设备熔融就直接成型为汽车 面板，所以整个制备过程几乎是无损耗的。
进一步，上述实施例的配方中采用聚四氟乙烯、聚苯醚来替代聚 砜，在保证塑料合金组合物产品各项性能指标合格的同时解决了目前 聚砜产量不足的问题。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护 范围。

Claims (10)

1.一种塑料合金组合物，其特征在于，包含以下按照质量份数计量的原料组分：
聚丙烯100份；
高密度聚乙烯15～30份；
聚砜3～20份；
硫酸钡10～25份；
三烯丙基异氰脲酸酯1～2份；
聚苯乙烯5～15份；
聚甲基丙烯酸甲酯4～8份。
2.根据权利要求1所述的塑料合金组合物，其特征在于，还包含：
聚四氟乙烯2～8份，
其中，所述聚砜为3～15份。
3.根据权利要求1所述的塑料合金组合物，其特征在于，还包含：
聚苯醚5～15份，
其中，所述聚砜为3～15份。
4.根据权利要求1所述的塑料合金组合物，其特征在于，还包含：
聚四氟乙烯2～8份；以及
聚苯醚5～15份，
其中，所述聚砜为3～8份。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的塑料合金组合物，其特征在于，还包含：
聚酰胺8～15份。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的塑料合金组合物，其特征在于，还包含：
色母5～15份。
7.一种用于车辆的车身面板部件，其特征在于：
所述车身面板部件由塑料合金组合物制备而成，
其中，所述塑料合金组合物为权利要求1～6中任意一项所述的塑料合金组合物。
8.根据权利要求7所述的车身面板部件，其特征在于：
其中，所述车身面板部件由所述塑料合金组合物通过3D打印制备而成。
9.一种车辆，其特征在于，具有：
车身面板部件，
其中，所述车身面板部件为权利要求7或8所述的车身面板部件。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于：
其中，所述车辆为燃油汽车、天然气汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池电动汽车、摩托车以及自行车中的任意一种。
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