CN108357004A - 一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法及应用，采用先密炼，后压片的工艺；本申请中的复合材料采用动态硫化技术进行制备，该材料有两大优点：一、抗冲击性能优异，其冲击强度与普通PP料相比，提高3倍多；二，具有形状记忆性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法及应用。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，汽车轻量化成为汽车行业发展的一个趋势，因此越来越多的汽车零部件采用塑料来替代金属，减轻汽车重量。另外汽车保险杠在使用过程中难免经受外力冲击，有时会产生不可回复的变形，此时保险杠的可回复特性尤为重要。
汽车保险杠多以聚丙烯(PP)作为主要原料，由于保险杠是一种表面积较大、形状较为复杂的薄壁大型结构部件，使用时会受到冲击等因数影响，因此保险杠材料需要较高的流动性、刚性、韧性、耐热性等，还要有良好的尺寸稳定性和抗老化性能。但由于通用聚丙烯存在收缩率大、制品尺寸稳定性差，易翘曲变形、低温韧性差、易脆断等缺点，通常会对聚丙烯进行改性，用于汽车保险杠的生产。
发明内容
为了解决现有技术中聚丙烯材料应用于保险杠的技术问题，本发明以杜仲胶和聚丙烯为主要材料，制备了形状记忆汽车保险杠材料。该材料有两大优点：一、抗冲击性能优异，其冲击强度与普通PP料相比，提高3倍多；二，具有形状记忆性能，普通保险杠变形后，可能破碎难以恢复，而本申请中的保险杠材料的特点是：在发生撞击产生变形后，材料在受热情况下，例如吹热风，倒热水等外热环境，略施以外力，可回复至原形，因此具有很好的应用前景。
本发明的技术方案是：
一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法，采用先密炼，后压片的工艺；
密炼机密炼工艺：①设定温度155℃；
②将杜仲胶、PP、所有小料加入密炼机中，密炼15分钟；
③15分钟加入S，继续密炼5分钟；
④总密炼时间20分钟，冷辊下片。
压片：①设定温度175℃；
②放入胶料的，预热时间15分钟；
③放气次数10次，热压时间3分钟；
④冷压15分钟。
杜仲胶和PP质量比30-70:70-30，小料包括氧化锌2-6g、促进剂NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)0.2-0.8g，硬脂酸SA 2-5g，防264 1-3g，抗1010 0.5-1.5g，硫黄0.5-1g。
本申请中的复合材料采用动态硫化技术进行制备，使这种复合材料制得的保险杠与普通的PP保险杠相比，有两大好处：一、保险杠的抗冲击性能提高，其冲击强度与普通PP保险杠相比，提高3倍多；二，保险杠具有形状记忆性能，普通保险杠变形后，可能破碎难以恢复，而本申请中的保险杠材料的特点是：在发生撞击产生变形后，材料在受热情况下，例如吹热风，倒热水等外热环境，略施以外力，可回复至原形，因此具有很好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将30g杜仲胶与70g聚丙烯，氧化锌5g，NS 0.4g，SA 3g，防264 2g，抗1010 1g，硫黄0.5g在密炼机中密炼共混。设定温度155℃，将TPI、PP、所有小料加入密炼机中，密炼15分钟；15分钟加入S，继续密炼5分钟；总密炼时间20分钟，冷辊下片。在压片过程中，设定温度175℃；放入胶料，预热时间15分钟；放气次数10次，热压时间3分钟；冷压15分钟。
实施例2
将40g杜仲胶与60g聚丙烯，氧化锌5g，NS 0.4g，SA 3g，防264 2g，抗1010 1g，硫黄0.5g在密炼机中密炼共混。设定温度155℃，将TPI、PP、所有小料加入密炼机中，密炼15分钟；15分钟加入S，继续密炼5分钟；总密炼时间20分钟，冷辊下片。在压片过程中，设定温度175℃；放入胶料，预热时间15分钟；放气次数10次，热压时间3分钟；冷压15分钟。
实施例3
将50g杜仲胶与50g聚丙烯，氧化锌5g，NS 0.4g，SA 3g，防264 2g，抗1010 1g，硫黄0.5g在密炼机中密炼共混。设定温度155℃，将TPI、PP、所有小料加入密炼机中，密炼15分钟；15分钟加入S，继续密炼5分钟；总密炼时间20分钟，冷辊下片。在压片过程中，设定温度175℃；放入胶料，预热时间15分钟；放气次数10次，热压时间3分钟；冷压15分钟。
实施例4
将60g杜仲胶与40g聚丙烯，氧化锌5g，NS 0.4g，SA 3g，防264 2g，抗1010 1g，硫黄0.5g在密炼机中密炼共混。设定温度155℃，将TPI、PP、所有小料加入密炼机中，密炼15分钟；15分钟加入S，继续密炼5分钟；总密炼时间20分钟，冷辊下片。在压片过程中，设定温度175℃；放入胶料，预热时间15分钟；放气次数10次，热压时间3分钟；冷压15分钟。
对比例1
将PP100g，抗1010 1g，在开炼机上155℃熔融塑化；在压片过程中，设定温度170℃；放入胶料，预热时间15分钟；放气次数10次，热压时间10分钟；冷压15分钟。
物理机械性能如下：
从上表可以看出，实施例与对比例相比，拉伸强度有下降，这通常是由杜仲胶本身强度略低造成的。然而，实施例中的冲击强度与对比例中的相比，最高提高了3倍。另外，在80度时，对材料进行形状固定率和形状回复率的测试，表明实施例均具有一定的形状记忆性能，对比例不具有此性能。
Claims (5)
1.一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法，其特征在于：
采用先密炼，后压片的工艺；
密炼机密炼工艺：①设定温度155℃；
②将杜仲胶30-70质量份、PP70-30质量份、氧化锌2-6质量份、促进剂NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)0.2-0.8质量份，硬脂酸SA 2-5质量份，防老剂1-3质量份，抗老化剂0.5-1.5质量份加入密炼机中，密炼15分钟；
③15分钟加入硫黄0.5-1质量份，继续密炼5分钟；
④总密炼时间20分钟，冷辊下片；
压片：①设定温度175℃；
②放入胶料，预热时间15分钟；
③放气次数10次，热压时间3分钟；
④冷压15分钟。
2.如权利要求1所述的一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法，其特征在于：防老剂为防老剂264。
3.如权利要求1所述的一种杜仲胶形状记忆材料的制备方法，其特征在于：抗氧剂为抗氧化剂1010。
4.采用如权利要求1-3任一所述方法制备的杜仲胶形状记忆材料。
5.如权利要求4所述形状记忆材料制备汽车保险杠的应用。
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