CN108384122B - 一种轻量化汽车车体新材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻量化汽车车体新材料的制备方法，具体包括如下步骤：（1）将聚丙烯树脂75‑90重量份、膨胀蛭石18‑26重量份、海泡石纤维复合材料33‑45重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物9‑15重量份、硫代硫酸酯类抗氧剂1‑5重量份、2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮1‑5重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物9‑15重量份、抗静电剂1‑5重量份和着色剂1‑5重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料；（2）将熔融料100‑150重量份与发泡剂10‑15重量份混合均匀，然后将混合料进行二次开模注塑成型。制得的材料具有密度低、强度高的优点，能够满足汽车车体、风道等制件的使用要求，对汽车轻量化具有深远意义。

Description

一种轻量化汽车车体新材料的制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域；具体涉及一种轻量化汽车车体新材料的制备方法。
背景技术
随着“节能环保”的理念越来越被社会广泛关注，轻量化也逐步应用到普通汽车领域，在提高操控性的同时还能有出色的节油表现。
CN105861896A公开了一种汽车用铝合金材料的制造方法，所述铝合金材料包括如下质量百分比的成分：硅0.3-0.7%，铁0.8-1.6%，铜2.8-3.2%，锰0.3-0.5%，钛0.4-0.8%，镍0.2-0.6%，钴0.1-0.3%，锆0.1-0.3%，余量为铝；并且通过采用并优化熔炼、浇铸、退火的生产工艺。
CN106119637A公开了一种汽车用高强度铝合金材料，具体包括如下质量份数的成分：C占1.2-2.4%；Cu占2.3-3.5%；Si占0.8-1.2%；Ni占0.2-0.4%；Ti占1.5-2.5%；Mo占0.7-1.5%；Mn占0.9-2.7%；Zr占0.6-1.0%;V占0.5-0.9%；其余为Al以及不可避免的杂质。
CN105886863A公开了一种汽车用耐热型铝合金材料，包括：基材层以及耐热层，所述耐热层电镀在所述基材层的外表面，所述基材层由铝和铜高温融合而成，按照质量百分比配比，所述铝的含量占84-88%，所述铜的含量占12-16%，所述耐热层由镍和钨混合而成，按照质量百分比配比，所述镍的含量占36-42%，所述钨的含量占58-64%。
以上发明专利提供的方法，材料中均包含大量的合金材料，材料的密度大，自重不轻，不符合轻量化汽车发展规划的要求。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种轻量化汽车车体新材料的制备方法。
本发明所用的技术方案为：
一种轻量化汽车车体新材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚丙烯树脂75-90重量份、膨胀蛭石18-26重量份、海泡石纤维复合材料33-45重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物 1-5重量份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物 0.03-0.08重量份、硫代硫酸酯抗氧剂1-5重量份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1-5重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物0.1-0.6重量份、厝酸钇水合物0.01-0.06重量份、抗静电剂1-5重量份和着色剂1-5重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料，其中，熔融挤出的工艺条件为：挤出温度为190-195℃，螺杆转速为300-350转/分钟，真空度为-0.01～-0.05MPa；
（2）将熔融料130重量份与发泡剂10-15重量份混合均匀，然后将混合料进行二次开模注塑成型，其中，所述注塑成型的温度为190-195℃，即得到所述轻量化汽车车体新材料。
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：
将海泡石纤维放入盐酸中浸泡12小时，再在200-230℃下干燥，然后将处理过的海泡石纤维100-120重量份、焦磷酸钠20-25重量份、十六烷基三甲基溴化铵10-15重量份加热至85-90℃，搅拌420-480min后置于真空干燥箱中在85-90℃下干燥，得到混合料A；将混合料A 120-125重量份、氯磷酸二苯酯20-25重量份、三乙胺5.5-6.0重量份、双(双三甲基硅基)胺锌0.1-0.6重量份、1,1`-二(二甲基硅基)铁0.1-0.6重量份、甲苯25-30重量份超声分散25分钟后，在氮气保护下加热至85-90℃，反应20-24小时，将产物抽滤后真空烘干，粉碎后过60-100目筛即得到所述海泡石纤维复合材料。
所述发泡剂为柠檬酸和小苏打NaHCO3的等当量混合物。
所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺、环氧丙烷共聚合物、氧化乙烯中的任一种。
所述着色剂选自碳黑、靛蓝、酞菁绿中的任一种。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明提供的材料具有密度低、强度高的优点，能够满足汽车车体、风道等制件的使用要求，对汽车轻量化具有深远意义。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种轻量化汽车车体新材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚丙烯树脂83重量份、膨胀蛭石22重量份、海泡石纤维复合材料38重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物 3重量份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物 0.05重量份、硫代硫酸酯抗氧剂3重量份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物0.3重量份、厝酸钇水合物0.03重量份、抗静电剂2重量份和着色剂2重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料，其中，熔融挤出的工艺条件为：挤出温度为193℃，螺杆转速为322转/分钟，真空度为-0.03MPa；
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：
将海泡石纤维放入盐酸中浸泡12小时，再在220℃下干燥，然后将处理过的海泡石纤维110重量份、焦磷酸钠23重量份、十六烷基三甲基溴化铵13重量份加热至88℃，搅拌7.5小时后置于真空干燥箱中在88℃下干燥，得到混合料A；将混合料A 122重量份、氯磷酸二苯酯23重量份、三乙胺5.7重量份、双(双三甲基硅基)胺锌0.4重量份、1,1`-二(二甲基硅基)铁0.2重量份、甲苯28重量份超声分散25分钟后，在氮气保护下加热至88℃，反应22小时，将产物抽滤后真空烘干，粉碎后过80目筛即得到所述海泡石纤维复合材料；
（2）将熔融料130重量份与发泡剂13重量份混合均匀，所述发泡剂为柠檬酸和小苏打NaHCO3的等当量混合物，然后将混合料进行二次开模注塑成型，其中，所述注塑成型的温度为192℃，即得到所述轻量化汽车车体新材料。
实施例2
一种轻量化汽车车体新材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚丙烯树脂75重量份、膨胀蛭石18重量份、海泡石纤维复合材料33重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物 1重量份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物 0.03重量份、硫代硫酸酯抗氧剂1重量份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物0.1重量份、厝酸钇水合物0.01重量份、抗静电剂1重量份和着色剂1重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料，其中，熔融挤出的工艺条件为：挤出温度为190℃，螺杆转速为300转/分钟，真空度为-0.01MPa；
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：
将海泡石纤维放入盐酸中浸泡12小时，再在200℃下干燥，然后将处理过的海泡石纤维100重量份、焦磷酸钠20重量份、十六烷基三甲基溴化铵10重量份加热至85℃，搅拌7小时后置于真空干燥箱中在85℃下干燥，得到混合料A；将混合料A 120重量份、氯磷酸二苯酯20重量份、三乙胺5.5重量份、双(双三甲基硅基)胺锌0.1重量份、1,1`-二(二甲基硅基)铁0.1重量份、甲苯25重量份超声分散25分钟后，在氮气保护下加热至85℃，反应20小时，将产物抽滤后真空烘干，粉碎后过60目筛即得到所述海泡石纤维复合材料；
（2）将熔融料100重量份与发泡剂10重量份混合均匀，所述发泡剂为柠檬酸和小苏打NaHCO3的等当量混合物，然后将混合料进行二次开模注塑成型，其中，所述注塑成型的温度为190℃，即得到所述轻量化汽车车体新材料。
实施例3
一种轻量化汽车车体新材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚丙烯树脂90重量份、膨胀蛭石26重量份、海泡石纤维复合材料45重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物 5重量份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物 0.08重量份、硫代硫酸酯抗氧剂5重量份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物0.1重量份、厝酸钇水合物0.01重量份、抗静电剂1重量份和着色剂1重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料，其中，熔融挤出的工艺条件为：挤出温度为190℃，螺杆转速为300转/分钟，真空度为-0.01MPa；
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：
将海泡石纤维放入盐酸中浸泡12小时，再在230℃下干燥，然后将处理过的海泡石纤维120重量份、焦磷酸钠25重量份、十六烷基三甲基溴化铵15重量份加热至90℃，搅拌8小时后置于真空干燥箱中在90℃下干燥，得到混合料A；将混合料A 125重量份、氯磷酸二苯酯25重量份、三乙胺6重量份、氯磷酸二苯酯25重量份、三乙胺6重量份、双(双三甲基硅基)胺锌0.6重量份、1,1`-二(二甲基硅基)铁0.6重量份、甲苯30重量份超声分散25分钟后，在氮气保护下加热至90℃，反应24小时，将产物抽滤后真空烘干，粉碎后过100目筛即得到所述海泡石纤维复合材料；
（2）将熔融料150重量份与发泡剂15重量份混合均匀，所述发泡剂为柠檬酸和小苏打NaHCO3的等当量混合物，然后将混合料进行二次开模注塑成型，其中，所述注塑成型的温度为195℃，即得到所述轻量化汽车车体新材料。
对比例1
制备组分中不包含双(双三甲基硅基)胺锌，其它同实施例1。
对比例2
制备组分中不包含海泡石纤维复合材料，其它同实施例1。
对比例3
制备组分中不包含硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物，其它同实施例1。
对比例4
制备组分中不包含苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物，其它同实施例1。
对比例5
制备组分中不包含聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物，其它同实施例1。
对比例6
制备组分中不包含厝酸钇水合物，其它同实施例1。
表：不同工艺制得的材料的表观密度和弯曲强度的对比结果。
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (4)

1.一种轻量化汽车车体材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将聚丙烯树脂75-90重量份、膨胀蛭石18-26重量份、海泡石纤维复合材料33-45重量份、硬脂氧聚甲硅氧烷/聚二甲硅氧烷共聚物 1-5重量份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物0.03-0.08重量份、硫代硫酸酯抗氧剂1-5重量份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1-5重量份、聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物0.1-0.6重量份、厝酸钇水合物0.01-0.06重量份、抗静电剂1-5重量份和着色剂1-5重量份放入双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒，制得熔融料，其中，熔融挤出的工艺条件为：挤出温度为190-195℃，螺杆转速为300-350转/分钟，真空度为-0.01～-0.05MPa；
步骤二：将熔融料100-150重量份与发泡剂10-15重量份混合均匀，然后将混合料进行二次开模注塑成型，其中，所述注塑成型的温度为190-195℃，即得到所述轻量化汽车车体材料；
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：
将海泡石纤维放入盐酸中浸泡12小时，再在200-230℃下干燥，然后将处理过的海泡石纤维100-120重量份、焦磷酸钠20-25重量份、十六烷基三甲基溴化铵10-15重量份加热至85-90℃，搅拌420-480min后置于真空干燥箱中在85-90℃下干燥，得到混合料A；将混合料A120-125重量份、氯磷酸二苯酯20-25重量份、三乙胺5.5-6.0重量份、双(双三甲基硅基)胺锌0.1-0.6重量份、1,1`-二(二甲基硅基)铁0.1-0.6重量份、甲苯25-30重量份超声分散25分钟后，在氮气保护下加热至85-90℃，反应20-24小时，将产物抽滤后真空烘干，粉碎后过60-100目筛即得到所述海泡石纤维复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车体材料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为柠檬酸和小苏打NaHCO3的等当量混合物。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车体材料的制备方法，其特征在于：所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺、环氧丙烷共聚合物、氧化乙烯中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车体材料的制备方法，其特征在于：所述着色剂选自碳黑、靛蓝、酞菁绿中的任一种。
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