CN108676255A - 一种新型汽车风管及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型汽车风管及其生产工艺，风管主体材料为一种高熔体强度聚丙烯材料，其中，所述高熔体强度聚丙烯材料的制备方法是：将按配方计量的聚丙烯、高熔点结晶性聚合物和相容剂先均匀预混，然后喂入温度为160‑300℃、长径比为32‑52的双螺杆挤出机中，在控制转速100rpm‑400rpm条件下，经熔融共混挤出并造粒制备而成。风管主体材料无环境污染，无毒无味，可100％循环使用且不影响性能，在自然中可自然降解，不产生白色污染；比重轻、弹性好，与同类产品相比在保证性能的基础上质量很轻，能够实现产品的轻量化；稳定性强、变形恢复率高、耐油、耐酸、耐碱、耐各种化学溶剂，在机舱环境中能够长时间保持不变形；绝缘、耐热，能够有效阻隔机舱内的高温。

Description

一种新型汽车风管及其生产工艺

技术领域

本发明属于汽车配件技术领域，涉及一种新型汽车风管及其生产工艺。

背景技术

汽车风管是形状复杂的大型结构部件，它要求具备低气味、优异的高低温冲击性、刚性、耐热性、耐环境应力、耐老化性及冷热交变性能等，并要求可以在-50℃到60℃期间内长期使用而不出现异常。目前，大部分汽车风管采用纯的高密度聚乙烯材料加工而成，其存在比重大、弹性差、变形恢复率不理想，无法循环使用，易产生白色污染等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型汽车风管及其生产工艺，汽车风管采用高熔体强度聚丙烯材料制成，可100％循环使用且不影响性能，无环境污染，并且能够实现产品的轻量化。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型汽车风管，风管主体材料为一种高熔体强度聚丙烯材料，其中，所述高熔体强度聚丙烯材料的制备方法是：

将按配方计量的聚丙烯、高熔点结晶性聚合物和相容剂先均匀预混，然后喂入温度为160-300℃、长径比为32-52的双螺杆挤出机中，在控制转速100rpm-400rpm条件下，经熔融共混挤出并造粒制备而成。

进一步地，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成为100重量份的聚丙烯、5-60重量份的高熔点结晶性聚合物、2-50重量份的相容剂。

进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、或二者的共混物。

进一步地，所述高熔点结晶性聚合物是熔点高于200℃的结晶性聚合物。

进一步地，所述相容剂是极性单体接枝改性聚烯烃或极性单体与乙烯的共聚物，或者是在制备高熔体强度聚丙烯材料过程中由极性单体和聚烯烃在过氧化物引发剂引发作用下同步熔融接枝制备得到。

进一步地，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括0-40重量份的聚乙烯。

进一步地，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括抗氧剂、热稳定剂或结晶成核剂，抗氧剂和热稳定剂分别占配方原料总重量的0-0.5％，结晶成核剂占配方原料总重量的0-10％。

进一步地，一种新型汽车风管的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1，通过片材挤出机将高熔体强度聚丙烯材料制成高熔体强度聚丙烯片材；

步骤S2，在电烘箱中将高熔体强度聚丙烯片材放入，温度控制在160-180度之间，时间在30-35秒，将高熔体强度聚丙烯片材加热软化。

步骤S3，将高熔体强度聚丙烯片材叠放在模具中，然后合模，使用空压机抽成真空，使得高熔体强度聚丙烯片材吸附在模具型腔中，吸塑时间保持在35-45秒。

步骤S4，开模，取出吸塑成型的汽车风管零件，冷却至室温。

本发明的有益效果：本发明提供的一种新型汽车风管及其生产工艺，汽车风管采用高熔体强度聚丙烯材料制成，无环境污染，无毒无味，可100％循环使用且不影响性能，在自然中可自然降解，不产生白色污染；比重轻、弹性好，与同类产品相比在保证性能的基础上质量很轻，能够实现产品的轻量化；稳定性强、变形恢复率高、耐油、耐酸、耐碱、耐各种化学溶剂，在机舱环境中能够长时间保持不变形；绝缘、耐热，能够有效阻隔机舱内的高温。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种新型汽车风管，主体材料为EPP片材，EPP具体为一种高熔体强度聚丙烯材料，其中，高熔体强度聚丙烯材料的制备方法是：

将按配方计量的聚丙烯、高熔点结晶性聚合物和相容剂先均匀预混，然后喂入温度为160-300℃、长径比为32-52的双螺杆挤出机中，在控制转速100rpm-400rpm条件下，经熔融共混挤出并造粒制备而成。

其中，聚丙烯、高熔点结晶性聚合物和相容剂的配方组成为100重量份的聚丙烯、5-60重量份的高熔点结晶性聚合物、2-50重量份的相容剂。

其中，聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、或二者的共混物，为了保证最终的产品具有较高的熔体强度和综合性能，选用的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的熔融指数在230℃和2.16Kg测试条件下一般应小于75g/10mi n，最好是小于30g/10mi n。

高熔点结晶性聚合物是熔点高于200℃的结晶性聚合物，最好是熔点高于220℃的聚合物，高熔点结晶性聚合物可以是极性的、也可以是非极性的，最好是极性的，为了得到较高的熔体强度最终产品并降低生产成本，一般选用粘数较高的尼龙6、尼龙66、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯，高熔点结晶性聚合物用量应合适，用量太少时提高聚丙烯熔体强度的效果不很好，太多时会影响高熔体强度聚丙烯的二次加工性能，通常其用量为10-35重量份。

相容剂是极性单体接枝改性聚烯烃或极性单体与乙烯的共聚物，或者是在制备高熔体强度聚丙烯材料过程中由极性单体和聚烯烃在过氧化物引发剂引发作用下同步熔融接枝制备得到。相容剂包括：极性单体与聚丙烯、聚乙烯、乙烯与α-烯烃的共聚物、乙烯与醋酸乙烯酯共聚物的接枝改性物，或它们的混合物，或极性单体与乙烯的共聚物，极性单体为马来酸酐、乙烯基丁二酸酐、柠康酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酰亚胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种的混合物。一般选用与聚丙烯具有较好的相容性、接枝率在0.5-3％、且与高熔点结晶性聚合物具有较好反应性的相容剂；相容剂用量应合适，而且应与高熔点结晶性聚合物的用量相匹配，通常的用量为5-30重量份。

高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括0-40重量份的聚乙烯，聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或茂金属聚乙烯，其可以与高熔点结晶性聚合物协同改善聚丙烯的熔体强度。

高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括抗氧剂、热稳定剂或结晶成核剂，抗氧剂和热稳定剂分别占配方原料总重量的0-0.5％，结晶成核剂占配方原料总重量的0-10％。结晶成核剂可提高高熔点结晶性聚合物的结晶度，从而可更好地发挥高熔点结晶性聚合物提高熔体强度的作用。

高熔体强度聚丙烯材料制备方法的机理在于：聚丙烯、高熔点结晶性聚合物、相容剂、聚乙烯、助剂在共混过程中熔融并相混合，高熔点结晶性聚合物大分子的反应性端基与极性单体接枝改性聚丙烯或相容剂发生化学增容反应、而被分散和分布于聚丙烯基体中，由于高熔点结晶性聚合物与聚丙烯在分子结构、结晶结构、结晶特性、熔点及极性等方面存在较大的差异，在熔融共混过程中或挤出之后，高熔点结晶性聚合物和聚丙烯会呈现微相分离的状态，高熔点结晶性聚合物为聚丙烯基体中的分散相；这种高熔体强度聚丙烯材料在二次成型加工过程中，在聚丙烯的常规加工温度(如200℃)时，其中的高熔点结晶性聚合物分散相不会熔融或不流动而未解体、仍然保持其形态和特征，在外力作用下可以提高聚丙烯大分子之间相对滑移阻力、并可以分担外力作用，因而提高了聚丙烯的熔体强度。

一种新型汽车风管的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1，通过片材挤出机将高熔体强度聚丙烯材料制成高熔体强度聚丙烯片材；

步骤S2，在电烘箱中将高熔体强度聚丙烯片材放入，温度控制在160-180度之间，时间在30-35秒，将高熔体强度聚丙烯片材加热软化。

步骤S3，将高熔体强度聚丙烯片材叠放在模具中，然后合模，使用空压机抽成真空，使得高熔体强度聚丙烯片材吸附在模具型腔中，吸塑时间保持在35-45秒。

步骤S4，开模，取出吸塑成型的汽车风管零件，冷却至室温。

本发明提供的一种新型汽车风管及其生产工艺，汽车风管采用高熔体强度聚丙烯材料制成，无环境污染，无毒无味，可100％循环使用且不影响性能，在自然中可自然降解，不产生白色污染；比重轻、弹性好，与同类产品相比在保证性能的基础上质量很轻，能够实现产品的轻量化；稳定性强、变形恢复率高、耐油、耐酸、耐碱、耐各种化学溶剂，在机舱环境中能够长时间保持不变形；绝缘、耐热，能够有效阻隔机舱内的高温。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型汽车风管，其特征在于，风管主体材料为一种高熔体强度聚丙烯材料，其中，所述高熔体强度聚丙烯材料的制备方法是：

将按配方计量的聚丙烯、高熔点结晶性聚合物和相容剂先均匀预混，然后喂入温度为160-300℃、长径比为32-52的双螺杆挤出机中，在控制转速100rpm-400rpm条件下，经熔融共混挤出并造粒制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成为100重量份的聚丙烯、5-60重量份的高熔点结晶性聚合物、2-50重量份的相容剂。

3.根据权利要求2所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、或二者的共混物。

4.根据权利要求2所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述高熔点结晶性聚合物是熔点高于200℃的结晶性聚合物。

5.根据权利要求2所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述相容剂是极性单体接枝改性聚烯烃或极性单体与乙烯的共聚物，或者是在制备高熔体强度聚丙烯材料过程中由极性单体和聚烯烃在过氧化物引发剂引发作用下同步熔融接枝制备得到。

6.根据权利要求2所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括0-40重量份的聚乙烯。

7.根据权利要求2所述的一种新型汽车风管，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯材料的配方组成还包括抗氧剂、热稳定剂或结晶成核剂，抗氧剂和热稳定剂分别占配方原料总重量的0-0.5％，结晶成核剂占配方原料总重量的0-10％。

8.根据权利要求1所述的一种新型汽车风管的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，通过片材挤出机将高熔体强度聚丙烯材料制成高熔体强度聚丙烯片材；

步骤S2，在电烘箱中将高熔体强度聚丙烯片材放入，温度控制在160-180度之间，时间在30-35秒，将高熔体强度聚丙烯片材加热软化；

步骤S3，将高熔体强度聚丙烯片材叠放在模具中，然后合模，使用空压机抽成真空，使得高熔体强度聚丙烯片材吸附在模具型腔中，吸塑时间保持在35-45秒；

步骤S4，开模，取出吸塑成型的汽车风管零件，冷却至室温。