CN108948538A - 高强度轻量化汽车轮罩板用材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其包括由高分子混合浸渍体浸渍碳纤维网后加热模压形成的主体材料层，其碳纤维网由碳纤维编织成网形成铺设于模压模具内，高分子混合浸渍体注入模具内浸渍碳纤维网并成型固化形成，所使用的高分子混合浸渍体中包括发泡型树脂和常规聚丙烯树脂，成型后能够使该轮罩板材料具有吸音减振的功能，同时所添加的碳纤维网在提高了轮罩板材料力学性能、耐候性的基础上，还大大降低了其重量，该材料可广泛适用于有特殊要求的汽车轮罩板的制备中。

Description

高强度轻量化汽车轮罩板用材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车轮罩板用材料及其自备方法，尤其涉及一种高强度轻量化汽车轮罩板用材料及其制备方法，属于改性高分子及其加工技术领域。
背景技术
汽车轮罩板是指与车轮同心，加装在钢轮型车轮轮毂外侧的塑料装饰罩，主要作用除了装饰美化车轮外，还可以起到保护钢圈的作用，如可以避免或降低高温、雨水、各种污渍和灰尘等对车轮造成的损伤。目前常见的汽车轮罩板用材料中，使用较为广泛的为聚丙烯材料，这是因为聚丙烯材料具有质轻、厚度均匀、表面光滑平整、耐热性好、机械强度高、化学性能稳定、电绝缘性好、无毒等优点，但纯聚丙烯材料易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。因此当前使用的聚丙烯材料大多为采用经过改性的复合材料，较为常见的是将聚丙烯和聚酰胺材料混合形成聚合物合金，或者通过添加碳酸钙、滑石粉等无机矿物粉料对聚丙烯进行填充、增强来提高最终材料的刚性、硬度、抗蠕变性、耐热性和尺寸稳定性等，当目前现有的聚丙烯改性材料在应用于汽车轮罩板时，经常会出现使用一定时间后强度下降的情况，且添加了各种无机矿物粉料的聚丙烯密度变大，增加了车辆的重量，因此需要提供一种具有吸音且强度高、质量轻的汽车轮罩板用材料。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度轻量化汽车轮罩板用材料及其制备方法，由该制备方法制备所得的汽车轮罩板用材料在保证吸音功能的基础上，具有强度高且质量轻的特点。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种高强度轻量化汽车轮罩板用材料，该材料包括由高分子混合浸渍体浸渍碳纤维网后加热模压形成的主体材料层，其中所述碳纤维网由碳纤维编织成网形成，且该碳纤维网的厚度为400-600μm，其中所述高分子混合浸渍体由包括下述重量份计的各组分混合熔融而成：PP树脂30-40份、PET树脂20-25份、EPP 20-25份、SEP 10-20份、SBS橡胶10-20份、相容剂6-8份、交联剂1.0-2.0份和润滑剂2.0-4.0份。
其进一步的技术方案是：
所述PP树脂为熔融指数为50-60g/10min的共聚聚丙烯，该熔融指数的测定方法为GB/T 3682-2000，且本申请中所涉及到的所有的熔融指数的测定方法均为该国标标准中所述测定方法。
所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐共聚物或聚丙烯接枝POE共聚物中的至少一种，优选为聚丙烯接枝马来酸酐共聚物。
所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述润滑剂为聚乙烯蜡和石蜡中的至少一种，优选为聚乙烯蜡和石蜡按质量比1:(2-4)混合形成的混合物。
本发明还公开了一种上述高强度轻量化汽车轮罩板用材料的制备方法，该制备方法包括下述步骤：
(1)按重量份称取高分子混合浸渍体用各组分：PP树脂30-40份、PET树脂20-25份、EPP 20-25份、SEP 10-20份、SBS橡胶10-20份、相容剂6-8份、交联剂1.0-2.0份和润滑剂2.0-4.0份；
(2)将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；
(3)将碳纤维编织成网铺设于模压用模具内，合模后将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到高强度轻量化汽车轮罩板用材料。
本发明的有益技术效果是：该材料包括由高分子混合浸渍体浸渍碳纤维网后加热模压形成的主体材料层，其碳纤维网由碳纤维编织成网形成铺设于模压模具内，高分子混合浸渍体注入模具内浸渍碳纤维网并成型固化形成，所使用的高分子混合浸渍体中包括发泡型树脂和常规聚丙烯树脂，成型后能够使该轮罩板材料具有吸音减振的功能，同时所添加的碳纤维网在提高了轮罩板材料力学性能、耐候性的基础上，还大大降低了其重量，该材料可广泛适用于有特殊要求的汽车轮罩板的制备中。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
具体实施例1
称取PP树脂(熔融指数为50g/10min)30份、PET树脂25份、EPP 25份、SEP 10份、SBS橡胶15份、相容剂(聚丙烯接枝马来酸酐共聚物)8份、交联剂(过氧化二异丙苯)2.0份和润滑剂(聚乙烯蜡)2.0份；将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；将碳纤维(T300)编织成网(400μm)铺设于模压用模具内，合模后将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到高强度轻量化汽车轮罩板用材料A。
具体实施例2
称取PP树脂(熔融指数为55g/10min)40份、PET树脂20份、EPP 23份、SEP 15份、SBS橡胶10份、相容剂(聚丙烯接枝POE共聚物)6份、交联剂(过氧化二异丙苯)1.0份和润滑剂(聚乙烯蜡和石蜡按照质量比为1:2混合而成)4.0份；将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；将碳纤维(T300)编织成网(500μm)铺设于模压用模具内，合模后将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到高强度轻量化汽车轮罩板用材料B。
具体实施例3
称取PP树脂(熔融指数为60g/10min)35份、PET树脂23份、EPP 20份、SEP 20份、SBS橡胶20份、相容剂(聚丙烯接枝马来酸酐共聚物)8份、交联剂(过氧化二异丙苯)1.5份和润滑剂(聚乙烯蜡和石蜡按照质量比为1:4混合而成)3.0份；将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；将碳纤维(T500))编织成网(600μm)铺设于模压用模具内，合模后将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到高强度轻量化汽车轮罩板用材料C。
对比例1
称取PP树脂(熔融指数为60g/10min)35份、PET树脂23份、EPP 20份、SEP 20份、SBS橡胶20份、相容剂(聚丙烯接枝马来酸酐共聚物)8份、交联剂(过氧化二异丙苯)1.5份和润滑剂(聚乙烯蜡和石蜡按照质量比为1:4混合而成)3.0份；将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到常规汽车轮罩板用材料C’。
对上述制备所得的汽车轮罩板用材料进行性能测试，测试方法或标准如下所示，测试结果参见表1所述。
拉伸强度按照ISO527-2所述方法进行测试；断裂伸长率按照ISO 1798:2008所述方法进行测试；冲击强度按照ISO 179/leA所述方法进行测试；耐候性按照BAS-723所述方法进行测试；重量采用常规称量工具进行称量即可。
表1具体实施例1-3和对比例性能测试结果
从表1中可以看出，使用了碳纤维的聚丙烯汽车轮罩板用材料，其重量大大减轻，且拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均有明显的提高，且其耐候性也明显提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其特征在于：包括由高分子混合浸渍体浸渍碳纤维网后加热模压形成的主体材料层，其中所述碳纤维网由碳纤维编织成网形成，且该碳纤维网的厚度为400-600μm，其中所述高分子混合浸渍体由包括下述重量份计的各组分混合熔融而成：PP树脂30-40份、PET树脂20-25份、EPP 20-25份、SEP 10-20份、SBS橡胶10-20份、相容剂6-8份、交联剂1.0-2.0份和润滑剂2.0-4.0份。
2.根据权利要求1所述的高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其特征在于：所述PP树脂为熔融指数为50-60g/10min的共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其特征在于：所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐共聚物或聚丙烯接枝POE共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求1所述的高强度轻量化汽车轮罩板用材料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡和石蜡中的至少一种。
6.一种权利要求1至5中任一权利要求所述的高强度轻量化汽车轮罩板用材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按重量份称取高分子混合浸渍体用各组分：PP树脂30-40份、PET树脂20-25份、EPP20-25份、SEP 10-20份、SBS橡胶10-20份、相容剂6-8份、交联剂1.0-2.0份和润滑剂2.0-4.0份；
(2)将PP树脂、PET树脂、EPP树脂、SEP、SBS橡胶、相容剂和润滑剂通过双螺杆挤出机挤出造粒后，将所得粒料加入双辊速炼机并向其中添加交联剂后于170-190℃进行塑化，得到高分子混合浸渍体；
(3)将碳纤维编织成网铺设于模压用模具内，合模后将熔融状态的高分子混合浸渍体注入模压用模具内，进行模压固化，开模得到高强度轻量化汽车轮罩板用材料。
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