CN109370105A - 一种汽车配件用高分子材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车配件用高分子材料及其制备方法，所述高分子材料由以下重量份的原料组成：64～96份聚氯乙烯、15～21份玻璃纤维、11～18份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、3～5份抗氧剂、2～5份阻燃剂、1～3份增韧剂。该高分子材料将玻璃纤维等与树脂共混，增加了树脂的机械强度，添加了阻燃剂，提高了材料的阻燃特性，而热塑性聚氨酯弹性体增韧剂的添加，使得材料具有高强度、高韧性、耐磨、耐油的特点，更加适用于汽车配件领域。其制备方法简单易行，适于推广。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种汽车配件用高分子材料及其制备方法。
背景技术
改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品，主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成，具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点。改性塑料是典型的技术进步和消费升级受益行业，得益于全球家电、电脑、电动工具和玩具等产能加速向中国转移，凭借在劳动力以及其他生产要素方面的成本优势，我国已成为这些领域的制造业大国，并籍此推动了国内改性塑料行业的发展。消费升级使中国的汽车、建筑等产业进入高速增长期，随着人们对材料性能要求的不断提高，我国正成为全球改性塑料最大的潜在市场和主要需求增长动力。
随着人民生活水平的大幅提升和技术手段的进步，国内“以塑代钢”、“以塑代木”将成为一种趋势。塑料在汽车工业中的应用始于20世纪50年代，已经有半个多世纪的历史。随着汽车向轻量化发展、节能方向发展，对材料提出了更高的要求。由于1kg塑料可以替代2～3kg钢等更重的材料，而汽车自重每下降10％，油耗可以降低6～8％。所以增加改性塑料在汽车中的用量可以降低整车成本、重量，并达到节能效果。
而现有技术中的汽车用改性塑料，具有机械强度不高，韧性不足的缺点，这些缺点若置之不理，甚至加以放大可能会产生严重的安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种汽车配件用高分子材料及其制备方法，该高分子材料具有较高的机械强度，优良的阻燃性，且具有高强度、高韧性、耐磨、耐油的特点，适用于汽车配件领域。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种汽车配件用高分子材料，由以下重量份的原料组成：64～96份聚氯乙烯、15～21份玻璃纤维、11～18份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、3～5份抗氧剂、2～5份阻燃剂、1～3份增韧剂。
优选的，所述抗氧剂为双辛基二苯胺。
优选的，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。
优选的，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体。
一种汽车配件用高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)将聚氯乙烯和甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯按重量份称取后，加入到无水乙醇中，置于反应釜中，常温下100～200r/min搅拌均匀，再加入抗氧剂，升温至50～60℃，100～200r/min继续搅拌1～2h；
步骤2)将步骤1)得到的混合物转移至高速搅拌机中，向其中添加玻璃纤维，1200～1500r/min下搅拌10～20min；
步骤3)取出步骤2)搅拌均匀的混合物，置于反应釜中加热至70～80℃，保温搅拌3～4h，出料，过滤，将沉淀水洗，置于干燥箱中60～70℃干燥40～60min；
步骤4)将步骤3)干燥后的混合物与阻燃剂、增韧剂混合搅拌均匀投入挤出机中，125～135℃熔融挤出，冷却至常温，即制得所述汽车配件用高分子材料。
本发明的有益效果如下：
本发明的汽车配件用高分子材料，将玻璃纤维等与树脂共混，增加了树脂的机械强度，添加了阻燃剂，提高了材料的阻燃特性，而热塑性聚氨酯弹性体增韧剂的添加，使得材料具有高强度、高韧性、耐磨、耐油的特点，更加适用于汽车配件领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述。
实施例1
一种汽车配件用高分子材料，由以下重量份的原料组成：64份聚氯乙烯、15份玻璃纤维、11份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、3份抗氧剂、2份阻燃剂、1份增韧剂。
其中，所述抗氧剂为双辛基二苯胺，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将64份聚氯乙烯和11份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯，加入到无水乙醇中，置于反应釜中，常温下100r/min搅拌均匀，再加入3份双辛基二苯胺，升温至50℃，100r/min继续搅拌1h。
(2)将得到的混合物转移至高速搅拌机中，向其中添加15份玻璃纤维，1200r/min下搅拌10min。
(3)取出搅拌均匀的混合物，置于反应釜中加热至70℃，保温搅拌3h，出料，过滤，将沉淀水洗，置于干燥箱中60℃干燥40min。
(4)将干燥后的混合物与2份十溴二苯乙烷、1份热塑性聚氨酯弹性体混合搅拌均匀投入双螺杆挤出机中，125℃熔融挤出，冷却至常温，即制得所述汽车配件用高分子材料。
实施例2
一种汽车配件用高分子材料，由以下重量份的原料组成：96份聚氯乙烯、21份玻璃纤维、18份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、5份抗氧剂、5份阻燃剂、3份增韧剂。
其中，所述抗氧剂为双辛基二苯胺，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将96份聚氯乙烯和18份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯，加入到无水乙醇中，置于反应釜中，常温下200r/min搅拌均匀，再加入5份双辛基二苯胺，升温至60℃，200r/min继续搅拌2h。
(2)将得到的混合物转移至高速搅拌机中，向其中添加21份玻璃纤维，1500r/min下搅拌20min。
(3)取出搅拌均匀的混合物，置于反应釜中加热至80℃，保温搅拌4h，出料，过滤，将沉淀水洗，置于干燥箱中70℃干燥1h。
(4)将干燥后的混合物与5份十溴二苯乙烷、3份热塑性聚氨酯弹性体混合搅拌均匀投入双螺杆挤出机中，135℃熔融挤出，冷却至常温，即制得所述汽车配件用高分子材料。
实施例3
一种汽车配件用高分子材料，由以下重量份的原料组成：82份聚氯乙烯、17份玻璃纤维、16份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、4份抗氧剂、3份阻燃剂、2份增韧剂。
其中，所述抗氧剂为双辛基二苯胺，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将82份聚氯乙烯和17份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯，加入到无水乙醇中，置于反应釜中，常温下150r/min搅拌均匀，再加入4份双辛基二苯胺，升温至55℃，150r/min继续搅拌1.5h。
(2)将得到的混合物转移至高速搅拌机中，向其中添加16份玻璃纤维，1400r/min下搅拌15min。
(3)取出搅拌均匀的混合物，置于反应釜中加热至75℃，保温搅拌3.5h，出料，过滤，将沉淀水洗，置于干燥箱中65℃干燥50min。
(4)将干燥后的混合物与3份十溴二苯乙烷、2份热塑性聚氨酯弹性体混合搅拌均匀投入双螺杆挤出机中，130℃熔融挤出，冷却至常温，即制得所述汽车配件用高分子材料。
测试例1
对实施例1～3制得的高分子材料进行性能测试，测试结果如下表1。
表1性能测试结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 抗拉强度(MPa) | 83.1 | 82.4 | 85.5 |
| 伸长率(％) | 11.2 | 11.5 | 12.1 |
Claims (5)
1.一种汽车配件用高分子材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：64～96份聚氯乙烯、15～21份玻璃纤维、11～18份甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、3～5份抗氧剂、2～5份阻燃剂、1～3份增韧剂。
2.根据权利要求1所述的一种汽车配件用高分子材料，其特征在于，所述抗氧剂为双辛基二苯胺。
3.根据权利要求1所述的一种汽车配件用高分子材料，其特征在于，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。
4.根据权利要求1所述的一种汽车配件用高分子材料，其特征在于，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体。
5.权利要求1所述的一种汽车配件用高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)将聚氯乙烯和甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯按重量份称取后，加入到无水乙醇中，置于反应釜中，常温下100～200r/min搅拌均匀，再加入抗氧剂，升温至50～60℃，100～200r/min继续搅拌1～2h；
步骤2)将步骤1)得到的混合物转移至高速搅拌机中，向其中添加玻璃纤维，1200～1500r/min下搅拌10～20min；
步骤3)取出步骤2)搅拌均匀的混合物，置于反应釜中加热至70～80℃，保温搅拌3～4h，出料，过滤，将沉淀水洗，置于干燥箱中60～70℃干燥40～60min；
步骤4)将步骤3)干燥后的混合物与阻燃剂、增韧剂混合搅拌均匀投入挤出机中，125～135℃熔融挤出，冷却至常温，即制得所述汽车配件用高分子材料。
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