CN109627592B - 一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功能复合材料的技术领域，提供了一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法。该方法以丙烯腈‑降冰片烯‑苯乙烯接枝共聚物形成的交联无定形区为固定相，以聚丙烯为可逆相，以PP‑g‑（AA‑AM）为增容剂，制得了既具有良好形状记忆性能，又具有良好力学性能的适合用作汽车保险杠的共混合金材料。

Description

一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于功能复合材料的技术领域，提供了一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法。
背景技术
汽车保险杠是汽车的重要组成部分，承担着吸收和缓和外界冲击力的作用，保障驾驶人员的自身安全。汽车保险杠的材料经历了由金属到塑料的变化历程。早期的前后保险杠是以金属材料为主，存在质量大、外观不良的缺陷，而后汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化，因此，塑料材质的保险杠成为当今汽车领域的主流。
塑料既具有质轻、耐腐蚀、设计自由度大等特点，又有良好的可加工性，可以制作成不同的造型，起到装饰的作用，符合汽车制造中对于减轻车身质量、节能降耗及降低成本的需求。但塑料因本身材质限制，用于保险杠时存在强度低、弹性差、安全性能差的缺陷，因此，对于汽车保险杠用新型塑料材料的研究越来越多。
近年来，形状记忆材料作为一种新型功能高分子材料而引起人们很大的关注，并且发展迅速。形状记忆高分子材料（SMP）可通过热、化学、机械、光、磁或电等外加刺激，触发材料做出响应，从而改变材料的技术参数，即形状、位置、应变、硬度、频率、摩擦和动态或静态特征等。形状记忆高分子材料种类很多，根据形状回复原理大致可分为：电致感应型、光致感应型、化学感应型、热致感应型等。其中，热致感应型材料应用范围较广，是目前形状记忆高分子材料研究和开发较为活跃的品种。
由于形状记忆材料具有优异的性能，诸如形状记忆效应、高回复形变、良好的抗震性和适应性，以及易以线、颗粒或纤维的形式与其他材料结合形成复合材料等，将其用于汽车保险杠时，不仅具有良好的力学性能，而且可在撞击变形后，只需用热风加热即可使变形部分回复原状，降低维修成本。因此，针对用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的研究和应用，越来越受到重视。
发明内容
本发明提出了一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，以丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物形成的交联无定形区为固定相，以聚丙烯为可逆相，以PP-g-（AA-AM）为增容剂，制得了既具有良好形状记忆性能，又具有良好力学性能的适合用作汽车保险杠的共混合金材料。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，所述形状记忆复合材料制备的具体步骤如下：
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以100~150r/min的速度搅拌1.5~2h，升温至50~60℃反应3~4h，再加入分子量调节剂并继续反应2~3h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料。
优选的，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰中的至少一种；
优选的，所述主催化剂为氧化锆、氧化钛中的至少一种；
优选的，所述助催化剂为三异丁基铝、三乙基铝中的至少一种；
优选的，所述分子量调节剂为十二碳硫醇、二硫化二异丙基黄原酸酯中的至少一种。
优选的，步骤（1）所述各原料的重量份为，丙烯腈15~18重量份、苯乙烯22~28重量份、降冰片烯8~10重量份、甲苯40.7~53.3重量份、引发剂0.3~0.6重量份、主催化剂0.3~0.5重量份、助催化剂0.1~0.2重量份、分子量调节剂1~2重量份。
优选的，步骤（2）所述预辐照的辐照剂量率为0.5~1kGy/s，辐照时间为20~40s。
优选的，步骤（2）所述反应型双螺杆挤出机的长径比为40~50，螺杆直径为25~30mm，各区段加热温度为140~150℃、150~160℃、170~180℃、180~190℃、170~180℃，螺杆转速为100~150r/min。
优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，聚丙烯粉料98~99重量份、丙烯酸0.5~1重量份、丙烯酰胺粉末0.5~1重量份。
优选的，步骤（3）所述双螺杆挤出机的长径比为25~30，螺杆直径为40~50mm，各区段加热温度为170~180℃、190~200℃、200~210℃、195~205℃，螺杆转速为60~80r/min。
优选的，步骤（3）所述各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物10~15重量份、聚丙烯粒料83~89重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂1~2重量份。
优选的，步骤（4）所述注塑成型的注射机各区段加热温度为180~190℃、200~210℃、210~220℃、205~215℃，注射压力为40~60MPa，保压时间为5~8s，模温60~70℃，冷却时间为30~40s。
优选的，步骤（4）所述辐照交联的辐照剂量为60~80kGy。
本发明提供了一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，有益效果在于：
1.本发明的制备方法，先制备丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物，然后与聚丙烯制成共混合金。其中，丙烯腈链段的作用在于提高材料的表面硬度，减少摩擦刮伤，并提高材料耐热性。苯乙烯链段既可提高材料表面硬度，还可改善加工流动性，使接枝共聚物体现为热塑性，以便实现与聚丙烯的熔融共混。降冰片烯链段具有两个重要作用：一、改善材料的抗冲击性能，提高弹性，使保险杠的安全性能更好；二、通过辐照使降冰片烯链段交联，使丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物形成具有交联结构的无定形区，于是，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物作为固定相，聚丙烯作为可逆相，使共混合金具有形状记忆功能。在保险杠遭遇碰撞发生形变时，可通过加热使形变消除，形变回复率高，有利于降低维修成本。
2.由于丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物与聚丙烯在分子链结构、分子极性上的不同，二者形成共混体系时，两相间的相容性差，界面明显，严重影响材料的力学性能。本发明采用丙烯酸、丙烯酰胺接枝的聚丙烯作为增容剂，分布在聚丙烯与丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物的两相界面处，增容剂中的PP链段与聚丙烯良好相容，AA-AM的极性基团与接枝共聚物的AN链段可形成化学键合，从而降低了界面张力，改善了相容性，提高了共混合金的力学性能。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以130r/min的速度搅拌1.5h，升温至53℃反应3.5h，再加入分子量调节剂并继续反应2。5h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化二苯甲酰；主催化剂为氧化锆；助催化剂为三异丁基铝；分子量调节剂为十二碳硫醇；各原料的重量份为，丙烯腈17重量份、苯乙烯24重量份、降冰片烯9重量份、甲苯47.6重量份、引发剂0.5重量份、主催化剂0.4重量份、助催化剂0.1重量份、分子量调节剂1.4重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为0.7kGy/s，辐照时间为28s；反应型双螺杆挤出机的长径比为45，螺杆直径为28mm，各区段加热温度为145℃、155℃、175℃、185℃、175℃，螺杆转速为130r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98.6重量份、丙烯酸0.7重量份、丙烯酰胺粉末0.7重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为28，螺杆直径为45mm，各区段加热温度为175℃、195℃、205℃、200℃，螺杆转速为68r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物13重量份、聚丙烯粒料86重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂1重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为185℃、205℃、215℃、210℃，注射压力为48MPa，保压时间为7s，模温66℃，冷却时间为34s；辐照交联的辐照剂量为68kGy。
实施例2
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以110r/min的速度搅拌2h，升温至53℃反应4h，再加入分子量调节剂并继续反应2h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化月桂酰；主催化剂为氧化钛；助催化剂为三乙基铝；分子量调节剂为二硫化二异丙基黄原酸酯；各原料的重量份为，丙烯腈16重量份、苯乙烯23重量份、降冰片烯9重量份、甲苯49.8重量份、引发剂0.4重量份、主催化剂0.3重量份、助催化剂0.2重量份、分子量调节剂1.3重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为0.6kGy/s，辐照时间为35s；反应型双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆直径为25mm，各区段加热温度为140℃、150℃、170℃、180℃、170℃，螺杆转速为110r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98.8重量份、丙烯酸0.6重量份、丙烯酰胺粉末0.6重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为25，螺杆直径为40mm，各区段加热温度为170℃、190℃、200℃、195℃，螺杆转速为65r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物12重量份、聚丙烯粒料87重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂1重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为180℃、200℃、210℃、205℃，注射压力为45MPa，保压时间为7s，模温62℃，冷却时间为38s；辐照交联的辐照剂量为65kGy。
实施例3
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以140r/min的速度搅拌1.5h，升温至58℃反应3h，再加入分子量调节剂并继续反应3h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化二苯甲酰；主催化剂为氧化钛；助催化剂为三异丁基铝；分子量调节剂为二硫化二异丙基黄原酸酯；各原料的重量份为，丙烯腈17重量份、苯乙烯27重量份、降冰片烯10重量份、甲苯43.3重量份、引发剂0.5重量份、主催化剂0.4重量份、助催化剂0.2重量份、分子量调节剂1.6重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为0.9kGy/s，辐照时间为25s；反应型双螺杆挤出机的长径比为50，螺杆直径为30mm，各区段加热温度为150℃、160℃、180℃、190℃、180℃，螺杆转速为140r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98.3重量份、丙烯酸0.8重量份、丙烯酰胺粉末0.9重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为30，螺杆直径为50mm，各区段加热温度为180℃、200℃、210℃、205℃，螺杆转速为75r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物14重量份、聚丙烯粒料84重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂2重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为190℃、210℃、220℃、215℃，注射压力为55MPa，保压时间为6s，模温68℃，冷却时间为33s；辐照交联的辐照剂量为75kGy。
实施例4
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以100r/min的速度搅拌2h，升温至50℃反应4h，再加入分子量调节剂并继续反应2h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化月桂酰；主催化剂为氧化锆；助催化剂为三乙基铝；分子量调节剂为十二碳硫醇；各原料的重量份为，丙烯腈15重量份、苯乙烯22重量份、降冰片烯8重量份、甲苯53.3重量份、引发剂0.3重量份、主催化剂0.3重量份、助催化剂0.1重量份、分子量调节剂1重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为0.5kGy/s，辐照时间为40s；反应型双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆直径为25mm，各区段加热温度为140℃、150℃、170℃、180℃、170℃，螺杆转速为100r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料99重量份、丙烯酸0.5重量份、丙烯酰胺粉末0.5重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为25，螺杆直径为40mm，各区段加热温度为170℃、190℃、200℃、195℃，螺杆转速为60r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物10重量份、聚丙烯粒料89重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂1重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为180℃、200℃、210℃、205℃，注射压力为40MPa，保压时间为8s，模温60℃，冷却时间为40s；辐照交联的辐照剂量为60kGy。
实施例5
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以150r/min的速度搅拌1.5h，升温至60℃反应3h，再加入分子量调节剂并继续反应3h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化月桂酰；主催化剂为氧化钛；助催化剂为三乙基铝；分子量调节剂为二硫化二异丙基黄原酸酯；各原料的重量份为，丙烯腈18重量份、苯乙烯28重量份、降冰片烯10重量份、甲苯40.7重量份、引发剂0.6重量份、主催化剂0.5重量份、助催化剂0.2重量份、分子量调节剂2重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为1kGy/s，辐照时间为20s；反应型双螺杆挤出机的长径比为50，螺杆直径为30mm，各区段加热温度为150℃、160℃、180℃、190℃、180℃，螺杆转速为150r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98重量份、丙烯酸1重量份、丙烯酰胺粉末1重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为30，螺杆直径为50mm，各区段加热温度为180℃、200℃、210℃、205℃，螺杆转速为80r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物15重量份、聚丙烯粒料83重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂2重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为190℃、210℃、220℃、215℃，注射压力为60MPa，保压时间为5s，模温70℃，冷却时间为40s；辐照交联的辐照剂量为80kGy。
实施例6
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以120r/min的速度搅拌2h，升温至55℃反应3.5h，再加入分子量调节剂并继续反应2.5h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；引发剂为过氧化月桂酰；主催化剂为氧化锆；助催化剂为三异丁基铝；分子量调节剂为二硫化二异丙基黄原酸酯；各原料的重量份为，丙烯腈16重量份、苯乙烯25重量份、降冰片烯9重量份、甲苯47.5重量份、引发剂0.4重量份、主催化剂0.4重量份、助催化剂0.2重量份、分子量调节剂1.5重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；预辐照的辐照剂量率为0.8kGy/s，辐照时间为30s；反应型双螺杆挤出机的长径比为45，螺杆直径为28mm，各区段加热温度为145℃、155℃、175℃、185℃、175℃，螺杆转速为120r/min；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98.5重量份、丙烯酸0.7重量份、丙烯酰胺粉末0.8重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；双螺杆挤出机的长径比为28，螺杆直径为45mm，各区段加热温度为175℃、195℃、205℃、200℃，螺杆转速为70r/min；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物12重量份、聚丙烯粒料86重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂2重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料；注塑成型的注射机各区段加热温度为185℃、205℃、215℃、210℃，注射压力为50MPa，保压时间为6s，模温65℃，冷却时间为35s；辐照交联的辐照剂量为70kGy。
对比例1
制备过程中，未使用PP-g-（AA-AM）作增容剂，其他制备条件与实施例6一致。
对比例2
制备过程中，未对注塑成型件表面进行辐照交联处理，其他制备条件与实施例6一致。
性能测试：
（1）拉伸强度：参照GB/T 1040-2006标准，将本发明制得的复合材料制成标准试样，采用CMT4503型微机控制电子万能试验机测试样品的拉伸强度，试验拉伸速率为50mm/min，试验环境为常温常压；
（2）弯曲强度：参照GB/T 9341-2008标准，将本发明制得的复合材料制成标准试样，采用CMT4503型微机控制电子万能试验机测试样品的弯曲强度，试验弯曲速率为2mm/min，试验环境为常温常压；
（3）冲击强度：参照GB/T 1043-2018标准，将本发明制得的复合材料制成标准试样，采用XJU-22型简支梁冲击强度测试仪测试样品的冲击强度，试验环境为常温常压；
（4）形状固定率及形状回复率：将本发明制得的复合材料制成L0=20mm的哑铃形标准试样，置于CMT4503型微机控制电子万能试验机的热箱中，加热到拉伸温度并保持5min，然后以20mm/min速率进行拉伸定型试验，定型迅速冷却至室温，固定形变，测得标距L1，然后在恒温恒湿箱中放置24h，测出标距L2，然后将试样置于170℃的加热油浴中进行形变回复，测得回复后标距L3，根据公式计算形变固定率Rf=（L2-L0）/（L1-L0）×100%，并计算形状回复率Rr=（L2-L3）/（L2-L0）×100%。
所得数据如表1所示。
表1：
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Claims (7)

1.一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于，所述形状记忆复合材料制备的具体步骤如下：
（1）将丙烯腈、苯乙烯、降冰片烯加入溶剂甲苯中，混合均匀，然后通入氮气，加入引发剂、主催化剂及助催化剂，以100~150r/min的速度搅拌1.5~2h，升温至50~60℃反应3~4h，再加入分子量调节剂并继续反应2~3h，然后用乙醇沉淀产物，经过滤、洗涤、干燥，制得丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物；各原料的重量份为，丙烯腈15~18重量份、苯乙烯22~28重量份、降冰片烯8~10重量份、甲苯40.7~53.3重量份、引发剂0.3~0.6重量份、主催化剂0.3~0.5重量份、助催化剂0.1~0.2重量份、分子量调节剂1~2重量份；
（2）在室温下利用电子加速器对聚丙烯粉料进行预辐照，然后将预辐照聚丙烯、丙烯酸、丙烯酰胺粉末混合均匀，加入反应型双螺杆挤出机中，经熔融反应挤出、水冷、切粒、干燥，制得PP-g-（AA-AM）增容剂；各原料的重量份为，聚丙烯粉料98~99重量份、丙烯酸0.5~1重量份、丙烯酰胺粉末0.5~1重量份；
（3）将干燥的丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯粒料、PP-g-（AA-AM）增容剂预混均匀，然后通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，并冷却、切粒、干燥，制得聚丙烯/丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯共混合金粒料；各原料的重量份为，丙烯腈-降冰片烯-苯乙烯接枝共聚物10~15重量份、聚丙烯粒料83~89重量份、PP-g-（AA-AM）增容剂1~2重量份；
（4）将步骤（3）制得的共混合金粒料通过注射机进行注塑成型，并在保压固化过程中对成型件表面进行辐照交联处理，制得用于汽车保险杠的形状记忆复合材料。
2.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰中的至少一种；所述主催化剂为氧化锆、氧化钛中的至少一种；所述助催化剂为三异丁基铝、三乙基铝中的至少一种；所述分子量调节剂为十二碳硫醇、二硫化二异丙基黄原酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述预辐照的辐照剂量率为0.5~1kGy/s，辐照时间为20~40s。
4.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述反应型双螺杆挤出机的长径比为40~50，螺杆直径为25~30mm，各区段加热温度为140~150℃、150~160℃、170~180℃、180~190℃、170~180℃，螺杆转速为100~150r/min。
5.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述双螺杆挤出机的长径比为25~30，螺杆直径为40~50mm，各区段加热温度为170~180℃、190~200℃、200~210℃、195~205℃，螺杆转速为60~80r/min。
6.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述注塑成型的注射机各区段加热温度为180~190℃、200~210℃、210~220℃、205~215℃，注射压力为40~60MPa，保压时间为5~8s，模温60~70℃，冷却时间为30~40s。
7.根据权利要求1所述一种用于汽车保险杠的形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述辐照交联的辐照剂量为60~80kGy。
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