CN110684332A - 一种摩托车前大灯的灯罩及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摩托车前大灯的灯罩及其制备方法，涉及摩托车配件的技术领域，按重量份数计，灯罩的原料包括以下组分：聚碳酸酯280‑300份；聚氯乙烯80‑100份；二氧化钛5‑8份；防老剂3‑5份；增塑剂3‑4份；硅烷偶联剂3‑5份；表面活性剂0.4‑0.6份。二氧化钛是一种重要的无机化工材料，具有抗紫外能力高，可见光透过性好，化学活性高等特点。二氧化钛对UVA（300‑400nm）和UVB（280‑300nm）具有较好的吸收能力，且其在吸收紫外线后自身不会发生分解或变色，由于其既是增强力学性能的填料，又具有紫外吸收能力。使得二氧化钛能够在增强灯罩强度的同时，提高其抗老化性能。同时配合防老剂对抗老化效果，进一步有效提高灯罩的耐老化性能，以保证灯罩的透光率。

Description

一种摩托车前大灯的灯罩及其制备方法
技术领域
本发明涉及摩托车配件的技术领域，更具体地说，它涉及一种摩托车前大灯的灯罩及其制备方法。
背景技术
前大灯是车辆照明用的工具，在车辆安全行驶的过程中起到了重要的作用，大灯灯罩的透光率以及抗撞击能力具有重要的意义。
授权公告号为CN104552965B的中国专利公开了一种车灯灯罩制备工艺，该车灯灯罩包括灯罩本体和防撞胶带，其灯罩本体的制作工艺包括以下步骤：(1)将PC塑料、聚氯乙烯和滑石粉置于高混机中混合4-6min，将得到的混合物加入双螺杆挤出机中，250-280℃，500rpm条件下，熔融后挤出造粒；其中，PC塑料、聚氯乙烯和滑石粉的比例为3:1:0.05-0.15；(2)再置于烘箱中，对制得颗粒进行3-5小时的干燥，干燥温度为90-110℃；(3)加入到注塑机里，进行注塑成型制得灯罩模型，注塑段成型工艺参数如下：在45-55MPa条件下注射，注射时间为1.0-1.5s，注射胶量至产品的73-78％，再在55-60MPa条件注射，注射时间为0.8-1.2s，注射胶量100％；(4)冷却1min成型后趁热脱模，制得灯罩模型。
上述灯罩本体的原料仅包括PC塑料、聚氯乙烯和滑石粉，其耐老化性能较为有限，尤其是摩托车长期停放在室外的情况下，容易导致前大灯的灯罩老化变色并导致灯罩的透光率降低，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种摩托车前大灯的灯罩，具有良好的耐老化性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种摩托车前大灯的灯罩，按重量份数计，原料包括以下组分，
Figure BDA0002246593710000011
通过采用上述技术方案，聚碳酸酯作为一种热塑性聚合物，在汽车、建筑和电器等行业里有着广泛的应用。因其无毒、透明和耐腐蚀性好，也应用于日常生活中，如安全玻璃、光盘等材料。聚氯乙烯为无定型结构的白色粉末，曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛，具有不易燃性、高强度以及透明度高等特点。
紫外线的能量对聚碳酸酯性能影响较为显著，紫外辐射会使聚碳酸酯的分子量降低，由此导致力学性能的改变。其断裂应力和伸长率都会降低。长时间的紫外线辐射将使聚碳酸酯的塑性转变为脆性材料，失去原本的特性。
聚氯乙烯的老化比较复杂，往往同时进行的有几种化学反应过程，既有HCl的分解脱出，又有氧化锻炼与交联，此外还有少量芳构化和大分子C-C链断裂产生烃的反应过程。但分解脱HCl是导致聚氯乙烯老化的主要因素，随着降解程度的加深，聚氯乙烯树脂的颜色也在相应地变化，由白色、淡黄色、橘黄色、橘红色、棕色发生演变。
二氧化钛是一种重要的无机化工材料，具有抗紫外能力高，可见光透过性好，化学活性高等特点。二氧化钛对UVA(300-400nm)和UVB(280-300nm)具有较好的吸收能力，且其在吸收紫外线后自身不会发生分解或变色，由于其既是增强力学性能的填料，又具有紫外吸收能力。使得二氧化钛能够在增强灯罩强度的同时，提高其抗老化性能。同时配合防老剂对抗老化效果，进一步有效提高灯罩的耐老化性能，以保证灯罩的透光率。
进一步地，所述防老剂采用防老剂RD。
通过采用上述技术方案，防老剂RD的化学名称为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉，其分子结构中有反应性N-H官能团，在抑制氧化过程中通过与聚合物争夺链增长自由基R和RO2以防止老化，以提高灯罩的耐老化性能。
进一步地，所述增塑剂采用松香十二醇酯。
通过采用上述技术方案，松香十二醇酯是一种环保型增塑剂，提高了体系的可塑性以及灯罩的强度。在防老剂RD抗老化的反应过程中，还会生成氢过氧化物，松香十二醇酯能够和生成的过氧化物反应，形成非自由基稳定化合物，进一步降低氧化效率。松香十二醇酯在协同防老剂RD提高防老化效果的同时，不会影响其作为增塑剂的性能。
进一步地，所述二氧化钛采用纳米级二氧化钛。
通过采用上述技术方案，二氧化钛的纳米化，能够进一步提高其抗紫外性能，以进一步提高灯罩的抗老化性能。
进一步地，按重量份数计，原料包括聚甲基丙烯酸树脂5-8份。
通过采用上述技术方案，表面活性剂在充分搅拌的条件下，会吸附在二氧化钛粒子表面，形成一层吸附层。当反应体系升高，加入聚甲基丙烯酸树脂单体和引发剂后，就会在该吸附层进行乳液聚合反应。生成的单体自由基可以进一步与其他单体发生连锁加成，这样就会形成长链大分子，直到终止反应，大分子会与二氧化钛的表面羟基通过过氧桥结合在一起。进而提高纳米二氧化钛在体系的分散均匀性，以及加强纳米二氧化钛与体系之间的界面相容性。
进一步地，所述表面活性剂采用松香基琥珀酸双酯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，松香基琥珀酸双酯磺酸钠具有良好的乳化和分散效果，以提高体系各组分的分散性。此外，松香基琥珀酸双酯磺酸钠和松香十二醇酯具有良好的相容性，且能够提高松香十二醇酯和防老剂RD之间的协同效果，以进一步提高灯罩的抗老化效果。
本发明的另一目的在于提供一种摩托车前大灯的灯罩的制备方法，包括以下步骤：
S1，二氧化钛改性处理：将纳米二氧化钛、0.1-0.2份松香基琥珀酸双酯磺酸钠和聚甲基丙烯酸树脂投入90-100ml去离子水中搅拌均匀，通入氮气，缓慢升温至60℃，滴加1％wt的过硫酸钾0.02份，反应9-10h，将产物用甲苯、水洗涤抽滤数次，80℃烘干；
S2，原料的造粒：将聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性纳米二氧化钛、松香十二醇酯和硅烷偶联剂以及余量松香基琥珀酸双酯磺酸钠混合均匀，投入双螺杆挤出机中，240-260℃，500rpm条件下，熔融挤出造粒；
S3，烘干处理：将制得的颗粒放入烘箱内干燥3-4h，干燥温度为90-110℃；
S4，注塑成型：将干燥的颗粒加入到注塑机内，在50-55MPa的条件下注射1.0-1.5s，注射量至75-78％，再在55-60MPa的条件下注射0.8-1.2s，注射量至100％；
S5，脱模：冷却1-2min成型后趁热脱模，获得灯罩成品。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.二氧化钛具有抗紫外能力高，可见光透过性好，化学活性高等特点。二氧化钛对UVA(300-400nm)和UVB(280-300nm)具有较好的吸收能力，且其在吸收紫外线后自身不会发生分解或变色，由于其既是增强力学性能的填料，又具有紫外吸收能力。使得二氧化钛能够在增强灯罩强度的同时，提高其抗老化性能。同时配合防老剂对抗老化效果，进一步有效提高灯罩的耐老化性能，以保证灯罩的透光率；
2.松香十二醇酯是一种环保型增塑剂，提高了体系的可塑性以及灯罩的强度。在防老剂RD抗老化的反应过程中，还会生成氢过氧化物，松香十二醇酯能够和生成的过氧化物反应，形成非自由基稳定化合物，进一步降低氧化效率。松香十二醇酯在协同防老剂RD提高防老化效果的同时，不会影响其作为增塑剂的性能；
3.表面活性剂在充分搅拌的条件下，会吸附在二氧化钛粒子表面，形成一层吸附层。当反应体系升高，加入聚甲基丙烯酸树脂单体和引发剂后，就会在该吸附层进行乳液聚合反应。生成的单体自由基可以进一步与其他单体发生连锁加成，这样就会形成长链大分子，直到终止反应，大分子会与二氧化钛的表面羟基通过过氧桥结合在一起。进而提高纳米二氧化钛在体系的分散均匀性，以及加强纳米二氧化钛与体系之间的界面相容性；
4.松香基琥珀酸双酯磺酸钠具有良好的乳化和分散效果，以提高体系各组分的分散性。此外，松香基琥珀酸双酯磺酸钠和松香十二醇酯具有良好的相容性，且能够提高松香十二醇酯和防老剂RD之间的协同效果，以进一步提高灯罩的抗老化效果。
附图说明
图1是本发明提供的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种摩托车前大灯的灯罩，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，防老剂采用防老剂RD，增塑剂采用松香十二醇酯，硅烷偶联剂采用KH570，表面活性剂采用松香基琥珀酸双酯磺酸钠。
如图1所示，该灯罩的制备方法包括以下步骤：
S1，二氧化钛改性处理：将纳米二氧化钛、0.1份松香基琥珀酸双酯磺酸钠和聚甲基丙烯酸树脂投入90ml去离子水中搅拌均匀，通入氮气，缓慢升温至60℃，滴加1％wt的过硫酸钾0.02份，反应9h，将产物用甲苯、水洗涤抽滤数次，80℃烘干；
S2，原料的造粒：将聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性纳米二氧化钛、松香十二醇酯和硅烷偶联剂以及余量松香基琥珀酸双酯磺酸钠混合均匀，投入双螺杆挤出机中，240℃，500rpm条件下，熔融挤出造粒；
S3，烘干处理：将制得的颗粒放入烘箱内干燥3h，干燥温度为90℃；
S4，注塑成型：将干燥的颗粒加入到注塑机内，在50MPa的条件下注射1.0s，注射量至75％，再在55MPa的条件下注射0.8s，注射量至100％；
S5，脱模：冷却1min成型后趁热脱模，获得灯罩成品。
实施例2
一种摩托车前大灯的灯罩，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，防老剂采用防老剂RD，增塑剂采用松香十二醇酯，硅烷偶联剂采用KH570，表面活性剂采用松香基琥珀酸双酯磺酸钠。
该灯罩的制备方法包括以下步骤：
S1，二氧化钛改性处理：将纳米二氧化钛、0.1份松香基琥珀酸双酯磺酸钠和聚甲基丙烯酸树脂投入100ml去离子水中搅拌均匀，通入氮气，缓慢升温至60℃，滴加1％wt的过硫酸钾0.02份，反应9.5h，将产物用甲苯、水洗涤抽滤数次，80℃烘干；
S2，原料的造粒：将聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性纳米二氧化钛、松香十二醇酯和硅烷偶联剂以及余量松香基琥珀酸双酯磺酸钠混合均匀，投入双螺杆挤出机中，250℃，500rpm条件下，熔融挤出造粒；
S3，烘干处理：将制得的颗粒放入烘箱内干燥3.5h，干燥温度为100℃；
S4，注塑成型：将干燥的颗粒加入到注塑机内，在50MPa的条件下注射1.2s，注射量至76％，再在55MPa的条件下注射1.0s，注射量至100％；
S5，脱模：冷却1min成型后趁热脱模，获得灯罩成品。
实施例3
一种摩托车前大灯的灯罩，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，防老剂采用防老剂RD，增塑剂采用松香十二醇酯，硅烷偶联剂采用KH570，表面活性剂采用松香基琥珀酸双酯磺酸钠。
该灯罩的制备方法包括以下步骤：
S1，二氧化钛改性处理：将纳米二氧化钛、0.2份松香基琥珀酸双酯磺酸钠和聚甲基丙烯酸树脂投入100ml去离子水中搅拌均匀，通入氮气，缓慢升温至60℃，滴加1％wt的过硫酸钾0.02份，反应10h，将产物用甲苯、水洗涤抽滤数次，80℃烘干；
S2，原料的造粒：将聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性纳米二氧化钛、松香十二醇酯和硅烷偶联剂以及余量松香基琥珀酸双酯磺酸钠混合均匀，投入双螺杆挤出机中，260℃，500rpm条件下，熔融挤出造粒；
S3，烘干处理：将制得的颗粒放入烘箱内干燥4h，干燥温度为110℃；
S4，注塑成型：将干燥的颗粒加入到注塑机内，在55MPa的条件下注射1.5s，注射量至78％，再在60MPa的条件下注射1.2s，注射量至100％；
S5，脱模：冷却2min成型后趁热脱模，获得灯罩成品。
实施例4
与实施例2的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，防老剂采用抗氧剂1076。
实施例5
与实施例2的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，增塑剂采用对苯二甲酸二辛脂(DOTP)。
实施例6
与实施例2的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。
其中，表面活性剂采用十二烷基硫酸钠。
实施例7
与实施例2的区别在于，按重量份数计，原料组分如表1所示。
在制备方法过程中，去除二氧化钛改性处理的步骤。
性能检测试验
冲击强度测试：参照GB/T 1843-1996《塑料悬臂梁冲击试验方法》对样品进行冲击强度测试，其中摆锤的能量选用5.5J，样品冲击强度测试结果如表2所示。
紫外老化试验：将7组冲击强度测试样条放入紫外老化箱中，正对紫外灯管下方位置，样条之间平行放置，间隔1cm左右。打开紫外灯光源，漏光处用黑布包住，打开通风橱，老化15天，取出样条并按照冲击强度对老化后的样条进行样品冲击强度检测。计算获得冲击强度下降率，计算结果如表2所示。
表1(灯罩原料配方表)
Figure BDA0002246593710000061
表2(性能检测表)
Figure BDA0002246593710000062
由表1和表2可以看出，实施例4-6在冲击强度下降率上均有所提高，可见防老剂RD、松香十二醇酯以及松香基琥珀酸双酯磺酸钠之间存在协同增效的作用，即便是将其中单样组分替换为效果更显著的物质，也导致冲击强度下降率不可避免地被提高。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：按重量份数计，原料包括以下组分，
聚碳酸酯 280-300份；
聚氯乙烯 80-100份；
二氧化钛 5-8份；
防老剂 3-5份；
增塑剂 3-4份；
硅烷偶联剂 3-5份；
表面活性剂 0.4-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：所述防老剂采用防老剂RD。
3.根据权利要求2所述的一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：所述增塑剂采用松香十二醇酯。
4.根据权利要求1所述的一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：所述二氧化钛采用纳米级二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：按重量份数计，原料包括聚甲基丙烯酸树脂5-8份。
6.根据权利要求1所述的一种摩托车前大灯的灯罩，其特征在于：所述表面活性剂采用松香基琥珀酸双酯磺酸钠。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种摩托车前大灯的灯罩的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，二氧化钛改性处理：将纳米二氧化钛、0.1-0.2份松香基琥珀酸双酯磺酸钠和聚甲基丙烯酸树脂投入90-100ml去离子水中搅拌均匀，通入氮气，缓慢升温至60℃，滴加1%wt的过硫酸钾0.02份，反应9-10h，将产物用甲苯、水洗涤抽滤数次，80℃烘干；
S2，原料的造粒：将聚碳酸酯、聚氯乙烯、改性纳米二氧化钛、松香十二醇酯和硅烷偶联剂以及余量松香基琥珀酸双酯磺酸钠混合均匀，投入双螺杆挤出机中，240-260℃，500rpm条件下，熔融挤出造粒；
S3，烘干处理：将制得的颗粒放入烘箱内干燥3-4h，干燥温度为90-110℃；
S4，注塑成型：将干燥后的颗粒加入到注塑机内，在50-55MPa的条件下注射1.0-1.5s，注射量至75-78%，再在55-60MPa的条件下注射0.8-1.2s，注射量至100%；
S5，脱模：冷却1-2min成型后趁热脱模，获得灯罩成品。
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