CN111763373A - 一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用tpv材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料及其制备方法,其中PCR PP再生TPV材料包含以下重量份组分:再生聚丙烯70~90份,三元乙丙橡胶40~60份,填充料15~35份,苯乙烯橡胶5~10份,光稳定剂0.5~2份,含氟添加剂1~2份,过氧化物0.01~0.05份,助剂2~4份,其中再生聚丙烯选用PCR PP,苯乙烯橡胶为星型苯乙烯橡胶;其制备方法包括备料、一次挤出造粒及二次挤出造粒。本发明为PCR PP的应用提供了新途径,本发明生产的TPV材料不仅性能优良,且经济环保,能够缓解当前塑料污染问题,适用于汽车挡泥板的制造。另外,本发明的制备方法具有操作简单、易于批量生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性硫化橡胶制备的技术领域,更具体地说,它涉及一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料及其制备方法。
背景技术
汽车轻量化是当前汽车工业研究的热点,汽车轻量化主要涉及零部件的结构设计与适合特定工艺加工成型的材料。当前,伴随着汽车轻量化的发展,在汽车挡泥板材质的选用上,以玻纤增强聚丙烯复合材料制成的汽车挡泥板越来越多。玻纤增强聚丙烯是在传统的纯聚丙烯的基础上增加玻纤,以提高传统聚丙烯的耐磨性能和强度。
由于玻纤的加入,材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑难度比不加玻纤的材料要增加很多;同时,玻纤容易吸湿,使得材料的吸湿性能增加,注塑时必须增加烘干步骤,导致加工工序更加繁琐;并且,玻纤硬度很高、加工过程中易挥发出腐蚀性气体,挤出成型时对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大,这些缺陷使得玻纤增强丙烯制品加工难度大、品质难以控制,限制了其在汽车挡泥板上的发展。因此,本领域技术人员对用作汽车挡泥板的复合材料不断进行着改进。
公开号为CN108503957A的中国专利中公开了一种用于制作低VOC挡泥板的热塑性弹性材料及其制备方法,其中用于制作低VOC挡泥板的热塑性弹性材料包括50-80份的聚丙烯,10-20份的聚烯烃弹性体,5-10份的三元乙丙橡胶,5-10份的填充材料和0.1-5份的助剂,该技术中提供的热塑性弹性材料具有耐磨、耐弯折、撕裂强度高、耐低温、有机挥发物含量低、常温/低温抗冲击高的优点。
为了保证热塑性弹性材料的品质,在现有技术中,材料中作为主要原料的聚丙烯通常选用直接合成获得的聚丙烯新料。与此同时,目前在工业生产和日常生活中,聚丙烯的大量生产和使用带来了日趋严重的塑料污染问题,而目前尚未有本领域技术人员从经济环保的角度出发,尝试利用回收再生后的聚丙烯作为生产原料生产热塑性弹性材料。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其利用再生聚丙烯中的一种材料即PCR PP作为主要原料生产TPV材料,一方面能够开发PCR PP的新用途,改善当前的塑料污染问题,另一方面能够使生产获得的TPV材料更具经济环保的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料的制备方法,其能够利用PCR PP为原料制造TPV材料,具有工艺易于操作、加工成本低、制品品质优良的效果。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:
一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,包含以下重量份组分,
再生聚丙烯 70~90份
三元乙丙橡胶 40~60份
填充料 15~35份
苯乙烯橡胶 5~10份
光稳定剂 0.5~2份
含氟添加剂 1~2份
过氧化物 0.01~0.05份
助剂 2~4份。
通过采用上述技术方案,由于本方案中作为TPV主要原料聚丙烯选用再生聚丙烯,而非现有技术中直接合成的聚丙烯新料,一方面减少了生产上聚丙烯的制造量,另一方面能够提供一种新的再生聚丙烯的用途,拓宽再生聚丙烯的使用范围,从源头上改善当前的聚丙烯类塑料的污染情况,同时还能够使本方案中的TPV材料制品更加符合当前经济环保的理念。
再生聚丙烯的交联强度不如聚丙烯新料,带来了再生聚丙烯拉伸强度和韧性降低的缺陷,使得再生聚丙烯的弹性不如聚丙烯新料,因此,本方案中添加苯乙烯橡胶来对再生聚丙烯拉伸强度和韧性缺陷进行弥补,以增强本方案中TPV材料的弹性。同时,再生聚丙烯在熔融挤出时,由于其分子间力比较弱,粘连性不高,相对于聚丙烯新料更容易发生溶体破裂现象,因此,本方案中的配方中加入含氟添加剂,利用含氟添加剂与被挤出的TPV材料不相容,而与金属表面具有高度亲和力的特点,能够使TPV材料在挤出时与螺杆挤出机模头件形成滑移层,有助于TPV材料加工过程中挤出,提高材料的表面质量,使因为再生聚丙烯的使用而带来TPV加工性能的降低问题得到改善。
过氧化物作为本方案中TPV材料加工过程中的交联剂,有助于TPV在加工过程中产生交联,进一步改善本TPV中因再生聚丙烯的使用而带来的拉伸强度和韧性较低的问题。
为了使本含有再生聚丙烯的TPV材料在制成汽车挡泥板使用时,其耐老化性能能够与聚丙烯新料相当,因此,本方案中的配方中添加有光稳定剂,能够提高材料的光照稳定性,减缓利用本方案中的TPV材料制成的汽车挡泥板的老化变黄速度,提高汽车挡泥板的使用年限。
进一步地,所述再生聚丙烯为PCR PP。
目前市面上的再生聚丙烯多种多样,品质良莠不齐,而PCR PP属于目前再生塑料中品质相对优良的一种再生料。PCR是英文post consumer recyclate或post consumerresin的缩写,PCR PP指使用后经回收再生的聚丙烯材料。通过采用上述技术方案,在配方中添加品质优良的PCR PP作为制备TPV的主原料,经济环保的同时还能够有效提高TPV制品材料的性能,进而保障汽车挡泥板制品的品质。
进一步地,所述苯乙烯橡胶为星型苯乙烯橡胶。
通过采用上述技术方案,相对于现有的线型苯乙烯橡胶,星型苯乙烯橡胶为4爪星型结构,其具有更佳的耐磨性、回弹性、抗撕裂性,能够更加有效地改善再生聚丙烯伸强度和韧性上的缺陷。
进一步地,所述三元乙丙橡胶中含有ENB,所述ENB在所述三元乙丙橡胶中的质量百分含量控制在3%~7%之间;所述三元乙丙橡胶中含有橡胶填充油,所述橡胶填充油在所述三元乙丙橡胶中的质量百分含量控制在16%~35% 份之间。
通过采用上述技术方案,ENB的中文名称为乙叉降冰片烯,在相同的聚合条件下,ENB的含量影响着橡胶的硫化速度,ENB含量越高,能够加快本方案中的TPV的硫化速度,同时使材料具有更低的压缩形变。小于3%的ENB含量对橡胶硫化速度的促进效果无法满足生产需求,而高ENB含量的橡胶生产成本过高,因此,本方案中将三元乙丙橡胶中的ENB含量控制在3%~7%,不仅能够满足TPV材料的硫化速度,还能对本TPV材料的生产成本进行控制。橡胶填充油主要影响TPV材料的硬度,橡胶填充油含量太低,容易导致TPV材料硬度过高,会增加生产时的挤塑难度,同时降低最终汽车挡泥板制品的弹性和光泽度;而橡胶填充油含量过高时,不利于材料成型,同时会降低最终制品的强度,因此,本方案中三元乙丙橡胶中将橡胶填充油的质量百分含量控制在16%~35% 份之间,既利于改善本TPV材料生产加工时的加工性能,又不至于干扰TPV材料的硬度。
进一步地,所述橡胶填充油为环烷基白油、芳香基白油、石蜡基白油中的任意一种或者至少两种的混合物。
通过采用上述技术方案,根据相似相容的原理,环烷基白油中含有的环烷烃、芳香基白油中含有的芳烃及石蜡基白油中含有的环烷烃和芳烃均能够和三元乙丙橡胶、苯乙烯橡胶和聚丙烯中的不饱和烃产生良好的相容性,使得填充油能够在TPV材料中均匀分散,提高TPV材料性能的稳定性。
进一步地,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、三嗪类光稳定剂或有机镍络合物中的任意一种或者至少两种的混合物。
通过采用上述技术方案,受阻胺类光稳定剂中的受阻胺官能团属于脂环胺类结构,其在有氧状态下吸收光能后,可以转变为氮氧自由基捕获橡胶光氧化降解中所产生的烷基活性自由基,起到延缓材料光老化的效果,其受阻胺官能团和TPV材料中的不饱和烃具有良好的相容性。三嗪类光稳定剂由于其邻位羟基的特殊分子结构,使得三嗪类光稳定剂在吸收光能后,可以通过分子内重排将吸收的紫外线能量转换为无害的热能或其他能量形式传递出去,对材料起到光稳定的效果。三嗪类光稳定剂对紫外线的吸收效果和邻位羟基的个数有关,邻位羟基的个数越多,其紫外吸收能力越强,与TPV材料中的不饱和烃的相容性更高。有机镍络合物分子结构中具有能够吸收紫外线能量的有机螯合环,其和TPV材料具有良好的相容性。光稳定剂与TPV材料的相容性越高,TPV材料中的光稳定剂会更加稳定,越有利于维持TPV材料的性能。
进一步地,所述过氧化物为2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯或2,4-二氯过氧化苯甲酰中的任意一种或至少两种的混合物。
再生聚丙烯这种再生料在加工过程中产生的异味往往比新料重,为了缓解这种缺陷,本方案中选用的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯、2,4-二氯过氧化苯甲酰在聚丙烯、三元乙丙橡胶等高分子材料中具有优良的分散性,是过氧化物中硫化后刺激性气味比较少的几种,且绿色环保性能符合ROHS及FDA标准,使得本方案中TPV材料的生产过程更加环保。
进一步地,所述助剂为抗氧剂、聚乙烯蜡及热稳定剂按照质量比1:1:2的比例混配而成,其中所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂。
通过采用上述技术方案,聚乙烯蜡能够作为润滑剂,起到增加TPV材料加工时的流动性和成品光泽的效果。通过热稳定剂的加入,能够保持硫化橡胶在受热条件下交联密度的稳定性,从而对挤出硫化过程中的橡胶起到热防护作用。当抗氧剂在TPV生产原料中少量存在时,可以延缓或抑制TPV材料氧化过程的进行,从而阻止TPV材料的老化并延长其使用寿命。另外,受阻酚抗氧剂和受阻胺类光稳定剂联用能够在热氧老化中产生协同作用,对橡胶的光稳定起到增效作用,因此本方案中的抗氧剂选用受阻酚抗氧剂。
进一步地,所述填充料为碳酸钙、高岭土或硅灰石中的任意一种或至少两种的混合物。
通过采用上述技术方案,碳酸钙、高岭土、硅灰石的晶型稳定、强度大,能够对再生聚丙烯的成型起到加强效果,利于TPV材料成型。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:
一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料的制备方法,其包括如下步骤:
S1:备料
S11:原料预处理
将三元乙丙橡胶、再生聚丙烯、苯乙烯橡胶分别进行磨粉,获得三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料及苯乙烯橡胶预处理粉料;
S12:混料
按照配比将对应重量份的三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料、苯乙烯橡胶预处理粉料、填充料、光稳定剂及含氟添加剂进行混合,混合时的转速为1200 rpm~1500rpm,混合时间为3~7分钟,得到混合料;
S2:一次挤出造粒
将S12中的混合料投入双螺杆挤出机内,挤出造粒制得半成品,半成品的粒径控制在0.15mm~0.20mm之间,双螺杆挤出机的挤出温度控制在180℃~220℃之间,双螺杆挤出机的转速控制在250 rpm~330rpm之间;
S3:二次挤出造粒
将S2中的半成品、过氧化物、助剂再次投入双螺杆挤出机内,挤出造粒制得成品,双螺杆挤出机的挤出温度控制在140℃~200℃之间,双螺杆挤出机的转速控制在220 rpm~300rpm之间。
通过将再生聚丙烯、三元乙丙橡胶和苯乙烯橡胶在混合前进行磨粉,能够尽可能使得三者混合时的粒度范围接近,不仅能够为后续混料提供便利,而且在挤出造粒时,能够使原料间混合熔融的更加均匀,以提升再生聚丙烯的加工性能。
通过分批次挤出造粒,对原料进行了两次熔融混合,有利于多种原料在TPV加工过程中的均匀分散。通过对半成品粒径的控制,使得半成品的粒径处于较小的范围内,利于二次挤出造粒时,半成品和过氧化物及助剂之间能够混合的更加均匀。本制备方法能够利用PCR PP为主原料制造出TPV材料,且工艺易于操作、加工成本低,能够生产出性能优良、质量稳定的TPV材料。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1. 由于本发明采用再生聚丙烯取代现有的聚丙烯新料制造TPV材料,为再生聚丙烯的应用和TPV材料的生产提供了一种新的途径,即有益于改善当前的塑料污染问题,又能够使生产获得的TPV材料更符合当前经济环保的理念,有助于克服TPV材料生产需使用新料的传统观念。同时,本方案中的TPV材料能够满足汽车挡泥板耐磨、抗撕裂强度高、弹性优良等需求。
2. 由于本发明选用星型苯乙烯橡胶,其相对于现在TPV材料中常用的线型苯乙烯而言,具备更佳的耐磨性、回弹性和抗撕裂性,能够对PCR PP材料拉伸强度和韧性上相对于聚丙烯新料存在的缺陷加以弥补,以便本方案中的TPV材料在用作汽车挡泥板时具备足够长的使用寿命。
3. 本发明选用的用于汽车挡泥板的PCR PP再生TPV材料的制备方法,通过先粉碎后分批次挤出的加工方式,能够使多种生产原料混配熔融得更加均匀,有利于利用更加经济环保的原材料制造出品质更高的TPV材料。同时,本制备方法总体步骤简单,易于操作,适合于生产上大批量生产TPV材料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
本发明中,一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其包含以下重量份组分:
再生聚丙烯 70份
三元乙丙橡胶 40份
填充料 15份
苯乙烯橡胶 5份
光稳定剂 0.5份
含氟添加剂 1.5份
过氧化物 0.02份
助剂 2份
其中,再生聚丙烯采用PCR PP,为市售产品,此处为威立雅华菲高分子科技(浙江)有限公司PCR PP产品。
此处三元乙丙橡胶为市售日本三井,3072EPM,该三元乙丙橡胶中ENB的质量百分含量为4.5%,橡胶填充油的质量百分含量为35%,橡胶填充油为石蜡基白油。
填充料为市售产品,可以为碳酸钙、高岭土或硅石灰中的任意一种或至少两种的混合物均可,此处为粉末状的碳酸钙。
苯乙烯橡胶采用星型苯乙烯橡胶,为市售产品,此处为巴陵石化,SBS4402。
光稳定剂为市售产品,可以为受阻胺类光稳定剂、三嗪类光稳定剂或有机镍络合物中的任意一种或者至少两种的混合物,此处为受阻胺类光稳定剂,巴斯夫,770。
含氟有添加剂为市售产品,可以为3M,5920或3M,5924中的一种或两种混合,此处为3M,5920。
过氧化物为市售产品,可以为2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯或2,4-二氯过氧化苯甲酰中的任意一种或至少两种的混合物,此处为阿克苏,2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷。
助剂为抗氧剂、聚乙烯蜡及热稳定剂按照质量比1:1:2的比例混配而成,抗氧剂为市售受阻酚抗氧剂,此处为巴斯夫,Irganox 1076;热稳定剂为市售热稳定剂,此处为HS-80;聚乙烯蜡为市售产品。
上述TPV材料的制备方法,其包括以下步骤:
S1:备料
S11:原料预处理
将三元乙丙橡胶、再生聚丙烯、苯乙烯橡胶分别投入橡胶磨粉机中进行磨粉,此处使用对辊式橡胶磨粉机,磨粉后分别获得三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料及苯乙烯橡胶预处理粉料;
S12:混料
按照配比将对应重量份的S11中的三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料、苯乙烯橡胶预处理粉料、填充料、光稳定剂及含氟添加剂进行混合,在1500rpm的转速下混合7分钟,得到混合料;
S2:一次挤出造粒
将S12中的第一原料投入双螺杆挤出机内,挤出造粒制得半成品,此步骤的双螺杆挤出机的挤出温度为200℃,双螺杆挤出机的转速控制为300rpm,并且,半成品的粒径控制在0.15mm~0.20mm之间。此处使用的双螺杆挤出机为翰泰HT-965双螺杆挤出造粒机。
S3:二次挤出造粒
将过氧化物、助剂及S2中一次造粒所得的半成品加入双螺杆挤出机中,挤出造粒得成品,此步骤中的双螺杆挤出机的挤出温度为150℃,双螺杆挤出机的转速控制为250rpm。
在本实施例的制备方法中,通过将三元乙丙橡胶、再生聚丙烯、苯乙烯橡胶在混料前进磨粉处理,使得三种原料的粒径接近且减小,有利于第一原料中各组分分散的更加均匀,从而后获得的半成品熔融的更加均匀,以便提高后续的成品品质。同时,通过将半成品粒径控制在0.15mm~0.20mm之间,使得半成品的粒径较细,减小半成品和助剂之间的粒径差异,便于二次挤出造粒时半成品和过氧化物及助剂间混合的更为均匀,进一步提高成品的品质。
实施例2:
本实施例与实施例1的不同之处在于,其包含以下重量份组分:
再生聚丙烯 80份
三元乙丙橡胶 50份
填充料 25份
苯乙烯橡胶 8份
光稳定剂 1份
含氟添加剂 1.5份
过氧化物 0.02份
助剂 3份
其中,三元乙丙橡胶为中国吉化,EP J3092E,该三元乙丙橡胶中的ENB的质量百分含量为7%,橡胶填充料油的质量百分含量为16%。橡胶填充油为环烷基白油。
填充料为市售产品,此处为粉末状的高岭土。
光稳定剂为市售产品,此处为三嗪类光稳定剂,巴斯夫,Tinuvin 400。
含氟有添加剂为市售产品,此处为3M,5924。
过氧化物为市售产品,此处为双叔丁基过氧化二异丙基苯。
在本实施例中,上述TPV材料的制备方法与实施例1相同。
实施例3:
本实施例与实施例1的不同之处在于,其包含以下重量份组分:
再生聚丙烯 90份
三元乙丙橡胶 60份
填充料 35份
苯乙烯橡胶 10份
光稳定剂 2份
含氟添加剂 2份
过氧化物 0.05份
助剂 4份
其中,三元乙丙橡胶购自日本三井,其ENB的质量百分含量为3%,橡胶填充油的质量百分含量为35%。橡胶填充油为芳香基白油。
填充料为市售产品,此处为粉末状的硅灰石。
光稳定剂为市售产品,此处为有机镍络合物类光稳定剂。
过氧化物为市售产品,此处为2,4-二氯过氧化苯甲酰。
在本实施例中,上述TPV材料的制备方法与实施例1相同。
对比例1:
本对比例与实施例1的不同之处在于,其中再生聚丙烯的重量份为65份。
对比例2:
本对比例与实施例3的不同之处在于,其中再生聚丙烯的重量份为95份。
对比例3:
本对比例与实施例3的不同之处在于,其中再生聚丙烯的重量份为100份。
对比例4:
本对比例与实施例1的不同之处在于,苯乙烯橡胶为线型苯乙烯橡胶,为市售产品,此处为巴陵石化,SBS1401。
对比例5:
本对比例与实施例1的不同之处在于,用70份重量份的聚丙烯新料替换70份重量份的再生聚丙烯,此处聚丙烯新料为市售产品。
对比例6:
本实施例与实施例1的不同之处在于,S1备料步骤中不采用S11原料预处理步骤,而直接进行S12混料步骤,具体为,将本对比例中重量份的三元乙丙橡胶、再生聚丙烯、苯乙烯橡胶、填充料、光稳定剂及含氟添加剂进行混合,在1500rpm的转速下混合7分钟,得到混合料;
另外,S2一次挤出造粒步骤中不对半成品的粒径进行控制。
性能检测实验:
对上述所有实施例和所有对比例所制备的用于汽车挡泥板的PCR PP再生TPV材料进行如下物理性质测试:
表观情况:肉眼观察并触摸每个实施例中挤出造粒的TPV材料成品料表面情况;
硬度(D):采用标准DIN 53505-2000(C)测试每个实施例中试样的Shore D,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值;
比重(g/cm3):采用300A系列橡胶比重计测量每个实施例中试样的比重,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值;
熔融指数(g/10min):采用标准GB/T 3682.1-2018测试每个实施例中试样的熔融指数,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值;
抗拉强度(MPa):根据ISO527-2/5A/500标准测试每个实施例中试样在-40℃下的拉伸断裂强度,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值;
延伸率(%):在电脑双柱拉力试验机上根据标准GB/T528-2009测试每个实施例中试样的延伸率,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值;
撕裂强度(kN/m):根据ISO34标准测试每个实施例中试样在85℃下的撕裂强度,且每个实施例中的每个样品做三次试样测量,取平均值。
测试结果如表1所示:
表1:性能检测实验平均数据
从上表中实施例1、实施例2和实施例3可以看出,利用本方案中的配方和制备方法制备得到的含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料的各项性能指标均处于优良水平,可以作为制造汽车挡泥板的原材料,制造出符合实际应用需求的汽车挡泥板。
从上表中实施例1、实施例2实施例3以及对比例5可以看出,对比例5中生产的TPV材料的性能介于实施例1和实施例2之间,因此可知,使用同样配方和加工工艺的情况下,虽然使用PCR PP制造的TPV材料性能相比新料生产的TPV材料的性能稍差,但两者差距并不大,而增加配方中各配料的用量后,使用PCR PP制造的TPV材料的性能优于新料制造的TPV材料。所以,从经济环保的角度考虑,本发明中的技术方案可取代聚丙烯新料投入实际生产。
另外,从上表中实施例1、实施例2、实施例3、对比例1还可以看出,当PCR PP用量小于70 重量份数时,所生产的TPV材料的硬度、比重、熔融指数、抗拉强度、延伸率及撕裂强度均降低,表示材料的耐性降低,强度较弱,在实际应用时会出现产品使用寿命较短的问题。从实施例1、实施例2、实施例3、对比例2、对比例3可以看出,随着PCR PP用量的增加,材料的硬度、比重、熔融指数、抗拉强度、撕裂强度逐渐增加,但延伸率降低较快,说明材料弹性逐渐变差,逐渐失去TPV材料柔软的特性,不利于使用。
其次,从上表中实施例1和对比例4可以看出,使用线型苯乙烯橡胶为原料生产的TPV材料的抗拉强度、延伸率及撕裂强度均明显小于使用星型苯乙烯橡胶为原料生产的TPV材料,因此可以说明以星型苯乙烯橡胶为原料生产的TPV材料的强度大于以线型苯乙烯橡胶为原料生产的TPV材料的强度。
表2中示出实施例1和对比例6中各项性能三次测量的实验数据及对比例6个性性能的平均数据。
表2:实施例1和对比例6性能检测实验三次测量数据
从上表1中的数据可以看出,实施例1和对比例6 制造出来的TPV材料性能检测获得的平均数据差距不大,但是,结合上表2可以看出,经过预处理并对一次挤出造粒中半成品粒径进行控制的实施例1制得的TPV材料,同一项性能指标三次测量获得的数据间差异不大,而未经过预处理并不对一次挤出造粒中半成品粒径进行控制的对比例6制得的TPV材料,同一项性能指标三次测量获得的数据间的差异较实施例1大,说明不对原料进行预处理并不对一次挤出造粒半成品粒径进行控制时,可能由于PCR PP与其他原料熔融时,熔融程度的批次间差异较大导致,考虑到PCR PP作为再生料熔融的不稳定性,因此对原料进行预处理、并对一次挤出造粒时半成品粒径进行控制为提高含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料性能的有效手段。
Claims (10)
1.一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,包含以下重量份组分,
再生聚丙烯 70~90份
三元乙丙橡胶 40~60份
填充料 15~35份
苯乙烯橡胶 5~10份
光稳定剂 0.5~2份
含氟添加剂 1~2份
过氧化物 0.01~0.05份
助剂 2~4份。
2.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述再生聚丙烯为PCR PP。
3.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述苯乙烯橡胶为星型苯乙烯橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述三元乙丙橡胶中含有ENB,所述ENB在所述三元乙丙橡胶中的质量百分含量控制在3%~7%之间;
所述三元乙丙橡胶中含有橡胶填充油,所述橡胶填充油在所述三元乙丙橡胶中的质量百分含量控制在16%~35% 份之间。
5.根据权利要求4所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述橡胶填充油为环烷基白油、芳香基白油、石蜡基白油中的任意一种或者至少两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、三嗪类光稳定剂或有机镍络合物中的任意一种或者至少两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述过氧化物为2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、双叔丁基过氧化二异丙基苯或2,4-二氯过氧化苯甲酰中的任意一种或至少两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述助剂为抗氧剂、聚乙烯蜡及热稳定剂按照质量比1:1:2的比例混配而成,其中所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂。
9.根据权利要求1所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料,其特征在于,所述填充料为碳酸钙、高岭土或硅灰石中的任意一种或至少两种的混合物。
10.如权利要求1任一项所述的一种含有再生聚丙烯的汽车挡泥板用TPV材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:备料
S11:原料预处理
将三元乙丙橡胶、再生聚丙烯、苯乙烯橡胶分别进行磨粉,获得三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料及苯乙烯橡胶预处理粉料;
S12:混料
按照配比将对应重量份的S11中的三元乙丙橡胶预处理粉料、再生聚丙烯预处理粉料、苯乙烯橡胶预处理粉料、填充料、光稳定剂及含氟添加剂进行混合,混合时的转速为1200rpm~1500rpm,混合时间为3~7分钟,得到混合料;
S2:一次挤出造粒
将S12中的混合料投入双螺杆挤出机内,挤出造粒制得半成品,半成品的粒径控制在0.15mm~0.20mm之间,双螺杆挤出机的挤出温度控制在180℃~220℃之间,双螺杆挤出机的转速控制在250 rpm~330rpm之间;
S3:二次挤出造粒
将S2中的半成品、过氧化物、助剂再次投入双螺杆挤出机内,挤出造粒制得成品,双螺杆挤出机的挤出温度控制在140℃~200℃之间,双螺杆挤出机的转速控制在220 rpm~300rpm之间。
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