CN116285107A - 一种汽车保险杠用pp材料及其制备方法 - Google Patents

一种汽车保险杠用pp材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于汽车零件材料技术领域，具体公开了一种汽车保险杠用PP材料及其制备方法。汽车保险杠用PP材料，以重量份数计，包括以下原料：60‑80份PP再生料、8‑15份滑石粉、5‑10份热塑性聚烯烃弹性体、16‑20份改性玻璃纤维、5‑9份苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、1‑3份润滑剂和2‑5份抗氧剂。本申请中制备的汽车保险杠用PP材料具有较好的拉伸强度和冲击强度，各原料组分相互配合，提高了体系的抗冲击性能。

Description

一种汽车保险杠用PP材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及汽车零件材料技术领域，尤其是涉及一种汽车保险杠用PP材料及其制备方法。
背景技术
保险杠是装在汽车前后端的，不仅具有装饰功能，而且能够吸收和缓和外界冲击力，防护车身、保护车身及乘员的安全。以前保险杠是以金属材料为主，用厚度约为3mm的钢板冲压成U形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，好像车身附加上去的部件，十分不美观；近年来，随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车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，塑料制成的保险杠应运而生，人们称为塑料保险杠。
塑料保险杠通常采用聚丙烯(PP)塑料，聚丙烯材料具有较高的刚性、较低的密度、易成型加工、良好的耐化学性能和可回收利用的优点，在汽车上的应用不断增大，但是聚丙烯材料的抗冲击性能差，进而限制了聚丙烯材料在塑料保险杠中的应用。
发明内容
为了改善聚丙烯材料的抗冲击性能差的问题，本申请提供了一种汽车保险杠用PP材料及其制备方法。
本申请提供了一种汽车保险杠用PP材料，采用如下的技术方案：
一种汽车保险杠用PP材料，以重量份数计，包括以下原料：60-80份PP再生料、8-15份滑石粉、5-10份热塑性聚烯烃弹性体、16-20份改性玻璃纤维、5-9份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、1-3份润滑剂和2-5份抗氧剂。
通过采用上述技术方案，PP再生料是通过回收聚丙烯产品再次加工使用的材料，具有较好的韧性、耐冲击强度和较高的流动性，能够与热塑性聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，热塑性聚烯烃弹性体具有较好的流动性，不仅与PP再生料相容性好，而且良好的流动性能够改善滑石粉的分散效果，配合润滑剂，进一步有助于滑石粉和改性玻璃纤维混合均匀，同时也提高体系的抗冲击强度；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有优良的拉伸强度、弹性和永久变形小的优点，与PP再生料、热塑性聚烯烃弹性体配合，进而提高了体系的弹性和冲击性能。
改性玻璃纤维具有较好的机械强度，抗拉强度大，改性玻璃纤维的加入减小了塑料的高分子链间的相互移动，因此提高了体系的强度和刚性，配合PP再生料，PP再生料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有较好的韧性和弹性，各种组分相互配合进而减小制品开裂的机率，大大提高了体系的抗冲击性能；滑石粉具有较好的填充作用，可有效改善制品的表面硬度、表面抗划痕性和耐热性能，使得制品具有较好的综合性能。
优选的，所述PP再生料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将回收的废旧PP塑料水洗、破碎成直径为0.5-2mm的颗粒，然后加入乙醇溶液进行清洗，干燥，再加入质量浓度为38-45％的盐酸溶液，浸泡15-30min，再用清水洗涤，干燥，备用；
(2)将纳米碳酸钙分散在水中，搅拌30-50min，然后加入海藻酸钠和步骤(1)得到的处理的PP塑料，在60-80℃下搅拌3-5h，干燥，得到PP再生料。
通过采用上述技术方案，用乙醇溶液清洗废旧PP塑料，去掉废旧PP塑料表面的油污等有机杂质，然后用盐酸溶液浸泡，盐酸溶液对废旧PP塑料表面进行腐蚀，使废旧PP塑料表面变得粗糙，出现微小孔洞和孔隙结构，有助于纳米碳酸钙的负载，纳米碳酸钙粒径小、分散性好，具有量子尺寸效应、表面效应、表面原子处于高度活化状态，纳米碳酸钙负载在废旧PP塑料表面的孔洞和孔隙结构中，进而增强废旧PP塑料的耐热性、弯曲强度和韧性，有助于后续废旧PP塑料与其他组分较好的相容和粘结，改善制品的流变性能和耐热性能，增强制品的抗冲击强度。
海藻酸钠是一种稳定剂和增稠剂，溶于水溶液中形成黏稠的胶体，使水溶液具有粘性，胶体包覆在废旧PP塑料的外表面，使纳米碳酸钙更紧密的与废旧PP塑料粘结，进而增强了废旧PP塑料的结构稳定性，有助于后续改善废旧PP塑料的抗冲击性等综合性能，在后续制品过程中，纳米碳酸钙的存在还能够减少制品中的气孔和孔隙，使制品各组分混合更均匀，进一步改善制品的结构强度和抗冲击性能。
优选的，所述步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:0.9-1.5:0.05-0.09。
通过采用上述技术方案，通过控制步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠之间的质量比，得到综合性能更优的制品，纳米碳酸钙粒径小、分散性好，纳米碳酸钙能够负载在废旧PP塑料表面，增强废旧PP塑料的抗冲击性、弯曲强度和韧性，海藻酸钠有助于使纳米碳酸钙和废旧PP塑料粘结更紧密，进一步提高废旧PP塑料的结构强度和稳定性，有助于后续应用于制品中，进而增强制品的综合性能。
优选的，所述纳米碳酸钙的颗粒粒径为50-100nm，白度≥90％，活化率≥95％。
通过采用上述技术方案，纳米碳酸钙的颗粒粒径小，比表面积大，有助于纳米碳酸钙更好的负载，活化率高，与塑料、树脂相容性较好，可显著增强制品的耐热性及韧性，提高制品的热稳定性和分散性，改变制品的流变性能，增强制品的抗冲击强度和拉伸性能。
优选的，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的密度为0.95-1.05g/cm3，在190℃、2.16kg荷重条件下的熔融指数为2.0-4.0g/10min。
通过采用上述技术方案，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是一种热塑性弹性体，在上述密度和熔融指数范围内，具有较高的硬度、柔软性、黏结性和抗屈挠性，兼有橡胶和塑料的优点，具有透气性、抗湿滑性和一定的粘接效果，在后续制品的制备过程中，有助于各种组分配合，进一步改善制品的韧性和冲击强度。
优选的，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将玻璃纤维用丙酮浸泡1-2h，然后用乙醇清洗、干燥，再将玻璃纤维加入至浓度为0.5-1mol/L的HCl溶液中进行酸浸处理12-30min，酸浸处理的温度为85-95℃，然后水洗，干燥，备用；
(2)将纳米硅藻土分散于乙醇溶液中，然后加入步骤(1)处理的玻璃纤维和浓度为0.1-0.3mg/mL的石墨烯分散溶液，超声2-5h，再加入瓜尔胶，继续搅拌1-3h，得到改性玻璃纤维；
其中，玻璃纤维的长度为70-100μm，石墨烯分散溶液的溶剂为水。
通过采用上述技术方案，玻璃纤维用丙酮浸泡，去除玻璃纤维表面的有机杂质，然后用乙醇清洗，再浸泡于盐酸溶液中进行酸洗，使玻璃纤维表面变得粗糙和多孔，控制温度在85-95℃，加快酸洗的效率，提高反应进程。
纳米硅藻土分散于乙醇溶液中，加入步骤(1)处理的玻璃纤维，有助于使纳米硅藻土负载在玻璃纤维的表面，纳米硅藻土具有较好的耐热性和耐磨性，能够提高玻璃纤维的耐热性和耐磨性，同时，纳米硅藻土作为一种填充剂，可明显提高玻璃纤维的冲击强度、拉伸强度，提高制品的耐热性、耐磨性和耐老化性。
石墨烯的加入，石墨烯能够吸附纳米硅藻土，同时石墨烯能够负载在玻璃纤维的表面，石墨烯、纳米硅藻土和玻璃纤维较好的粘结，形成三维结构，石墨烯具有优异的力学性能和机械性能，与纳米硅藻土配合，增强玻璃纤维的机械强度、抗冲击性能；瓜尔胶的加入，进一步包覆玻璃纤维，能够使石墨烯、纳米硅藻土和玻璃纤维进一步粘结，进而增强后续制品的综合性能。
优选的，所述玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.5-0.8:0.01-0.03。
通过采用上述技术方案，通过控制玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液三者之间的质量比，得到力学性能较优的改性玻璃纤维，玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯之间具有协同作用，纳米硅藻土负载在玻璃纤维的表面，石墨烯能够吸附纳米硅藻土，同时石墨烯能够负载在玻璃纤维的表面，形成三维结构，增强了改性玻璃纤维的拉伸强度、抗冲击性能和弯曲强度，进而提高后续制品的综合性能。
优选的，所述润滑剂为液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺的一种或几种。
通过采用上述技术方案，润滑剂在制品加工过程中能防止聚合物粘着料筒，抑制摩擦生热，在挤出成型时，可提高制品流动性，改善聚合物料与料筒和模具的黏附性，防止并减少滞留物。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。
通过采用上述技术方案，抗氧剂对制品进行整体防护，防止制品加工过程中高温氧化，使得制品在经过螺杆高温剪切后最大限度的保留其应有的性能，另外能够延缓制品老化速度，延长制品使用寿命。
第二方面，本申请还提供了一种汽车保险杠用PP材料的制备方法，包括以下步骤：将PP再生料、滑石粉、热塑性聚烯烃弹性体、改性玻璃纤维、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、润滑剂和抗氧剂混合均匀，控制温度120-140℃，搅拌30-50min，然后加入到双螺杆挤出机中挤出、造粒，控制各区温度均为170℃，得到汽车保险杠用PP材料。
通过采用上述技术方案，采用上述制备方法，使各原料混合均匀，操作简单，容易加工，有助于后续的工业化生产。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中PP再生料是通过回收聚丙烯产品再次加工使用的材料，具有较好的韧性、耐冲击强度和较高的流动性，能够与热塑性聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，配合润滑剂，进一步有助于滑石粉和改性玻璃纤维混合均匀，同时也提高体系的抗冲击强度。
2、本申请中改性玻璃纤维具有较好的机械强度，抗拉强度大，改性玻璃纤维的加入减小了塑料的高分子链间的相互移动，因此提高了体系的强度和刚性，配合PP再生料，大大提高了体系的抗冲击性能。
3、本申请中纳米碳酸钙粒径小、分散性好，纳米碳酸钙能够负载在废旧PP塑料表面，增强废旧PP塑料的刚性、弯曲强度和韧性，海藻酸钠有助于使纳米碳酸钙和废旧PP塑料粘结更紧密，进一步提高废旧PP塑料的结构强度和稳定性，有助于后续应用于制品中，进而增强制品的综合性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得，其中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的密度为0.95g/cm3，在190℃、2.16kg荷重条件下的熔融指数为3.0g/10min；抗氧剂为抗氧剂1010，润滑剂为液体石蜡。
PP再生料的制备例
制备例1-1
PP再生料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将回收的1kg废旧PP塑料水洗、破碎成直径为0.5-2mm的颗粒，然后加入3L乙醇溶液进行清洗，干燥，再加入2L质量浓度为42％的盐酸溶液，浸泡25min，再用清水洗涤，干燥，备用；
(2)将1.2kg纳米碳酸钙分散在2.5L水中，搅拌40min，然后加入海藻酸钠和步骤(1)得到的处理的PP塑料，在70℃下搅拌4h，干燥，得到PP再生料；其中，步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:1.2:0.07；纳米碳酸钙的颗粒粒径为50-100nm，白度≥90％，活化率≥95％。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，步骤(1)中，不加入盐酸溶液。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，步骤(2)中，不加入纳米碳酸钙。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，步骤(2)中，不加入海藻酸钠。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:0.9:0.05。
制备例1-6
与制备例1-1的区别在于，步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:1.5:0.09。
制备例1-7
与制备例1-1的区别在于，步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:0.7:0.02。
制备例1-8
与制备例1-1的区别在于，步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:1.8:0.12。
改性玻璃纤维的制备方法
制备例2-1
改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1.2kg玻璃纤维用丙酮浸泡2h，然后用乙醇清洗、干燥，再将玻璃纤维加入至3L浓度为0.8mol/L的HCl溶液中进行酸浸处理25min，酸浸处理的温度为90℃，然后水洗，干燥，备用；
(2)将纳米硅藻土分散于1L乙醇溶液中，然后加入步骤(1)处理的玻璃纤维和浓度为0.1mg/mL的石墨烯分散溶液，超声4h，再加入0.12kg瓜尔胶，继续搅拌2h，得到改性玻璃纤维；
其中，玻璃纤维的长度为70-100μm，石墨烯分散溶液的溶剂为水；
玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.7:0.02。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加HCl溶液。
制备例2-3
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加纳米硅藻土。
制备例2-4
与制备例2-1的区别在于，步骤(1)中，不添加石墨烯分散溶液。
制备例2-5
与制备例2-1的区别在于，步骤(1)中，玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.5:0.01。
制备例2-6
与制备例2-1的区别在于，步骤(1)中，玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.8:0.03。
制备例2-7
与制备例2-1的区别在于，步骤(1)中，玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:1.2:0.05。
制备例2-8
与制备例2-1的区别在于，步骤(1)中，玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.2:0.005。
实施例
实施例1
一种汽车保险杠用PP材料，以重量计，包括以下原料：70kg PP再生料、12kg滑石粉、8kg热塑性聚烯烃弹性体、18kg改性玻璃纤维、7kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、2kg润滑剂和4kg抗氧剂；
上述汽车保险杠用PP材料的制备方法，包括以下步骤：将PP再生料、滑石粉、热塑性聚烯烃弹性体、改性玻璃纤维、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、润滑剂和抗氧剂混合均匀，控制温度130℃，搅拌40min，然后加入到双螺杆挤出机中挤出、造粒，控制各区温度均为170℃，得到汽车保险杠用PP材料。
PP再生料采用制备例1-1制备；改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-1制备。
实施例2
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-2制备。
实施例3
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-3制备。
实施例4
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-4制备。
实施例5
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-5制备。
实施例6
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-6制备。
实施例7
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-7制备。
实施例8
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料采用制备例1-8制备。
实施例9
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-2制备。
实施例10
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-3制备。
实施例11
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-4制备。
实施例12
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-5制备。
实施例13
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-6制备。
实施例14
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-7制备。
实施例15
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，改性玻璃纤维的制备方法采用制备例2-8制备。
实施例16
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，以重量计，包括以下原料：60kgPP再生料、8kg滑石粉、5kg热塑性聚烯烃弹性体、20kg改性玻璃纤维、5kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、3kg润滑剂和5kg抗氧剂。
实施例17
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，以重量计，包括以下原料：80kgPP再生料、15kg滑石粉、10kg热塑性聚烯烃弹性体、16kg改性玻璃纤维、9kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、1kg润滑剂和2kg抗氧剂。
对比例
对比例1
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，以重量计，包括以下原料：90kgPP再生料、6kg滑石粉、3kg热塑性聚烯烃弹性体、12kg改性玻璃纤维、3kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、0.5kg润滑剂和1kg抗氧剂。
对比例2
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，以重量计，包括以下原料：50kgPP再生料、17kg滑石粉、12kg热塑性聚烯烃弹性体、25kg改性玻璃纤维、12kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、5kg润滑剂和6kg抗氧剂。
对比例3
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，不添加改性玻璃纤维。
对比例4
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，用等量的玻璃纤维代替改性玻璃纤维。
对比例5
一种汽车保险杠用PP材料，与实施例1的区别在于，PP再生料购自河南洁塑隆新材料有限公司。
性能检测试验
将实施例1-17和对比例1-5制备得到的汽车保险杠用PP材料按照GB/T 1040-92测试拉伸性能、GB/T 9341-2000测试弯曲性能、GB/T 1843-1996测试冲击性能，测试结果见表1。
表1实施例和对比例的测试
Figure BDA0004129744820000091
Figure BDA0004129744820000101
从表1可以看出，本申请实施例1、实施例4、实施例5-6、实施例12-13和实施例16-17制备的汽车保险杠用PP材料具有较好的力学性能和机械强度，拉伸强度达到25MPa，断裂伸长率达到150％，弯曲模量达到780MPa，冲击强度达到35KJ/m2，说明制备的汽车保险杠用PP材料具有较好的拉伸强度、冲击强度和弹性，PP再生料具有较好的韧性、耐冲击强度，配合改性玻璃纤维及其他组分，得到的制品具有较好的机械强度、抗拉强度大和抗冲击强度高。
实施例2在PP再生料的制备方法中，废旧PP塑料不使用盐酸溶液浸泡，从表1看出，制品的拉伸强度为20MPa，断裂伸长率为120％，弯曲模量为750MPa，冲击强度为30KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明使用盐酸溶液腐蚀废旧PP塑料表面，有助于后续纳米碳酸钙的负载，进而改性废旧PP塑料，进一步有助于制品的改性。
实施例3在PP再生料的制备方法中，废旧PP塑料不加入纳米碳酸钙，从表1看出，制品的拉伸强度为15MPa，断裂伸长率为110％，弯曲模量为730MPa，冲击强度为25KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明纳米碳酸钙增强废旧PP塑料的耐热性性、弯曲强度和韧性，有助于后续废旧PP塑料与其他组分较好的相容和粘结，改善制品的流变性能和耐热性能，增强制品的抗冲击强度。
实施例4在PP再生料的制备方法中，废旧PP塑料不加入海藻酸钠，从表1看出，制品的拉伸强度为22MPa，断裂伸长率为140％，弯曲模量为760MPa，冲击强度为32KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都下降，表明海藻酸钠包覆在废旧PP塑料的外表面，使纳米碳酸钙更紧密的与废旧PP塑料粘结，进而增强了废旧PP塑料的结构稳定性，进一步改善制品的结构强度和抗冲击性能。
实施例7-8在PP再生料的制备方法中，改变步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比，从表1看出，相比于实施例1-6，拉伸强度、冲击强度和弹性都下降，但是测试性能明显优于实施例2-4，差于实施例1和5-6，表明步骤(1)得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠之间的质量比在一定范围内，制备的制品具有较优的综合性能，而且纳米碳酸钙能够负载在废旧PP塑料表面，增强废旧PP塑料的刚性、弯曲强度和韧性，海藻酸钠有助于使纳米碳酸钙和废旧PP塑料粘结更紧密，进一步提高废旧PP塑料的结构强度和稳定性。
实施例9在改性玻璃纤维的制备方法中，玻璃纤维不使用HCl溶液浸泡，从表1看出，制品的拉伸强度为19MPa，断裂伸长率为115％，弯曲模量为740MPa，冲击强度为28KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都明显下降，表明盐酸溶液酸洗玻璃纤维，使玻璃纤维表面变得粗糙和多孔，有助于后续纳米硅藻土的负载，进而改性玻璃纤维。
实施例10在改性玻璃纤维的制备方法中，不添加纳米硅藻土，从表1看出，制品的拉伸强度为17MPa，断裂伸长率为120％，弯曲模量为745MPa，冲击强度为30KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明纳米硅藻土可明显提高玻璃纤维的冲击强度、拉伸强度，提高制品的耐热性、耐磨性和耐老化性。
实施例11在改性玻璃纤维的制备方法中，不添加石墨烯分散溶液，从表1看出，制品的拉伸强度为14MPa，断裂伸长率为105％，弯曲模量为720MPa，冲击强度为24KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明石墨烯具有优异的力学性能和机械性能，进而增强后续制品的综合性能。
实施例14-15改变玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比，从表1看出，相比于实施例1和实施例9-13，拉伸强度、冲击强度和弹性都略微下降，性能测试明显优于实施例9-11，差于实施例1和实施例12-13，表明玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯之间具有协同作用，纳米硅藻土负载在玻璃纤维的表面，石墨烯能够吸附纳米硅藻土，同时石墨烯能够负载在玻璃纤维的表面，形成三维结构，增强了改性玻璃纤维的拉伸强度、抗冲击性能和弯曲强度，进而提高后续制品的综合性能。
对比例1-2改变汽车保险杠用PP材料的原料用量，从表1看出，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明各原料组分按照一定的含量配比使得制品具有较好的综合性能，各原料用量的变化影响制品的拉伸强度和冲击强度。
对比例3不添加改性玻璃纤维，从表1看出，制品的拉伸强度为12MPa，断裂伸长率为95％，弯曲模量为730MPa，冲击强度为15KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明改性玻璃纤维具有较好的机械强度，抗拉强度大，有助于提高制品的各种性能。
对比例4用等量的玻璃纤维代替改性玻璃纤维，从表1看出，制品的拉伸强度、冲击强度和弹性测试优于对比例3，但是差于实施例1，表明本申请制备的改性玻璃纤维具有较好的拉伸强度和冲击强度，进而有助于后续制品的改性。
对比例5采用市售的PP再生料从，表1看出，制品的拉伸强度为19MPa，断裂伸长率为125％，弯曲模量为735MPa，冲击强度为27KJ/m2，相比于实施例1，拉伸强度、冲击强度和弹性都大大下降，表明本申请自制的PP再生料具有较高的刚性、弯曲强度和韧性，在后续制品的制备的过程中，具有较好的改性性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料：60-80份PP再生料、8-15份滑石粉、5-10份热塑性聚烯烃弹性体、16-20份改性玻璃纤维、5-9份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、1-3份润滑剂和2-5份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述PP再生料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将回收的废旧PP塑料水洗、破碎成直径为0.5-2mm的颗粒，然后加入乙醇溶液进行清洗，干燥，再加入质量浓度为38-45%的盐酸溶液，浸泡15-30min，再用清水洗涤，干燥，备用；
（2）将纳米碳酸钙分散在水中，搅拌30-50min，然后加入海藻酸钠和步骤（1）得到的处理的PP塑料，在60-80℃下搅拌3-5h，干燥，得到PP再生料。
3.根据权利要求2所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述步骤（1）得到的处理的PP塑料、纳米碳酸钙和海藻酸钠的质量比为1:0.9-1.5:0.05-0.09。
4.根据权利要求2所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述纳米碳酸钙的颗粒粒径为50-100nm，白度≥ 90％，活化率≥95％。
5.根据权利要求2所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的密度为0.95-1.05g/cm3，在190℃、2.16kg荷重条件下的熔融指数为2.0-4.0g/10min。
6.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）将玻璃纤维用丙酮浸泡1-2h，然后用乙醇清洗、干燥，再将玻璃纤维加入至浓度为0.5-1mol/L的HCl溶液中进行酸浸处理12-30min，酸浸处理的温度为85-95℃，然后水洗，干燥，备用；
（2）将纳米硅藻土分散于乙醇溶液中，然后加入步骤（1）处理的玻璃纤维和浓度为0.1-0.3mg/mL的石墨烯分散溶液，超声2-5h，再加入瓜尔胶，继续搅拌1-3h，得到改性玻璃纤维；
其中，玻璃纤维的长度为70-100μm，石墨烯分散溶液的溶剂为水。
7.根据权利要求6所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述玻璃纤维、纳米硅藻土和石墨烯分散溶液的质量比为1:0.5-0.8:0.01-0.03。
8.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述润滑剂为液体石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠用PP材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种汽车保险杠用PP材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将PP再生料、滑石粉、热塑性聚烯烃弹性体、改性玻璃纤维、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、润滑剂和抗氧剂混合均匀，控制温度120-140℃，搅拌30-50min，然后加入到双螺杆挤出机中挤出、造粒，控制各区温度均为170℃，得到汽车保险杠用PP材料。
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