CN117089134A - 一种汽车玻璃导槽密封条tpv耐磨摩擦层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料及其制备方法，所述汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料由以下重量份的组分制备而成：30‑65份超高分子量聚乙烯母粒，20‑30份TPV，5‑20份低密度聚乙烯，5‑20份聚烯烃树脂。其中，所述超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份的组分制备而成：30‑50份超高分子量聚乙烯颗粒，15‑45份高密度聚乙烯A，1.3‑8份润滑剂。本发明的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料可用做汽车密封条上与玻璃接触部位的涂层材料使用，使汽车玻璃导槽密封条具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小等优点，克服了现有的汽车玻璃导槽密封条摩擦层采用植绒、喷涂和PE条复合等工艺的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性弹性体材料技术领域，具体涉及一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料及其制备方法。
背景技术
汽车玻璃导槽密封条对车窗玻璃起到密封与导向的作用，使车窗玻璃升降时无异响，并起到防水、防尘、隔音降噪的作用，是汽车上非常重要的功能件之一。汽车玻璃导槽密封条与车窗玻璃紧密贴合，玻璃上升和下降时与玻璃导槽密封条发生摩擦，玻璃导槽密封条摩擦阻力越小，玻璃运动越顺畅，摩擦因数越小；车窗玻璃多次数的重复上升和下降活动，形成对玻璃导槽密封条的磨耗，良好的耐磨性能是保证玻璃长时间有效运行的前提条件。因此，要求玻璃导槽密封条要有良好的耐磨性能和较小的摩擦阻力。
汽车玻璃导槽密封条由基体材料和摩擦层材料组成，基体材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、热塑性弹性体和聚氯乙烯等。其中，采用热塑性弹性体TPV为基体材料挤出生产的密封条的密封性、防水性、防尘性、减震性及降噪性等功能均可以达到EPDM的效果，并且这种挤出级密封条加工容易，可回收利用，且制品外观细腻、手感好，有很好的耐老化性能和耐紫外性能，在很宽的使用温度范围内具有优良的压缩性能和压缩应力松弛，是汽车密封条的首选材料。摩擦层通常采用植绒、喷涂和聚乙烯(PE)条复合等3种工艺降低玻璃导槽的摩擦阻力和提高耐磨性能。对于玻璃接触的密封条唇边位置进行植绒，虽然能在一定程度上保证玻璃升降时无异响，但植绒纤维经玻璃升降的经常性摩擦，易产生掉毛的现象，影响玻璃的整洁度和美观，同时影响了其降噪效果；喷涂工艺是指在玻璃导槽密封条摩擦面等离子处理后进行喷涂，涂层一般为聚氨酯，缺点是需要两道工序，较为繁琐。挤出复合是将聚乙烯等热塑性材料在挤出机内熔融后挤入扁平模口，成为片状薄膜流出后立即与另一种或两种薄膜通过冷却辊和复合压辊复合在一起，虽然加工成本较低，但在升温、更换树脂时损耗较大且挤出平整度也较差，质量控制较困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料及其制备方法，本发明用做汽车密封条上与玻璃接触部位的涂层材料使用，具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小的优点，并且加工容易，可回收利用，克服了现有的汽车玻璃导槽密封条摩擦层采用植绒、喷涂和PE条复合等工艺的缺点。
本发明提供的一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其由以下重量份的组分制备而成：30-65份超高分子量聚乙烯母粒，20-30份TPV，5-20份低密度聚乙烯，5-20份聚烯烃树脂；
其中，所述超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份的组分制备而成：30-50份超高分子量聚乙烯颗粒，15-45份高密度聚乙烯A，1.3-8份润滑剂。
本发明的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料以超高分子量聚乙烯为主材，超高分子量聚乙烯具有优异的耐磨、自润滑、耐冲击、耐腐蚀等性能，超高分子量聚乙烯采用母粒的形式，能够提高超高分子量聚乙烯在混合物体系中的分散性，使得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料同时具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小等优点；同时选用TPV做挤出主材，由于高硫化度热塑性硫化橡胶TPV具有表面低光泽的效果，可以按需求调节不同的软硬度和触感，兼具了良好的力学性能、加工性能、耐高低温和环境变化，使混合物体系有着优异的耐磨性、耐候性和广泛的适用范围，同时还有挤出表面细腻哑光的特点，可用做汽车密封条上与玻璃接触部位的涂层材料使用，使汽车玻璃导槽密封条具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小等优点。
作为上述方案的进一步改进，所述汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料还包括以下重量份的组分：5-20份高密度聚乙烯B。通过加入高密度聚乙烯B可以提高材料在加工时的流动性。
和/或，所述超高分子量聚乙烯母粒还包括以下重量份的组分：10-30份POE，和/或，5-20份超高分子量聚乙烯粉末。加入POE可以显著提高材料间的相容性。
作为上述方案的进一步改进，所述超高分子量聚乙烯颗粒选自牌号为HMWPEL5000、HMWPE 4116、UHMWPE GUR1020、UHMWPE U050、UHMWPE 4152的超高分子量聚乙烯中的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，所述POE为POE 8150、POE 9061、POE 8480、POE8200、POE 8003、POE 6202中的至少一种；
和/或，所述高密度聚乙烯A、高密度聚乙烯B独立地选自牌号为5200B、2200J、5000S、5306J、HTA001HD的高密度聚乙烯中的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硅酮、聚乙烯蜡中的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，所述低密度聚乙烯选自牌号为2020、XJF143、XLF197、124A530、5220G、1002的低密度聚乙烯中的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，所述聚烯烃树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯、聚乙烯中的至少一种。
本发明还提出一种如前所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将超高分子量聚乙烯颗粒、高密度聚乙烯A按比例加入高速搅拌机中，以100-500r/min的速度搅拌10-30min，再静置15min后加入润滑剂并以100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A，将预混物A加入同向双螺杆挤出机中，熔融、挤出、造粒，得到超高分子量聚乙烯母粒；
S2.将超高分子量聚乙烯母粒按比例加入高速搅拌机中，再将TPV、、低密度聚乙烯、聚烯烃树脂按比例加入高速搅拌机中，以100-500r/min的速度搅拌10-30min，再静置15min后，得到预混物B，将预混物B加入同向双螺杆挤出机中，熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
作为上述方案的进一步改进，所述同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
作为上述方案的进一步改进，所述同向双螺杆挤出机的下料段温度为160-180℃，塑化段温度为220-250℃，成型段温度为240-260℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料以超高分子量聚乙烯为主材，超高分子量聚乙烯具有优异的耐磨、自润滑、耐冲击、耐腐蚀等性能，将超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯为主要原材料预先熔融共混造成母粒，能够提高超高分子量聚乙烯在混合物体系中的分散性，使得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料同时具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小等优点；同时选用TPV做挤出主材，由于高硫化度热塑性硫化橡胶TPV具有表面低光泽的效果，可以按需求调节不同的软硬度和触感，兼具了良好的力学性能、加工性能、耐高低温和环境变化，使混合物体系有着优异的耐磨性、耐候性和广泛的适用范围，同时还有挤出表面细腻哑光的特点。本发明可用做汽车密封条上与玻璃接触部位的涂层材料使用，可以直接与密封条基体材料共挤成型，使汽车玻璃导槽密封条具有良好的耐摩擦性、耐候性和摩擦阻力小等优点。
2.本发明采用两步法进行加工：第一步以超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯为主要原材料预先熔融共混造粒，可以显著提高超高分子量聚乙烯的分散，也有利于材料的二次成型，解决了超高分子量不易加工的难点，另外还加入POE，利用POE良好的相容性，进一步提高超高分子量聚乙烯的分散性；第二步以第一步制备得到的超高分子量聚乙烯母粒以及低密度聚乙烯、聚烯烃树脂、TPV为主要原料实现耐磨涂层材料的制备，加入低密度聚乙烯可以提高材料的加工成型性，加入聚烯烃树脂可以提高超高分子量聚乙烯与TPV的相容性，另外通过加入高密度聚乙烯可以提高材料在加工时的流动性，同时优化生产步骤，两步即可完成超高耐磨涂层材料的生产，降低材料挤出粗糙等风险，同时还能提高材料的磨砂感，且生产过程工艺简单、稳定易控、环保且设备要求低，对大规模工业化生产有利，并且制得的产品外观细腻、手感好，有很好的耐老化性能和耐紫外性能，在很宽的使用温度范围内具有优良的压缩性能和压缩应力松弛。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
本实施例中提供一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：60份超高分子量聚乙烯母粒，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份均聚聚丙烯粉末，5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，25份TPV(邵氏硬度45D)；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，30份POE 6206，20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本实施例的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、30份POE 6206、20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将60份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、5份均聚聚丙烯粉末、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
实施例2
本实施例中提供一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：65份超高分子量聚乙烯母粒，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份均聚聚丙烯粉末，25份TPV(邵氏硬度45D)；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，30份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)，10份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本实施例的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、30份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)、10份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将65份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、5份均聚聚丙烯粉末、25份TPV投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
实施例3
本实施例中提供一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：55份超高分子量聚乙烯母粒，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，10份高密度聚乙烯(HTA 001HD埃克森美孚)，5份均聚聚丙烯粉末，25份TPV(邵氏硬度45D)；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，20份POE6206，20份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本实施例的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、20份POE6206、20份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将55份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、10份高密度聚乙烯(HTA 001HD埃克森美孚)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
实施例4
本实施例中提供一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：45份超高分子量聚乙烯母粒，15份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份高密度聚乙烯(牌号为HTA 001HD，埃克森美孚)，5份高密度聚乙烯(牌号牌号为5000S)，5份均聚聚丙烯粉末，25份TPV(邵氏硬度45D)；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，20份POE6206，10份高密度聚乙烯(牌号牌号为HTA001HD，埃克森美孚)，5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本实施例的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、20份POE6206、10份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将45份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、15份低密度聚乙烯(1002陶氏)、5份高密度聚乙烯(HTA 001HD埃克森美孚)、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
对比例1
本对比例提供一种汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：50份MUPE L5000，30份POE6206，25份TPV(邵氏硬度45D)，20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份均聚聚丙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本对比例的汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料的制备方法包括以下步骤：先将50份MUPE L5000、30份POE6206、25份TPV、5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将0.5份芥酸酰胺、1份硅酮母粒、2份硬脂酸钙投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料。
其中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
对比例2
本对比例提供一种汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：其包括以下重量份的原料：65份超高分子量聚乙烯母粒，25份TPV(邵氏硬度45D)，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份均聚聚丙烯粉末；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份POE6206，30份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD埃克森美孚)，10份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本对比例的汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份POE6206、30份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)、10份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将65份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
对比例3
本对比例中提供一种汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：65份超高分子量聚乙烯母粒，25份TPV(邵氏硬度45D)，5份低密度聚乙烯(1002陶氏)，5份均聚聚丙烯粉末；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)，20份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本对比例的汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、20份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)、20份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将65份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、5份低密度聚乙烯(1002陶氏)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
对比例4
本对比例中提供一种汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料，其包括以下重量份的原料：60份超高分子量聚乙烯母粒，25份TPV，5份高密度聚乙烯(牌号为HTA 001HD，埃克森美孚)，5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份均聚聚丙烯粉末；
其中，超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份组分制备而成：50份MUPE L5000，20份POE 6206，10份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD，埃克森美孚)，5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)，5份超高分子量聚乙烯粉末，0.5份芥酸酰胺，1份硅酮母粒，2份硬脂酸钙。
本对比例的汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料的制备方法包括以下两个步骤：
S1.将50份MUPE L5000、20份POE 6206、10份高密度聚乙烯(牌号为HTA001HD)、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份超高分子量聚乙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后再将芥酸酰胺0.5份、硅酮母粒1份，硬脂酸钙2份投入高速搅拌机，100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物A进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物A经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得超高分子量聚乙烯母粒。
S2.将60份超高分子量聚乙烯母粒加入高速混合机中，再将25份TPV、5份高密度聚乙烯(牌号为HTA 001HD，埃克森美孚)、5份高密度聚乙烯(牌号为5000S)、5份均聚聚丙烯粉末投入高速搅拌机，以100-500r/min的速度搅拌10-30分钟，静置15min后，得到预混物B。设定同向双螺杆挤出机的下料段温度160-180℃、塑化段温度220-250℃、成型段温度240-260℃，同向双螺杆挤出机的固体输送区的首段利用计量称对预混物B进行连续定量添加，在同向双螺杆挤出机的尾段利用真空泵进行抽真空处理，预混物B经过同向双螺杆挤出机的熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条摩擦层材料。
其中，步骤S1、S2中，同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
测试例
上述实施例1-4以及对比例1-4各步骤所使用的原料以及各原料的重量份如表1所示。
表1
将实施例1-4与对比例1-4制得的最终的产物分别进行样品性能测试，具体结果见表2。性能测试包括：
硬度，测量标准为ISO 868，D型；
拉伸强度，测试标准为ISO 37-1，拉伸测试速率为500mm/min；
撕裂强度，测试标准为ISO 34-1，方法B，选用无割口直角形试样，测试速率为500mm/min；
熔融指数，测试标准为ISO 1133，条件230℃，载荷5kg；
滑动摩擦系数：按照TSM 1720。
表2
从表1、表2中数据可知：
实施例1与对比例1相比：实施例1与对比例1所使用的原料以及各原料的重量份数相同，不同之处在于，实施例1采用两步法，对比例1采用一步法；表2结果可知，实施例1采用两步法制备得到的材料性能明显优于对比例1采用一步法制得的材料的性能，这证明了采用两步法能够显著提高超高分子聚乙烯的分散性，对成型后的表面外观也能达到挤出密封条的要求。
实施例2与对比例2相比：实施例2与对比例2均采用两部法，不同之处在于对比例2未加入超高分子量聚乙烯MUPE L5000，表2结果可知，实施例2加入超高分子量聚乙烯制备得到的材料性能明显优于对比例2制备得到的材料性能，这证明了超高分子量聚乙烯的加入，能明显提高材料的耐磨性，还可以明显降低材料表面的摩擦系数。
实施例3与对比例3相比：实施例3与对比例3均采用两部法，不同之处在于对比例3未加入POE，表2结果可知，实施例3加入POE制备得到的材料性能明显优于对比例3制备得到的材料性能，这证明了POE的加入，能明显提高材料间的相容性，由于POE塑料分子量分布窄，与聚烯烃相容性良好。使材料的断裂伸长率也有显著的提高。
实施例4与对比例4相比：实施例4与对比例4均采用两部法，不同之处在于对比例4未加入陶氏低密度聚乙烯1002，表2结果可知，实施例4加入低密度聚乙烯制备得到的材料性能明显优于对比例4制备得到的材料性能，这证明了低密度聚乙烯的加入，能明显提高材料的的表面外观，是因为低密度聚乙烯的熔点低，链状结构不够紧密，分子间的空隙大，可以改善挤出成型的表面外观。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，其由以下重量份的组分制备而成：30-65份超高分子量聚乙烯母粒，20-30份TPV，5-20份低密度聚乙烯，5-20份聚烯烃树脂；
其中，所述超高分子量聚乙烯母粒由以下重量份的组分制备而成：30-50份超高分子量聚乙烯颗粒，15-45份高密度聚乙烯A，1.3-8份润滑剂。
2.根据权利要求1所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料还包括以下重量份的组分：5-20份高密度聚乙烯B；
和/或，所述超高分子量聚乙烯母粒还包括以下重量份的组分：10-30份POE，和/或，5-20份超高分子量聚乙烯粉末。
3.根据权利要求1所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯颗粒选自牌号为HMWPE L5000、HMWPE 4116、UHMWPE GUR1020、UHMWPEU050、UHMWPE 4152的超高分子量聚乙烯中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述POE为POE 8150、POE 9061、POE 8480、POE 8200、POE 8003、POE 6202中的至少一种；
和/或，所述高密度聚乙烯A、高密度聚乙烯B独立地选自牌号为5200B、2200J、5000S、5306J、HTA001HD的高密度聚乙烯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硅酮、聚乙烯蜡中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯选自牌号为2020、XJF143、XLF197、124A530、5220G、1002的低密度聚乙烯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料，其特征在于，所述聚烯烃树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、茂金属聚丙烯、聚乙烯中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将超高分子量聚乙烯颗粒、高密度聚乙烯A按比例加入高速搅拌机中，以100-500r/min的速度搅拌10-30min，再静置15min后加入润滑剂并以100-300r/min的速度搅拌5-10分钟，得到预混物A，将预混物A加入同向双螺杆挤出机中，熔融、挤出、造粒，得到超高分子量聚乙烯母粒；
S2.将超高分子量聚乙烯母粒按比例加入高速搅拌机中，再将TPV、、低密度聚乙烯、聚烯烃树脂按比例加入高速搅拌机中，以100-500r/min的速度搅拌10-30min，再静置15min后，得到预混物B，将预混物B加入同向双螺杆挤出机中，熔融、挤出、造粒，即得汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料。
9.根据权利要求8所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法，其特征在于，所述同向双螺杆挤出机的喂料转速为20-80r/min，螺杆转速为100-600r/min，螺杆长径比为52-64。
10.根据权利要求8所述的汽车玻璃导槽密封条TPV耐磨摩擦层材料的制备方法，其特征在于，所述同向双螺杆挤出机的下料段温度为160-180℃，塑化段温度为220-250℃，成型段温度为240-260℃。
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| CN202311044787.7A Pending CN117089134A (zh) | 2023-08-18 | 2023-08-18 | 一种汽车玻璃导槽密封条tpv耐磨摩擦层材料及其制备方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117089134A (zh) |
-
2023
- 2023-08-18 CN CN202311044787.7A patent/CN117089134A/zh active Pending
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