[发明专利]用于新能源汽车零部件加工的轻质复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于新能源汽车零部件加工的轻质复合材料及其制备方法。该复合材料按照重量份的原料包括聚氯乙烯塑料、加强型聚氨酯、高密度聚乙烯、碳纤维气凝胶、钛白粉、发泡剂、发泡助剂、阻燃剂、无机填料、抗冲击剂和分散润滑剂。本发明制备的轻质复合材料不仅具有良好的韧性、热塑性、拉伸性、抗冲击性和阻燃性，而且具有质轻、耐腐蚀性、抗菌性和耐老化性能，本发明同时采用发泡剂和发泡助剂，降低了发泡反应温度，改善了发泡质量，提高了无机填料在塑料间的相容性，密度降低幅度较大，从而获得高品质的轻质复合材料。且本发明制备方法简单，原料成本低，能够广泛的用于制作各类汽车用塑料零件。

技术领域

本申请属于新材料技术领域，具体地说，涉及用于新能源汽车零部件加工的轻质复合材料及其制备方法。

背景技术

新能源汽车行业的快速发展，体现了人们对环保的强烈渴望，但电池寿命短、行驶里程少的缺陷也制约了其普及。因此，未来不论是减少传统内燃机汽车油耗，还是提高新能源汽车的行驶里程，以促进消费者对新能源汽车的认可度，降低整车重量是新能源汽车产业的发展方向。

以汽车前端模块为例，它由多个部件构成，包括前向照明系统、散热器和冷却风扇、空调冷凝器、格栅口加固板、吸撞缓冲区、带有装饰面板的保险杠、车前盖锁闭系统、雨刷喷水瓶，以及各种电子组件和线路布置等，具有组件多、制件重的特点。如果继续使用传统金属材料，难免会增加重量和成本，而且对零件装配环节的要求也将更高。对此，在前端引入轻质材料，可以起到明显的减重效果和降低成本。

但是，现有塑料或改性塑料的抗菌性和耐温抗老化性有待优化，且柔韧轻质化需要进一步完善。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的问题是提供用于新能源汽车零部件加工的轻质复合材料及其制备方法，该轻质复合材料在保障机械加工性能、耐腐蚀性、抗菌性和耐温抗老化性等性能的基础上，改善了发泡质量，提高了无机填料在塑料间的相容性，有效降低了材料密度，实现了材料的柔韧轻质化。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以实现：

本发明一方面提供了一种用于新能源汽车零部件加工的轻质复合材料，按照重量份的原料包括：聚氯乙烯塑料40-60份、加强型聚氨酯20-30份、高密度聚乙烯10-20份、碳纤维气凝胶3-5份、钛白粉1-3份、发泡剂6-10份、发泡助剂0.2-0.5份、阻燃剂1-3份、无机填料3-7份、抗冲击剂2-4份、分散润滑剂1-3份。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，按照重量份的原料包括：聚氯乙烯塑料50份、加强型聚氨酯25份、高密度聚乙烯15份、碳纤维气凝胶4份、钛白粉2份、发泡剂8份、发泡助剂0.35份、阻燃剂2份、无机填料5份、抗冲击剂3份、分散润滑剂2份。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，所述碳纤维气凝胶粒径为5-10nm。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸二异丙酯或碳酸氢钠中一种或多种混合。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，所述发泡助剂为纳米氧化锌。

本发明的纳米氧化锌在光照条件下，在水和空气中具有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧化反应(包括细菌内的有机物)，从而把大多数病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和病毒杀死；从而提高材料的抗菌性能。

另外纳米氧化锌作为发泡助剂降低了发泡反应温度，改善了发泡质量，提高了无机填料在塑料间的相容性，密度降低幅度较大。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，所述阻燃剂为磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、磷酸甲苯二苯酯或磷酸三苯酯中一种或多种混合。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，所述无机填料为硅藻土、蒙脱土或轻质碳酸钙中一种或多种混合。