[发明专利]一种高强度耐磨复合挡泥板及其加工工艺

说明书

本发明提供一种高强度耐磨复合挡泥板及其加工工艺，通过限定添加的组分成分及工艺设计，使其轻量化，制备强度高、耐磨性好、防水抗污能力强的复合挡泥板；用纤维素纳米晶表面羟基与己内酰胺的对位异氰酸根反应来改性纤维素纳米晶，并采用己内酰胺进行封端；改性纤维素纳米晶改善阴离子聚合尼龙6、聚丙烯、空心玻璃微珠之间的界面相容性，用微孔发泡注塑工艺制备改性PP层；对空心玻璃微珠的加入量进行限定；用低密度聚乙烯、含氟超支化聚合物、改性纤维素纳米晶、聚苯硫醚共混挤出，得到防护浆料，涂覆在改性PP层两侧形成防护层，提升复合挡泥板表面疏水性，使复合挡板具有抗污防水功能，大幅延长复合挡板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及挡泥板领域，具体是一种高强度耐磨复合挡泥板及其加工工艺。

背景技术

挡泥板是安装在车轮外框架后面的板式结构，材料组成为金属、牛皮、塑料、橡胶等。车辆挡泥板主要作用是为了防止泥土溅到车身或人身上，增加车身的美观性，且防止泥土喷溅后产生生锈问题；轿车用挡泥板还可以防止速度过快时轮胎缝内夹带小石子甩在车身，崩坏车外漆。

我国汽车环保材料发展的3大要求是轻量化、绿色环保、舒适安全；目前汽车轻量化材料主要有高强钢、镁铝合金、碳纤维复合材料。但是这些材料的价格普遍比较昂贵，对环境易造成污染，越来越不符合现代的绿色可持续发展战略。

越来越多的车用复合挡泥板用塑料制备，但是现有常用塑料制备的复合挡泥板的耐磨性不足，使用寿命有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度耐磨复合挡泥板及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高强度耐磨复合挡泥板，包括改性PP层和用防护浆料涂覆在改性PP层两侧形成的防护层，所述改性PP层是由微孔发泡注塑成型；

以重量份数计，防护层中各组分含量为：低密度聚乙烯45-55份、含氟超支化聚合物0.16-0.2份、改性纤维素纳米晶0.1-0.5份、聚苯硫醚9-11份。

本发明选用阴离子聚合尼龙6、聚丙烯、低密度聚乙烯作为加工原料，来制备轻量化的高强度耐磨复合挡泥板，复合挡泥板是三明治结构，中间层是改性PP层，是用阴离子聚合尼龙6、空心玻璃微珠、聚丙烯、改性纤维素纳米晶、抗氧化剂1010共挤后经微孔发泡注塑成型；用低密度聚乙烯、含氟超支化聚合物、改性纤维素纳米晶、聚苯硫醚共混挤出，得到防护浆料，涂覆在改性PP层两侧形成防护层，制备得到的复合挡泥板，不仅使复合挡板轻量化，而且制备的复合挡板机械强度高，耐磨性好，表面疏水，具有抗污防水功能，大幅延长复合挡板的使用寿命。

聚丙烯是产量最大的一类通用塑料，与其他通用塑料相比具有较好的综合性能，且聚丙烯具有低密度的特性，但是直接做挡板，其机械强度不足，且高温稳定性差；而阴离子聚合尼龙6具有耐化学性、耐油性、机械强度高等优点，但是因为主链的酰胺基团极性强，导致吸湿性较强、耐水性差；且聚丙烯与阴离子聚合尼龙6直接共混相容性差，易产生相分离结构。

本发明用改性纤维素纳米晶制备阴离子聚合尼龙6，并与聚丙烯、空心玻璃微珠进行共混改性，改善两者的界面相容性，获得热稳定性高的复合挡泥板。

进一步的，改性纤维素纳米晶的制备包括以下步骤：

(1)纤维素纳米晶在100-105℃抽真空48h，在氮气保护下，将纤维素纳米晶、三乙胺、甲苯二异氰酸酯、无水甲苯超声处理30min，离心后用甲苯清洗，重复3-5次，得到纤维素纳米晶混合液；

(2)在氮气气氛中，将己内酰胺在110℃抽真空30min，加入甲苯得到己内酰胺的甲苯溶液；在氮气气氛中，将纤维素纳米晶混合液抽真空30min后升温90℃，加入己内酰胺的甲苯溶液，反应后离心，然后用甲苯清洗，真空干燥得到改性纤维素纳米晶。