[发明专利]一种汽车立柱用高强度聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车立柱用高强度聚丙烯复合材料及其制备方法，针对现有的聚丙烯复合材料不能同时具有高模量、高流动性、高韧性，不能很好的满足薄壁汽车立柱的制造需求的问题，提供了以下技术方案，本复合材料包括：聚丙烯基材74‑88.5份，第一增韧剂10‑15份，第二增韧剂10‑20份，无机填料1‑5份，抗氧剂0.3‑0.5份，光稳定剂0.2‑0.5份。本复合材料具体高模量、高韧性、高流动性，能够在保证力学性能优异的基础上，提供良好的成型效果。本制备方法包括制备第一增韧剂、备料、预混、混炼、挤出造粒等步骤，步骤较少，加工难度较低。

技术领域

本发明涉及汽车复合材料领域，更具体地说，它涉及一种汽车立柱用高强度聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展，汽车塑料制品越来越倾向于大型薄壁化、轻量化、舒适化方向发展，汽车的一些大型零部件，采用注塑成型可以减轻车体重量，这不仅降低了油耗，而且减少了二氧化碳的排放量，对保护环境具有重要意义。

聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用 。

由于现在的汽车立柱设计越来越薄壁化，对材料的流动性要求增加；且零件需要高韧性，以满足气囊爆破的要求；同时还需高模量，以提高抗撞击能力。如果提高材料的流动性，那么材料的韧性、强度等会下降，高流动、高韧性、高模量很难平衡，因此，如何研发一种高性能薄壁汽车立柱用改性聚丙烯材料，可以很好的满足薄壁汽车立柱使用要求，具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种汽车立柱用高强度聚丙烯复合材料及其制备方法，具有材料较高的流动性、韧性和模量，制备方法步骤较少的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种汽车立柱用高强度聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括：聚丙烯基材74-88.5份，第一增韧剂10-15份，第二增韧剂10-20份，无机填料1-5份，抗氧剂0.3-0.5份，光稳定剂0.2-0.5份；

其中第一增韧剂为聚偏氟乙烯纤维经碳化、切断后与尼龙66以1：4的重量份数比混合后经过熔炼、造粒得到的增韧剂。

采用上述技术方案，第一增韧剂中的碳化聚偏氟乙烯纤维中氟基能与聚丙烯基材中的聚丙烯分子形成氢键，使聚丙烯分子与碳化聚偏氟乙烯纤维之间的结合牢固且稳定，由于碳化聚偏氟乙烯纤维具有优秀的韧性，使得碳化聚偏氟乙烯纤维在复合材料内部形成高韧性骨架链，从而增强复合材料的韧性，且氢键在加热后会断开，因此不会影响复合材料的流动性，而第一增韧剂中的尼龙66能够有效地增强复合材料熔融状态下的流动性，使复合材料的成型效果更优，便于增强复合材料的薄壁化特性；第二增韧剂能够在进一步提升力学性能的前提下减小复合材料的密度，从而增强复合材料的轻量化特性；无机填料能够增强复合材料的刚度，使复合材料的硬度得到提升，能够防止复合材料在使用中刮花、变形。

进一步，所述聚丙烯基材为高流动高结晶共聚聚丙烯。

采用上述技术方案，采用高流动高结晶共聚聚丙烯作为聚丙烯基材，能够进一步增强复合材料的力学性能，减少复合材料的密度。

进一步，聚丙烯基材的熔融指数为50-90g/10min，弯曲模量为1600-1900MPa。

进一步，所述第二增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、三元乙丙橡胶中的一种或多种的混合物。

进一步，所述无机填料选自滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉中一种或多种的混合物。

进一步，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯复合抗氧剂中一种或多种的混合物。