高抗沖擊耐老化的汽車保險杠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車零部件材料領域，特別涉及一種高抗沖擊耐老化的汽車保險杠
【背景技術】
[0002] PP是一種半結晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP 溫度低于〇°C以下時非常脆，因此許多商業的PP材料是加入1~4%乙烯的無規則共聚物 或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（l〇〇°C)、 低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加 而增大。PP的維卡軟化溫度為150°C。由于結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特 性很好。PP不存在環境應力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠 的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較 好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結晶， PP的收縮率相當高，一般為1. 8~2. 5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好 得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料 都具有優良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴溶劑、氯化烴溶劑等沒 有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。PP樹脂用在注塑制品中的比例可 占一半左右，其中日用品以普通PP為原料，汽車配件以增強或增韌PP為原料，而其它用途 則以高沖擊強度和低脆化溫度的共聚聚丙烯PPC原料為主。PP越來越成為汽車配件的主 導材料，成為第一大汽車用塑料品種。增韌PP用于保險杠和輪殼罩等，增強PP則用于儀表 盤、方向盤、手柄、容器、蓄電池殼等。聚丙烯為無毒、無臭無味的乳白色高結晶的聚合物，它 對水特別穩定，在水中的吸水率僅為〇. 01 %，成型性好，制品表面光澤好，易于著色。聚丙烯 的結晶度高，結構規整，因而具有優良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高于聚乙烯， 但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強度僅可達到30MPa或稍高的水平。等規指數 較大的聚丙烯具有較高的拉伸強度，但隨等規指數的提高，材料的沖擊強度有所下降，但下 降至某一數值后不再變化。溫度和加載速率對聚丙烯的韌性影響很大。當溫度高于玻璃化 溫度時，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強度值大幅度下降。提 高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉變的溫度上升。聚丙烯具有優異的抗彎曲疲勞性， 其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100°C以上溫 度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150°C也不變形。脆化溫度為_35°C，在低于_35°C 會發生脆化，聚丙烯的化學穩定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學試 劑都比較穩定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時它的 化學穩定性隨結晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐 蝕效果良好。聚丙烯對紫外線很敏感，加入氧化鋅、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或類似的乳 白填料等可以改善其耐老化性能。目前用于保險杠的材料大多存在收縮率的控制不好，油 漆附著力低下，材料耐候性差、韌性差抗沖擊性能不理想，斷裂伸長率小和熱變形溫度低等 問題。中國發明專利申請CN1566196A公開了一種新型聚丙烯復合材料，它是由下列重量 份的組分組成：共聚聚丙烯粒料25-60、熱塑性彈性體5-20、高密度聚乙烯0-20、礦物填料 0-40、極性高分子材料0-10、抗熱氧化劑0. 1-0. 6、偶聯劑0. 1-0. 3、光穩定劑0. 1-0. 3,其具 有極強的附著力，但是材料的體積變化較大，抗沖擊性能差；而且成型時的流動性較差，制 備工藝復雜。中國發明專利CN1235989A公開了一種可涂裝性的改性聚丙烯組合物，該組合 物包含100份聚丙烯，10~50份橡膠型增韌劑，5~15份低聚物，5~20份接枝改性聚丙 烯，1~15份無機填充物，它由上述各種材料按比例均勻混合，在加工溫度180~220°C條 件下，經熔融共混后擠出造粒或密煉機造粒而制得；用上述方法制得的組合物其沖擊強度 最高達629. 6J/m，當用作制備汽車保險杠的材料時，其耐沖擊強度還不夠高，不能吸收更多 的沖擊能量，從而降低汽車的安全性能。
【發明內容】
[0003] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高抗沖擊耐老化的汽車保險杠，具有低收 縮率、高流動、耐候性和油漆性能良好，同時具有高韌性、高強度、斷裂伸長率高和熱變形溫 度高的特點，汽車發生輕微碰撞時保險杠也不會出現破裂現象，相較于現有的保險杠材料， 彎曲模量、拉伸強度、硬度和熔體流動速率均有大幅度提高，此外，在低溫抗沖擊性、耐化學 品性上也有顯者提尚。
[0004] 本發明的高抗沖擊耐老化的汽車保險杠，所述保險杠材料按重量份包括以下組 分：35-55份聚丙烯、2-10份磷酸三氯乙酯、5-15份熱塑性聚氨酯、3-10份酚醛樹脂、4-12 份熱固性丙烯酸樹脂、3-11份乙丙橡膠、3-11份聚乙烯、4-10份剪切增稠液、10-16份聚間 苯二甲酰間苯二胺纖維、1-6份抗靜電劑、1-4份抗氧劑、4-10份分散劑、1-5份增塑劑、1-4 份4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、1-4份2- (2 ' -羥基-3'，5 ' -二叔苯基）-5-氯化 苯并三唑；
[0005] 進一步，所述保險杠材料按重量份包括以下組分：45份聚丙烯、8份磷酸三氯乙 酯、10份熱塑性聚氨酯、7份酚醛樹脂、8份熱固性丙烯酸樹脂、6份乙丙橡膠、6份聚乙烯、 7份剪切增稠液、14份聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、3份抗靜電劑、3份抗氧劑、6份分散劑、 3份增塑劑、2份4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2份2-(2' -羥基_3'，5' -二叔苯 基）-5-氯化苯并三唑；
[0006] 進一步，所述抗靜電劑為乙氧基化烷基胺、乙氧基化烷基酸胺中的一種或兩種以 上混合物；
[0007] 進一步，所述抗氧劑為硫代二丙酸雙月桂酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸 十二醇酯、硫代二丙酸雙十二烷酯中的一種或兩種以上混合物與四[0 _(3, 5-二叔丁 基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、0 _(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇 酯中的一種或兩種的混合物；
[0008] 進一步，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯、鄰苯二 甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二仲辛酯中的一種或兩種以上混合物；
[0009] 進一步，所述分散劑為自乙撐雙硬脂酰胺、十六烷基三甲基溴化銨、y -氨丙基三 乙氧基硅烷中的一種或兩種以上的混合物。
[0010] 本發明的有益效果：本發明的高抗沖擊耐老化的汽車保險杠，具有低收縮率、高 流動、耐候性和油漆性能良好，同時具有高韌性、高強度、斷裂伸長率高和熱變形溫度高的 特點，汽車發生輕微碰撞時保險杠也不會出現破裂現象，相較于現有的保險杠材料，彎曲模 量、拉伸強度、硬度和熔體流動速率均有大幅度提高，此外，在低溫抗沖擊性、耐化學品性上 也有顯者提尚。
【具體實施方式】
[0011] 本實施例的高抗沖擊耐老化的汽車保險杠，所述保險杠材料按重量份包括以下組 分：35-55份聚丙烯、2-10份磷酸三氯乙酯、5-15份熱塑性聚氨酯、3-10份酚醛樹脂、4-12 份熱固性丙烯酸樹脂、3-11份乙丙橡膠、3-11份聚乙烯、4-10份剪切增稠液、10-16份聚間 苯二甲酰間苯二胺纖維、1-6份抗靜電劑、1-4份抗氧劑、4-10份分散劑、1-5份增塑劑、1-4 份4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、1-4份2- (2 ' -羥基-3'，5 ' -二叔苯基）-5-氯化 苯并三唑；紫外線吸收劑4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2-(2' -羥基_3'，5' -二 叔苯基）-5-氯化苯并三唑與抗氧劑協有顯著的協同效應。
[0012] 本實施例中，所述保險杠材料按重量份包括以下組分：45份聚丙烯、8份磷酸三氯 乙酯、10份熱塑性聚氨酯、7份酚醛樹脂、8份熱固性丙烯酸樹脂、6份乙丙橡膠、6份聚乙烯、 7份剪切增稠液、14份聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、3份抗靜電劑、3份抗氧劑、6份分散劑、 3份增塑劑、2份4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2份2-(2' -羥基_3'，5' -二叔苯 基）-5-氯化苯并三唑。
[0013] 本實施例中，所述抗靜電劑為乙氧基化烷基胺、乙氧基化烷基酸胺中的一種或兩 種以上混合物；乙氧基化烷基酸胺如乙氧基月桂酷胺、甘油一硬脂酸酯（GMS)等。
[0014] 本實施例中，所述抗氧劑為硫代二丙酸雙月桂酯、硫代二丙酸二月