《一种利用回收聚乙烯/尼龙复合膜料生产的汽车保险杠专用材料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种利用回收聚乙烯/尼龙复合膜料生产的汽车保险杠专用材料及其制备方法.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102276925 A (43)申请公布日 2011.12.14 CN 102276925 A *CN102276925A* (21)申请号 201110179233.9 (22)申请日 2011.06.29 C08L 23/14(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 77/00(2006.01) C08L 77/02(2006.01) C08L 77/06(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) B29B 9/06(2006.01) B29。
2、C 47/92(2006.01) (71)申请人 广州市聚赛龙工程塑料有限公司 地址 510945 广东省广州市从化市鳌头镇聚 宝工业区 (72)发明人 郝源增 郝建鑫 任萍 袁海兵 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 陈卫 (54) 发明名称 一种利用回收聚乙烯 / 尼龙复合膜料生产的 汽车保险杠专用材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种利用回收聚乙烯 / 尼龙复 合膜料生产的汽车保险杠专用材料及其制备方 法， 包括 ： PE/PA 复合膜料 5 35， 聚丙烯 20 55， 热塑性弹性体接枝物315， 无机填充物 530， 抗氧剂0.10.。
3、5， 偶联剂0.21， 润滑剂0.12， 成核剂0.12， 其它功能助 剂 1 2。采用回收的 PE/PA 复合膜料做为原 料， 来源丰富， 成本低， 变废为宝 ； 采用热塑性弹 性体接枝物做为相容剂， 能够改善PE和PA的相容 性， 形成微观形态上的均相体系， 提高材料的综合 性能和冲击韧性 ； 采用聚丙烯材料和无机填充物 有利于改善材料的加工流动性和赋予其均衡的物 理力学性能 ； 复合材料中的尼龙 PA 对于油漆的吸 附力强， 有利于汽车保险杠材料后期的表面喷漆 处理。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 。
4、CN 102276928 A1/2 页 2 1. 一种汽车保险杠专用材料， 其特征在于由以下组分按质量百分比组成 ： PE/PA 复合膜料 5 35， 聚丙烯 20 55， 热塑性弹性体接枝物 3 15 , 无机填充物 5 30， 抗氧剂 0.1 0.5， 偶联剂 0.2 1， 润滑剂 0.1 2， 成核剂 0.1 2， 其它功能助剂 1 2。 2. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述 PE/PA 复 合膜料为 LDPE/PA6 复合膜、 LDPE/PA66 复合膜、 HDPE/PA6 复合膜或 HDPE/PA66 复合膜 或其混合物或由其经过挤出造粒得到的 PE/。
5、PA 再生粒。 3. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述聚丙烯为各种粒状、 粉 状、 块状的共聚或均聚聚丙烯。 4. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述热塑性弹性体接枝物 为三元乙丙橡胶接枝马来酸酐 EPDM-g-MAH、 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物接枝马来酸酐 SBS-g-MAH、 聚烯烃热塑性弹性体接枝马来酸酐 TPO-g-MAH、 乙烯 - 辛烯共聚物接枝马来酸 酐 POE-g-MAH 中的一种或两种。 5. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述无机填充物为碳酸钙、 滑石粉、 硅灰石、 云母、 硫。
6、酸钙晶须、 硫酸镁晶须、 玻璃纤维中的一种、 两种或两种以上的混 合物。 6.如权利要求1所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述抗氧剂为抗氧剂1010、 抗氧剂 168、 抗氧剂 DLTP 中的一种或几种混合。 7. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述偶联剂为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂、 铝酸酯偶联剂中的一种或两种。 8. 如权利要求 1 所述的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述润滑剂为硬脂酸钙、 硬 脂酸锌、 硬脂酸、 白油、 乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物 ； 所述成核剂为 晶型成核剂或 晶型成核剂中的一种或两种。 9. 如权利要求 1 所述。
7、的汽车保险杠专用材料， 其特征在于， 所述其它功能助剂为抗紫 外线吸收剂、 色粉或色母粒。 10. 权利要求 1 所述汽车保险杠专用材料的制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： （1） 将无机填充物、 抗氧剂、 偶联剂、 润滑剂、 成核剂及其它功能助剂按照配比称量， 采 用搅拌机搅拌均匀， 然后将回收 PE/PA 复合膜料、 聚丙烯、 热塑性弹性体接枝物加入到搅拌 机中继续搅拌均匀 ； （2） 将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 ： 160 170， 170 190， 190 200， 190 210， 200 210， 2002。
8、20， 主机的螺杆转速为250330r/min， 料斗进料螺杆的转速为2435r/ min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 权 利 要 求 书 CN 102276925 A CN 102276928 A2/2 页 3 （3） 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得到长度为 3 5mm 的 汽车保险杠专用材料。 权 利 要 求 书 CN 102276925 A CN 102276928 A1/5 页 4 一种利用回收聚乙烯 / 尼龙复合膜料生产的汽车保险杠专 用材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及高分子复合材料的改性技术领域， 具体地说， 涉及一种利用回收 PE/P。
9、A 复合膜料生产的汽车保险杠专用材料及其制备方法。 背景技术 0002 目前随着塑料使用量的日益增加， 每年淘汰的塑料制品也随之增多， 如果不能及 时回收处理， 不仅造成资源的极大浪费， 还给环境造成很大的污染。 特别是在包装材料市场 上， 每年产生大量的废旧包装薄膜， 其中产量较大的聚乙烯 / 尼龙 （PE/PA） 复合膜由于其聚 乙烯 （PE） 和尼龙 （PA） 相容性差而回收利用率低， 通常采用填埋和焚烧方式处理， 因此给环 境造成很大的污染。 0003 汽车保险杠是一种表面积大， 形状复杂的大型结构部件， 不仅要求具有优异的高 低温冲击韧性、 刚性、 耐老化性、 耐热性， 还要有耐油性。
10、、 可喷涂性。聚丙烯 (PP) 由于具有价 格低、 原材料丰富、 力学均衡性好、 耐化学腐蚀等特点， 近年来异军突起， 成为最热门的汽车 零部件材料。用 PP 制作的汽车零部件品种较多， 汽车保险杠是主要的零部件之一。但是 PP 的低温脆性大， 成型收缩率大， 耐冲击性能差， 因此用于汽车保险杠时需要对其进行改性。 0004 目前， PP 汽车保险杠专用料的生产方法主要是采用双螺杆挤出机将共混均匀 的聚丙烯、 增韧剂、 无机填料及其助剂等挤出造粒， 其中的增韧剂大多采用三元乙丙橡胶 （EPDM） 、 乙烯 - 辛烯共聚物 （POE） 、 二元乙丙橡胶 （EPR） 、 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯。
11、乙烯共聚物 （SBS） 等， 填料包括滑石粉、 云母、 玻璃纤维、 碳酸钙等。目前大多数的保险杠专用料采用的 体系有PP/POE共混体系， PP/EPDM/滑石粉共混体系， PP/CPP/POE/硅灰石共混改性体系等。 0005 中国发明专利 CN101190981A 公开了一种利用废弃印刷电路板非金属粉末制备汽 车保险杠专用料的生产方法， 该发明为废印刷电路板中非金属材料的再资源化利用提供了 一种新的途径， 但是废弃印刷电路板中的非金属材料主要是用热固性树脂涂覆的玻璃纤维 布， 将其粉碎后添加到聚丙烯中将大大降低材料的加工流动性， 很难满足汽车保险杠的注 塑成型要求， 另外， 这种非金属粉末。
12、与聚丙烯基体的相容性也较差， 制备的复合材料冲击韧 性也欠佳。 0006 中国发明专利 CN101864110A 公开了一种利用回收塑料生产的汽车专用料， 其中 所涉及的回收塑料包括PPR管、 洗衣机筒、 电瓶壳、 汽车保险杠、 空调室外机壳等PP塑料， 生 产的汽车专用料可用于汽车保险杠、 档泥板、 仪表板、 门内饰板、 车灯座等。 该方法所回收的 塑料制品种类较多， 而各类制品所用的 PP 的物性差别较大， 这为材料的配方设计带来较大 困难， 而且产品的质量很难稳定。 发明内容 0007 本发明的目的是在于解决当前存在的资源再生利用和减少环境污染的问题， 提供 了一种利用回收 PE/PA 。
13、复合膜料制备的汽车专用材料。不仅降低了资源浪费和减少了环境 说 明 书 CN 102276925 A CN 102276928 A2/5 页 5 污染， 而且降低了材料成本， 为企业和社会创造了巨大的经济效益。 0008 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 一种汽车保险杠专用材料， 由以下组分按质量百分比组成 ： PE/PA 复合膜料 5 35， 聚丙烯 20 55， 热塑性弹性体接枝物 3 15 , 无机填充物 5 30， 抗氧剂 0.1 0.5， 偶联剂 0.2 1， 润滑剂 0.1 2， 成核剂 0.1 2， 其它功能助剂 1 2。 0009 在上述汽车保险杠专用材料中， 所。
14、述 PE/PA 复合膜料为 LDPE/PA6 复合膜、 LDPE/PA66 复合膜、 HDPE/PA6 复合膜或 HDPE/PA66 复合膜或其混合物或由其经过挤出 造粒得到的 PE/PA 再生粒。 0010 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述聚丙烯为各种粒状、 粉状、 块状的共聚或均聚 聚丙烯。 0011 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述热塑性弹性体接枝物为三元乙丙橡胶接枝马 来酸酐 EPDM-g-MAH、 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物接枝马来酸酐 SBS-g-MAH、 聚烯烃热塑 性弹性体接枝马来酸酐TPO-g-MAH、 乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH中的一种或 。
15、两种。 0012 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述无机填充物为碳酸钙、 滑石粉、 硅灰石、 云母、 硫酸钙晶须、 硫酸镁晶须、 玻璃纤维中的一种、 两种或两种以上的混合物。 0013 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述抗氧剂为抗氧剂 1010、 抗氧剂 168、 抗氧剂 DLTP 中的一种或几种混合。 0014 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述偶联剂为硅烷偶联剂 （如KH550,KH560等） 、 钛 酸酯偶联剂 ( 如 NDZ101,NDZ01 等 )、 铝酸酯偶联剂中的一种或两种。 0015 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述润滑剂为硬脂酸钙、 硬脂酸锌、 硬脂酸、 白油、 乙撑双硬脂。
16、酰胺中的一种或几种的混合物 ； 所述成核剂为 晶型成核剂 （如有机磷系列成核剂， 山梨醇类成核剂） 或 晶型成核 剂中的一种或两种。 0016 在上述汽车保险杠专用材料中， 所述其它功能助剂为抗紫外线吸收剂、 色粉或色 母粒。 0017 在上述汽车保险杠专用材料中， 回收 PE/PA 复合膜料经过改善其相容性后具有较 优异的冲击韧性和拉伸性能 ； 采用热塑性弹性体接枝物一方面解决了 PE/PA 复合膜的相 容性问题， 另一方面做为增韧剂可以提高复合材料的冲击韧性， 尤其是满足汽车保险杠对 低温冲击韧性的要求 ； 采用超细的无机填充物一方面不会给材料的冲击韧性造成太大的影 响， 另一方面可以很好。
17、地提高材料的刚性和模量以及降低材料的收缩率 ； 抗氧剂的加入可 有效防止材料在加工和使用过程中的氧化降解 ； 偶联剂作为表面处理剂， 可有效改善无机 说 明 书 CN 102276925 A CN 102276928 A3/5 页 6 填料与高聚物之间的界面粘结力， 从而提高材料的综合性能 ； 加入合适的润滑剂将有效改 善材料在加工过程中与机器设备的摩擦， 降低能耗， 以及提高其流动性和脱模性 ； 成核剂的 加入可以有效改善聚丙烯材料的成核效果， 提高材料的刚性和耐热性 ； 其它颜料和紫外吸 收剂等助剂可根据需求选择添加。 0018 上述汽车保险杠专用材料的制备方法， 包括如下步骤 ： （1）。
18、 将无机填充物、 抗氧剂、 偶联剂、 润滑剂、 成核剂及其它功能助剂按照配比称量， 采 用搅拌机搅拌均匀， 然后将回收 PE/PA 复合膜料、 聚丙烯、 热塑性弹性体接枝物加入到搅拌 机中继续搅拌均匀 ； （2） 将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 ： 160 170， 170 190， 190 200， 190 210， 200 210， 200220， 主机的螺杆转速为250330r/min， 料斗进料螺杆的转速为2435r/ min， 进而将物料共混熔融挤出 ； （3） 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得。
19、到长度为 3 5mm 的 汽车保险杠专用材料。 0019 与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果 ：（1） 采用回收的 PE/PA 复合膜料做为 制备汽车保险杠的原料之一， 其来源非常丰富， 而且成本很低， 另一方面减少了环境污染， 实现了变废为宝、 资源循环利用的目的 ；（2） 由于 PE 和 PA 相容性差， 不能形成热力学均相 体系， 本发明采用热塑性弹性体接枝物做为相容剂， 一方面能够改善 PE 和 PA 的相容性， 使 其形成微观形态上的均相体系， 提高了材料的综合性能， 另一方面热塑性弹性体可以提高 复合材料的冲击韧性， 使其满足汽车保险杠材料的要求 ；（3） 复合材料中的尼龙 。
20、PA 由于属 于极性高聚物， 对于油漆的吸附力强， 有利于汽车保险杠材料后期的表面喷漆处理。总之， 采用此方法制备的汽车保险杠专用料具有工艺简单、 成本低廉、 综合性能优异的特点。 具体实施方式 0020 实施例 1 按以下质量百分比组成进行配比 ： 回收 PE/PA 复合膜料 10（东莞普能塑料科技实 业有限公司生产） ， 共聚聚丙烯 68（大庆炼化公司生产， 牌号 SP178） ， 乙烯 - 辛烯共聚物 接枝马来酸酐 POE-g-MAH 5（广州合成化学有限公司生产， 牌号 HS2-010A） ， 滑石粉 15 （5000 目， 表面活化处理， 市购常规型号） ， 抗氧剂 1010 0.1。
21、和抗氧剂 168 0.1（瑞士汽 巴公司生产） ， 硅烷偶联剂 KH550 0.5（杭州沸点化工有限公司生产） ， 硬脂酸钙 0.2， 成 核剂 NA11 0.1， 色母粒 1（自制） 。 0021 首先将上述物料加入到高速搅拌机中搅拌均匀 ； 然后将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 （共六区） ： 160， 175， 190， 200， 205， 210， 主机的螺杆转 速为 300r/min， 料斗进料螺杆的转速为 28r/min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得汽车保险杠专。
22、用料。 0022 实施例 2 按以下质量百分比组成进行配比 ： 回收 PE/PA 复合膜料 15（东莞普能塑料科技实 说 明 书 CN 102276925 A CN 102276928 A4/5 页 7 业有限公司生产） ， 共聚聚丙烯 60（燕山石化公司生产， 牌号 K8303） ， 乙烯 - 辛烯共聚物 接枝马来酸酐 POE-g-MAH 5（广州合成化学有限公司生产， 牌号 HS2-010A） ， 滑石粉 18 （5000 目， 表面活化处理， 市购常规型号） ， 抗氧剂 1010 0.1和抗氧剂 168 0.1（瑞士汽 巴公司生产） ， 硅烷偶联剂 KH550 0.5（杭州沸点化工有限公。
23、司生产） ， 硬脂酸锌 0.2， 成 核剂 NA11 0.1， 色母粒 1（自制） 。 0023 首先将上述物料加入到高速搅拌机中搅拌均匀 ； 然后将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 （共六区） ： 165， 180， 195， 200， 205， 210， 主机的螺杆转 速为 310r/min， 料斗进料螺杆的转速为 30r/min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得汽车保险杠专用料。 0024 实施例 3 按以下质量百分比组成进行配比 ： 回收 PE/PA 复合膜料 20（东莞。
24、普能塑料科技实业 有限公司生产） ， 共聚聚丙烯 47.9（燕山石化公司生产， 牌号 1947） ， 乙烯 - 辛烯共聚物接 枝马来酸酐 POE-g-MAH 10（广州合成化学有限公司生产， 牌号 HS2-010A） ， 滑石粉 20 （5000 目， 表面活化处理， 市购常规型号） ， 抗氧剂 1010 0.1和抗氧剂 168 0.1（瑞士汽 巴公司生产） ， 硅烷偶联剂 KH550 0.5（杭州沸点化工有限公司生产） ， 硬脂酸锌 0.2， 成 核剂 NA11 0.2， 色母粒 1（自制） 。 0025 首先将上述物料加入到高速搅拌机中搅拌均匀 ； 然后将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆。
25、挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 （共六区） ： 170， 180， 190， 190， 200， 210， 主机的螺杆转 速为 290r/min， 料斗进料螺杆的转速为 28r/min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得汽车保险杠专用料。 0026 实施例 4 按以下质量百分比组成进行配比 ： 回收 PE/PA 复合膜料 15（东莞普能塑料科技实业 有限公司生产） ， 共聚聚丙烯 53.7（齐鲁石化公司生产， 牌号 EPF30R） ， 三元乙丙橡胶接枝 马来酸酐 EPDM-g-MAH 8 （佛山市南海柏晨高分子新。
26、材料有限公司生产） ， 碳酸钙 20 （纳 米级， 表面活化处理， 市购常规型号） ， 抗氧剂 1010 0.1和抗氧剂 168 0.2（瑞士汽巴公 司生产） ， 硅烷偶联剂 KH560 0.5（杭州沸点化工有限公司生产） ， 硬脂酸锌 0.3， 成核剂 NA11 0.2， 色母粒 2（自制） 。 0027 首先将上述物料加入到高速搅拌机中搅拌均匀 ； 然后将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 （共六区） ： 170， 180， 190， 190， 200， 210， 主机的螺杆转 速为 310r/min， 料斗进料螺杆的转速为 32r。
27、/min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得汽车保险杠专用料。 0028 实施例 5 按以下质量百分比组成进行配比 ： 回收 PE/PA 复合膜料 20（东莞普能塑料科技实业 说 明 书 CN 102276925 A CN 102276928 A5/5 页 8 有限公司生产） ， 共聚聚丙烯 43.7（齐鲁石化公司生产， 牌号 EPF30R） ， 三元乙丙橡胶接枝 马来酸酐 EPDM-g-MAH 8 （佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司生产） ， 碳酸钙 25 （纳 米级， 表面活化处理， 市购常规型号） ， 抗氧剂 1010 0.1和抗氧。
28、剂 168 0.2（瑞士汽巴公 司生产） ， 硅烷偶联剂 KH560 0.5（杭州沸点化工有限公司生产） ， 硬脂酸钙 0.3， 成核剂 NA11 0.2， 色母粒 2（自制） 。 0029 首先将上述物料加入到高速搅拌机中搅拌均匀 ； 然后将搅拌均匀的上述物料加入到平行双螺杆挤出机的料斗中， 设定挤出机从料斗到 模头的各段温度分别为 （共六区） ： 170， 180， 190， 190， 200， 210， 主机的螺杆转 速为 330r/min， 料斗进料螺杆的转速为 34r/min， 进而将物料共混熔融挤出 ； 上述粒条经过水槽冷却， 风干后进入切粒机进行切粒， 即可得汽车保险杠专用料。 0030 上述实施例中所得材料的物理力学性能如表 1 所示 ： 表 1 说 明 书 CN 102276925 A 。