新能源汽车门护板专用材料的研制

1 广西鑫深科技有限公司，广西 柳州 545006；

2 柳州城市职业学院 机电与汽车工程系，广西 柳州 545036；

3 广西科技师范学院化学与生命科学系，广西 来宾 546100；

4 柳州职业技术学院 机电工程系，广西柳州 545005；

5 柳州市豪杰特化工机械有限责任公司技术中心，广西 柳州 545005；

6 柳州蓓蒂芬科技有限公司技术中心，广西 柳州 545000

0 引言

新能源汽车的研发目的就是节能环保，因此车身轻量化也是研发重点之一。为了使车身轻量化，则新能源汽车的内饰件应尽可能采用轻质的制件代替。本文介绍了一种利用回收聚丙烯非织造布生产的汽车门护板专用材料及其制备方法。目的是解决当前存在的资源再生利用及减少环境污染的问题，提供了一种利用回收聚丙烯非织造布制备的汽车专用材料。拓宽了聚丙烯非织造布的回收利用的领域，减少了资源浪费及环境污染，降低了材料成本，可为企业和社会创造巨大的经济效益。

1 技术背景

随着我国塑料使用量的日益增加，每年淘汰的塑料制品亦日渐增多，为了减少废弃塑料不当处理对环境造成污染，实现资源循环利用，适度合理的利用再生塑料尤显重要。我国纺丝行业每年产生大量的聚丙烯非织造布边角废料，由于纺丝行业对材料的纯度要求较高，回收的聚丙烯非织造布再利用率一直不高。

汽车门护板是一种表面积大、形状复杂的薄壁大型结构部件，它要求具备优异的高低温冲击性、刚性、耐热性、耐老化性及耐刮擦性等。随着汽车轻量化要求的提高，而PP具有低密度、高流动、易成形等特质，绝大部分汽车门护板采用PP材料。但PP耐低温冲击、尺寸稳定性、耐热性等较低，需要对其进行改性以满足汽车门护板使用要求。

目前PP汽车门护板专用料基本上采用PP/POE/滑石粉共混体系和PP/EPDM/滑石共混体系，采用双螺杆挤出机将共混体系挤出造粒而得。

中国专利CN101864110A公布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、洗衣机筒、电瓶壳、汽车门护板、空调室外壳等PP塑料，生产的汽车专用料可用于汽车门护板、挡泥板、仪表板、门内板、车灯座等。该方法所回收的塑料制品种类繁多，其回收料均为共聚PP回料，未涉及本方法所述的均聚PP材料；并且该方法所用的PP物性差别较大，难以保证材料配方的稳定性。

2　材料配方

本产品的目的是解决当前存在的资源再生利用及减少环境污染问题，提供了一种利用回收聚丙烯非织造布制备的汽车专用材料。拓宽了聚丙烯非织造布的回收利用的领域，减少了资源浪费及环境污染，降低了材料成本，可为企业和社会创造巨大的经济效益。

为了实现上述目的，本文涉及的产品采用如下技术方案：

一种利用回收聚丙烯非织造布生产的汽车门护板专用材料，其特征在于由以下组分质量百分比组成：

聚丙烯非织造布白色/透明回收料25～45％，共聚聚丙烯20～40％，增韧剂10～15％，滑石粉15～20％，相容剂1～5％，其他助剂1～5％。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述聚丙烯非织造布白色/透明回收料为聚丙烯非织造布经过挤出造粒得到的再生料，其熔指范围为25～40g/10min。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述共聚聚丙烯，其熔指范围为2-10g/10min。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述增韧剂三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物中的一种或两种，其熔指范围为0.5～2g/10min。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述滑石粉粒径为0.1～10微米。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述相容剂为PP-g-MAH，其接枝率为1～1.5％，熔指范围为30～50g/10min。

上述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述其他助剂为热稳定剂、炭黑、色粉、聚乙烯蜡、白油、硅烷偶联剂中的一种或几种。

上述的汽车门护板专用材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

（1）原料混合均匀：按配比称取聚丙烯非织造布白色/透明回收料、共聚聚丙烯、增韧剂、滑石粉、相容剂、其他助剂，高速混合搅拌3～5min；

（2）混炼：将步骤（1）得到的混合物加入到双螺杆挤出机内混炼，经熔融挤出，造粒；其具体工艺为：挤出机由一区至九区各段温度为190-210℃、190-210℃、200-220℃、200-220℃、200-220℃、200-220℃、200-220℃、200-220℃、200-220℃，主机螺杆转速为550～600r/min，喂料机频率为15-20Hz。

与现有技术相比，本文涉及的产品具有如下有益效果：（1）采用回收的聚丙烯非织造布做为制备汽车门护板的主基料，其来源丰富，成本低廉，而且可减少环境污染，实现资源的循环利用；（2）配方采用均聚PP与共聚PP共混，可实现材料刚性与韧性的平衡，均聚PP与共聚PP共混还可以有效降低复合体系的结晶度，提高材料的尺寸稳定性；（3）采用PP-g-MAH做为相容剂，可增加聚合物与填料两相的相容性及复合材料的表面极性，提高材料与漆膜的附着力。

3 材料实施方式

实施例 1

按以下质量百分比进行配比：聚丙烯非织造布回料40％，共聚聚丙烯21.5％（燕山石化，牌号K8303），乙烯-辛烯共聚物12％（陶氏化学，牌号ENGAGE8150），滑石粉20％（桂广滑石，1250目），抗氧剂0.2％（汽巴精化），色母粒1％（自制），PP-g-MAH 5％（自制），白油0.3％（15#，市售）。

制备步骤为：

A　按配比称取聚丙烯非织造布白色/透明回收料、共聚聚丙烯、增韧剂、滑石粉、相容剂、其他助剂，高速混合搅拌3-5min；

B　将步骤A得到的混合物加入到双螺杆挤出机内混炼，经熔融挤出；其具体工艺为：挤出机由一区至九区各段温度为190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃，主机螺杆转速为550-600r/min，喂料机频率为15-20Hz；

C　将熔融挤出的料条经过水槽冷却、风干、切粒、包装，即得汽车门护板专用料。

实施例2

按以下质量百分比进行配比：聚丙烯非织造布回料35％，共聚聚丙烯23.5％（扬子石化，牌号K8003），乙烯-辛烯共聚物15％（陶氏化学，牌号ENGAGE8150），滑石粉20％（桂广滑石，1250目），抗氧剂0.2％（汽巴精化），色母粒1％（自制），PP-g-MAH 5％（自制），白油0.3％（15#，市售）。

制备步骤为：

A　按配比称取聚丙烯非织造布白色/透明回收料、共聚聚丙烯、增韧剂、滑石粉、相容剂、其他助剂，高速混合搅拌3～5min；

B 将步骤A得到的混合物加入到双螺杆挤出机内混炼，经熔融挤出；其具体工艺为：挤出机由一区至九区各段温度为190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃，主机螺杆转速为550～600r/min，喂料机频率为15-20Hz；将熔融挤出的料条经过水槽冷却、风干、切粒、包装，即得汽车门护板专用料。

实施例3

按以下质量百分比进行配比：聚丙烯非织造布回料40％，共聚聚丙烯26.5％（茂明石化，牌号EPC30R-H），乙烯-辛烯共聚物10％（陶氏化学，牌号ENGAGE8150），滑石粉20％（桂广滑石，1250目），抗氧剂0.2％（汽巴精化），色母粒1％（自制），PP-g-MAH 5％（自制），白油0.3％（15#，市售）。

制备步骤为：

A　按配比称取聚丙烯非织造布白色/透明回收料、共聚聚丙烯、增韧剂、滑石粉、相容剂、其他助剂，高速混合搅拌3～5min；

B 将步骤A得到的混合物加入到双螺杆挤出机内混炼，经熔融挤出；其具体工艺为：挤出机由一区至九区各段温度为190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃，主机螺杆转速为550～600r/min，喂料机频率为15-20Hz；将熔融挤出的料条经过水槽冷却、风干、切粒、包装，即得汽车门护板专用料。

上述实例中所得材料的力学性能如下表所示：

4 权利要求介绍

（1）本文介绍一种利用回收聚丙烯非织造布生产的汽车门护板专用材料，其特征在于由以下组分质量百分比组成：聚丙烯非织造布白色/透明回收料25～45％，共聚聚丙烯20～40％，增韧剂10～15％，滑石粉15～20％，相容剂1～5％，其他助剂1～5％。

（2）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述聚丙烯非织造布回收料为聚丙烯非织造布经过挤出造粒得到的白色/透明再生料，其熔指范围为25～40g/10min。

（3）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述共聚聚丙烯，其熔指范围为2～10g/10min。

（4）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述增韧剂三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物中的一种或两种，其熔指范围为0.5～2g/10min。

（5）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述滑石粉粒径为0.1～10微米。

（6）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述相容剂为PP-g-MAH，其接枝率为1～1.5％，熔指范围为30～50g/10min。

（7）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料，其特征在于，所述其他助剂为热稳定剂、炭黑、色粉、聚乙烯蜡、白油、硅烷偶联剂中的一种或几种。

（8）如权利要求书（1）所述的汽车门护板专用材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

A　原料混合均匀：按配比称取聚丙烯非织造布回收料、共聚聚丙烯、增韧剂、滑石粉、相容剂、其他助剂，高速混合搅拌3-5min；

B　混炼：将步骤（1）得到的混合物加入到双螺杆挤出机内混炼，经熔融挤出，造粒；其具体工艺为：挤出机由一区至九区各段温度为190～210℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃、200～220℃，主机螺杆转速为550～600r/min，喂料机频率为15-20Hz。

5 结论

（1）本文介绍了一种利用回收聚丙烯非织造布生产的汽车门护板专用材料及其制备方法。目的是解决当前存在的资源再生利用及减少环境污染问题，提供了一种利用回收聚丙烯非织造布制备的汽车专用材料。

（2）本文介绍产品的有益效果是：拓宽了聚丙烯非织造布的回收利用的领域，减少了资源浪费及环境污染，降低了材料成本，可为企业和社会创造巨大的经济效益。

[基金项目] 本文获广西科学研究与技术开发计划课题（合同编号：桂科能15122O01-2-8）、2016年广西中青年教师基础能力提升项目（KY2016Y640）。