摩托车仪表托盘专用料的研制.docx

摩托车仪表托盘专用料的研制熊立武(湖南省第二轻工业学校 ,长沙 ,410118)摘要 : 采用双螺杆挤出机熔融接枝方法制备了 pp - g - aa 、pp - g - maa 、pp - g - ma h 和 pp - g - bm ,比较了 4 种接枝物的用量对 pp/ 滑石粉体系专用料的增容效果 ,并探讨了对专用料性能的影响。结果表明 : pp - g - maa 对 pp/ 滑石粉体系增容效果最佳 , pp/ 滑石粉/ pp - g - maa 为 60/ 30/ 10 时 ,材料的拉伸强度和冲击强度最大 ,符合摩托车仪表托盘用料要求 ,其主要性能达到或接近 国外同类产品的水平。关键词 : 聚丙烯 滑石粉 摩托车 仪表盘 相容剂聚丙烯 ( p p) 具有原料丰富 、价格便宜 、机械性能好 、耐热性优良 、化学性能稳定 、加工性能好等优 点 。随着共混增容 、复合增强 、动态硫化 、接枝改性等技术的不断发展 , p p 的力学性能 、高低温性能可 调范围扩大 ,各种高抗冲 、高刚性 、耐热 、低温性能优良的 p p 专用料材料相继问世 ,广泛用于汽车 、摩托 车工业 。近年来我国的摩托车工业发展迅速 ,因为使用 环境恶劣 ,其仪表托盘材料要求具有高的刚性和抗 冲击性 、优良的耐热性以及高的光遮盖性能 。为满 足光南摩托车公司的要求 ,研制了摩托车仪表托盘用改性 p p 材料 ,其主要性能达到或接近日本进口专用料的技术指标 。塑机械厂 。113配方设计均聚聚丙烯存在低温脆性 、冲击强度差 、易老化 、成型收缩率大等缺点 ,采用增强剂改性 p p 的刚 性和成型收缩率 ,并加入抗氧剂改善其耐老化性能 , 加入相容剂改善树脂与增强剂的相容性能 ,以增加 其抗冲性能 。增强剂以碳酸钙 、滑石粉 、云母 、玻璃 纤维最为常用 。碳酸钙为球状粒子 ,对增强贡献不 大 ,云母的成本较高 ,玻璃纤维增强虽然能极大地提 高聚丙烯的强度 ,但对制品的外观影响较大 ,因而采 用滑石粉作为专用料的填充增强剂 ,基本配方为 :聚 丙烯树脂 60 份 ,相容剂 10 份 ,滑石粉 30 份 ,其他助 剂适量 。1 实验部分111主要原材料114材料制备工艺(1) 相容剂的制备采用熔融接枝法制备 p p 接枝共聚物作为相容 剂 。聚丙烯 , m fr2 4g/ 10 min ( 粉料) ,湖南岳阳兴长股份有限公司 。滑石粉 ,800 目 ,市售 。 丙烯酸 (aa) ,工业品 ,市售 。- 甲基丙烯酸 ( maa) ,工业品 ,市售 。 马来酸酐 ( ma h) ,工业品 ,市售 。双马来酰亚胺 (bm) ,工业品 ,市售 。过氧化二异丙苯 (dcp) ,工业品 ,市售 。(2) 专用料的制备 收稿日期 :1999 - 12 - 30 。作者简介 :熊立武 ,1986 年毕业于天津轻工业学院橡胶工程与 塑料工程专业 ,湖南省塑料工程学会会员。现在湖南省第二轻工业 学校从事塑料成型加工专业的教学工作 ,同时也从事一些技术指导、 技术咨询及科研工作。112主要设备shr - 100 型高速混合机 , 张家港市轻工机械厂 。53 mm 同向啮合双螺杆挤出造粒机组 ,南京橡10 现 代塑料加工 应 用第 12 卷第 4 期用 ,反而成为杂质起反作用 ,使材料性能下降 。相容剂的用量以所添加的增强剂含量而定 ,与相容剂本 身的接枝率有关 ,当相容剂的接枝率为 5 %左右时 , 相容剂的用量大约为增强剂含量的 30 % 。115性能测试表 3 p p - g - maa 的用量对材料性能的影响性能测试项目和所用标准见表 1 。pp - g - maa 质量分数 , % 拉伸强度/ m pa 冲击强度/ kj m - 227103213351034114136106156120表 1材料性能测试方法5项目测试标准1015拉伸强度简支梁冲击强度 弯曲强度 弯曲弹性模量 热变形温度gb 1040 79gb 1043 79gb 9341 88gb 9341 88gb 1634 79213仪表托盘材料的性能指标研制生产的摩托车仪表托盘材料 ( 组成见表4) ,其性能得到光南摩托车公司的认可 ,各项技术指 标均达到或接近原先使用的日本进口 kd 粒料 ( 原 光南摩托车厂使用的一种牌号为 kd 的摩托车仪表 托盘专用料) 。表 5 列出摩托车仪表托盘材料的性 能指标 。结果讨论不同相容剂对材料性能的影响2211不同的聚丙烯接枝物对 p p/ 增强剂体系界面的增容效果会有所差异 。表 2 列出了不同相容剂对材 料性能的影响 。从表 2 可看出 4 种相容剂的加入均可提高材料的拉伸强度和冲击强度 。这说明相容剂 对改善树脂与增强剂的界面结合力有一定的效果 。其中以- 甲基丙烯酸接枝聚丙烯的增容效果最 佳 。表 4 仪表托盘专用料的组成原料配方组成其他助剂聚丙烯pp - g - maa 滑石粉钛白粉用量/ 质量份适量6010273表 5 摩托车仪表托盘材料性能指标表 2不同相容剂对材料性能的影响项目专用料日本 kd 粒料未加相容剂pp - g- aapp - g- maapp - g- ma hpp - g- bm项目拉伸强度/ m pa弯曲强度/ m pa弯曲弹性模量/ m pa31 . 268182 82929 . 552112 340拉伸强度/ m pa冲击强度/ kj m - 227104132911611351061531126102810614- 2缺口冲击强度/ kj m615139616140pp - g - aapp/ aa/ dcp = 90/ 10/ 1 ; pp - g - maapp/ maa/dcp = 90/ 10/ 1 ; pp - g - ma hpp/ ma h/ dcp = 90/ 10/ 1 ; pp - g - bapp/ bm/ dcp = 90/ 10/ 1热变形温度( 450k pa) / 212p p - g - maa 的用量对材料性能的影响结论3用配比为 p p/ maa/ dcp = 90/ 10/ 1 的相容剂进行其用量对材料性能影响的研究结果见表 3 。当 相容剂的用量增加时 ,相容剂包覆增强剂的表面逐渐增大 ,使增强剂与树脂的界面亲和力增大 ,材料的 力学性能相应得到提高 ; 当相容剂用量达到基本包覆所有增强剂表面时 ,材料力学性能达到最佳 ;随着 相容剂的含量进一步增加 ,多余的相容剂已不起作用不同品种的聚丙烯接枝共聚物作为 p pa .和增强剂的相容剂可明显改善 p p 与增强剂的界面 ,在保证 p p 体系的高刚性和热变形温度的情况 下提高了冲击强度 ,其中以 p p - g - maa 的增容效果较佳 。b.p p - g - maa ( p p/ maa/ dcp = 90/ 10/ 1)熊立武. 摩托车仪表托盘专用料的研制11 的用量为增强剂的 30 %时 ,即 p p/ 滑石粉/ p p - g -maa 为 60/ 30/ 10 时 ,材料的拉伸强度和冲击强度 达到最大值 。该仪表托盘专用料的主要性能达到或接近c.国外同类产品的水平 。d evelopm ent of the special materialfo r moto rcycl e d as hboa rdxio ng liw u( hunan seco nd light indust rial school)abstractp p - g - aa , p p - g - maa , p p - g - ma h and p p - g - bm were p repared by melt graf t copolymerizatio n . the effect s of t he fo ur kinds of graf t copolymers o n t he mechanical p roperties of t he special material based o n p p/ talc system were co mpared. the effect s of t heir co ntent s o n t he mechanical p roperties oft he special material were st udied. the result showed t he effect s of co mpatibilizatio n of p p - g - maa o n p p/ talc/ p p - g - maa system was op timal , t he tensile st rengt h and impact st rengt h of p p/ talc/ p p - g - maasystem w ho se ratio was 603010 was t he greatest , and t he majo r p roperties of t he special material used fo r mo2to rcycle dashboard wo uld be t he same as o r app roach to t he same blends abroad.key words : polyp rop ylene ; talc ; moto rcycle ; dashboardyd - 型铝塑复合管生产线无锡市永大企业制造有限公司在引进国外技术基础上 研制 开 发 成 功 yd - 1 型 ( 主 要 产 品 规 格 为 1216 , 1260 ,2025mm) 和 yd - 2 型 (规格为 2632 ,3240 ,4250 ,5363mm) 铝 塑复合管生产线 。其中 yd - 1 型生产线采用超声波焊接铝管 , yd - 2 型生产线采用对接型氩弧焊工艺 。其工艺特点为 :(1) 自动化程度高 ,全线采用 pc ,实现先进的集散控制 方法 。能一元化集中控制 ,一个指令 ,数十台设备全部联动 。 并且具有较强的自适应功能 ,同时对特殊的工艺变化又能实 行单机微调 ,以确保工艺参数 ,精确到位 。(2) 操作强度低 ,操作简单 。设计者将大量工艺参数 ,如 温度 、牵引速度 、收卷速度等编入软件 ,能够自行调节 。(3) 各功能设备单元均根据铝塑复合管材料特性及生产 特点 ,经过特殊设计 ,专门加工 ,工艺参数匹配得当 。该生产线呈 y 型布置 ,系分支汇合结构 。yd - 1 型生产线的主干是高精度铝管成形线 , 当铝带 卷由被动式放卷机松卷 ,将平直的铝带经由各种定位机构喂 入预成型冷弯辊道后 ,铝带被轧制成铝管雏型 ,然后喂入成 型段 ,由成型段出来的铝带 ,仅达到一般精度 ,必须再经过定径段整型 、定位 ,满足精度要求 。铝管迭合部分采用超声波连续焊机进行超声波焊接 ,形成封闭的高强度铝管 。yd - 2型铝带厚度为 015 1 . 5mm ( yd - 1 型铝带厚度为 011 013mm) ,则采用对接氩弧焊焊接 ,形成封闭的高强度铝管 。 生产线的铝管焊接工区是分枝的汇合节点 。另两分枝 工区是内管和外粘结层 。分别经过喂料 、热熔 、挤出进入汇 流模板 ,再由汇流模板分配 ,进入内管共挤和外管逐层挤模 式 。这两个分枝工区与焊接工区通过共挤膜形成生产线的 汇合点 。在这汇合点 ,铝管 、内外 p e 管通过加热 、加压 、化 学助剂实现物理复合和化学复合 。复合后的管道经过冷浴 和喷淋冷却定型 。在管道成型的同时 ,管内始终注