一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒的制作方法
【專(zhuān)利摘要】發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，由以下成分制成：玉米秸稈、聚碳酸酯、聚乙烯、填料、偶聯(lián)劑、分散劑、熱穩(wěn)定劑、增塑劑。本發(fā)明制備的汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，以聚碳酸酯主要原料，以聚乙烯作為輔助原料，輔以多種功能助劑制得，該改性塑料顆粒的加工成型性好，由其加工制成的汽車(chē)燈系具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫性、耐候性、抗沖擊性和防霧性，并可對(duì)廢棄燈系塑料進(jìn)行回收再利用，從而降低資源消耗和保護(hù)環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，而且本發(fā)明改性塑料顆粒的生物降解性?xún)?yōu)異，在掩埋100天里，質(zhì)量能降低3.21%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及塑料領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今汽車(chē)上，可以到處看到塑料制品的影子。塑料代替各種昂貴金屬材料在汽 車(chē)上廣泛應(yīng)用，大大提高了汽車(chē)造型的美觀與設(shè)計(jì)的靈活性，降低了零部件加工、轉(zhuǎn)配及維 修的費(fèi)用，這正是汽車(chē)向輕量化、節(jié)能、美觀、安全和環(huán)保方向發(fā)展的必然。汽車(chē)燈系由前照 燈、霧燈、示寬燈與尾燈、制動(dòng)燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、危險(xiǎn)警告燈、牌照燈、倒車(chē)燈、儀表燈和頂燈 組成。燈系外殼由塑料制成，需要其具有較強(qiáng)的耐高溫性、耐候性、抗沖擊性和防霧性，而目 前用量最多的是通用改性塑料，如PP、PE、PVC、ABS及PA等。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，這些 塑料的性能已不能滿足高檔車(chē)的要求，需要發(fā)展新型改性塑料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí) 現(xiàn)： 一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，按重量份計(jì)由以下成分制成:玉米秸桿15、聚碳酸 酯86、聚乙烯3、填料28、偶聯(lián)劑1、分散劑1.2、熱穩(wěn)定劑1.6、增塑劑1.3;所述填料由輕質(zhì)碳 酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻土、蓮藕淀粉混合制成。
[0004] 進(jìn)一步地，所述玉米秸桿由玉米秸桿與甘蔗渣按2.72:1質(zhì)量比例混合，所述玉米 秸桿與甘蔗渣經(jīng)過(guò)預(yù)處理:將玉米秸桿混合研磨成粉末，然后添加到改性劑中，在68-70°C 下以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌，反應(yīng)1小時(shí)后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即可;所述改性劑按質(zhì)量百分比計(jì) 由以下成分制成:碘酸鈉〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余為去離子 水。
[0005] 進(jìn)一步地，所述填料由輕質(zhì)碳酸f丐、玻璃纖維、納米娃藻土、蓮藕淀粉按20:4: 3: 2 質(zhì)量比例混合，所述納米硅藻土的粒度為24-26nm，所述填料經(jīng)過(guò)預(yù)處理:將填料放置于微 波頻率800MHz、功率500W下微波處理8min，即可。
[0006] 進(jìn)一步地，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為單烷氧基磷酸酯型偶聯(lián)劑與改性氨基硅烷 偶聯(lián)劑按3:2質(zhì)量比例制成。
[0007] 進(jìn)一步地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣與環(huán)氧樹(shù)脂按20:1質(zhì)量比例混合制成。
[0008] 進(jìn)一步地，所述增塑劑為檸檬酸脂與橄欖油按15:1質(zhì)量比例在88°C下混合制成。
[0009] -種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒的制備方法，包括以下步驟： 1) 先將玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混機(jī)中進(jìn)行共混，共混速度為 1200r/min，時(shí)間為40分鐘，壓力為1.86MPa; 2) 向經(jīng)過(guò)共混后的玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶聯(lián)劑、分散劑、 熱穩(wěn)定劑、增塑劑，混合均勻后，加入到雙螺桿擠出機(jī)的中，控制擠出溫度246°C，熔體加工 扭矩70N · m，在造粒機(jī)中造粒即可。
[0010] 本發(fā)明先用未經(jīng)處理的玉米秸桿直接增強(qiáng)塑料，但增強(qiáng)效果不佳，進(jìn)而考慮對(duì)玉 米秸桿表面進(jìn)行預(yù)處理:利用碘酸鈉溶液對(duì)玉米秸桿進(jìn)行表面改性，達(dá)到增強(qiáng)塑料的目的， 但是改性的塑料成品仍存在拉伸韌性和抗沖擊性不足的問(wèn)題。于是，本發(fā)明又經(jīng)過(guò)大量的 實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)按質(zhì)量百分比計(jì)由碘酸鈉0.4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油 1.8%，其余為去離子水配制改性劑，對(duì)玉米秸桿纖維組織和木質(zhì)素進(jìn)行表面改性，改性后的 玉米秸桿對(duì)塑料的力學(xué)性能、耐候性、抗沖擊性能等性能都具有極大的促進(jìn)作用。
[0011] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)塑料中添加的填料進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)，按20 :4:3 : 2質(zhì)量比例 混合的輕質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻土、蓮藕淀粉作為填料，幾者之間的協(xié)同作用最佳， 對(duì)塑料的綜合性能提升非常大，但是，某些方面的性能提升，仍然達(dá)不到車(chē)燈塑料的要求， 于是，本發(fā)明又經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明配制的填料進(jìn)行處理研究，將本發(fā)明配制的填料 放置于微波頻率800MHz、功率500W下微波處理8min，后測(cè)得其比表面積達(dá)到468m 2/g，通過(guò) WDW-10E型萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定本發(fā)明制成的改性塑料顆粒拉伸強(qiáng)度為43.8MPa，通過(guò) XJJUD-50組合式簡(jiǎn)支梁、懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)測(cè)定缺口沖擊強(qiáng)度為15.64J/m。
[0012]本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)按15:1質(zhì)量比例在88°C下將梓檬酸脂與橄欖油 進(jìn)行復(fù)配制成增塑劑，不僅將單一檸檬酸酯的增塑效果提高2-3倍，還能極大的提高制成塑 料的透明度和防霧性。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，以聚碳酸酯 主要原料，以聚乙烯作為輔助原料，輔以多種功能助劑制得，該改性塑料顆粒的加工成型性 好，由其加工制成的汽車(chē)燈系具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫性、耐候性、抗沖擊性和防霧性， 并可對(duì)廢棄燈系塑料進(jìn)行回收再利用，從而降低資源消耗和保護(hù)環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效 益和生態(tài)效益，而且本發(fā)明改性塑料顆粒的生物降解性?xún)?yōu)異，在掩埋100天里，質(zhì)量能降低 3.21%〇
【具體實(shí)施方式】
[0014] 一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，按重量份計(jì)由以下成分制成:玉米秸桿15、聚 碳酸酯86、聚乙烯3、填料28、偶聯(lián)劑1、分散劑1.2、熱穩(wěn)定劑1.6、增塑劑1.3;所述填料由輕 質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻土、蓮藕淀粉混合制成。
[0015] 進(jìn)一步地，所述玉米秸桿由玉米秸桿與甘蔗渣按2.72:1質(zhì)量比例混合，所述玉米 秸桿與甘蔗渣經(jīng)過(guò)預(yù)處理:將玉米秸桿混合研磨成粉末，然后添加到改性劑中，在68-70°C 下以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌，反應(yīng)1小時(shí)后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即可;所述改性劑按質(zhì)量百分比計(jì) 由以下成分制成:碘酸鈉〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余為去離子 水。
[00?6]進(jìn)一步地，所述填料由輕質(zhì)碳酸|丐、玻璃纖維、納米娃藻土、蓮藕淀粉按20:4: 3: 2 質(zhì)量比例混合，所述納米硅藻土的粒度為24-26nm，所述填料經(jīng)過(guò)預(yù)處理:將填料放置于微 波頻率800MHz、功率500W下微波處理8min，即可。
[0017] 進(jìn)一步地，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為單烷氧基磷酸酯型偶聯(lián)劑與改性氨基硅烷 偶聯(lián)劑按3:2質(zhì)量比例制成。
[0018] 進(jìn)一步地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣與環(huán)氧樹(shù)脂按20:1質(zhì)量比例混合制成。
[0019]進(jìn)一步地，所述增塑劑為檸檬酸脂與橄欖油按15:1質(zhì)量比例在88°C下混合制成。
[0020] -種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒的制備方法，包括以下步驟： 1) 先將玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混機(jī)中進(jìn)行共混，共混速度為 1200r/min，時(shí)間為40分鐘，壓力為1.86MPa; 2) 向經(jīng)過(guò)共混后的玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶聯(lián)劑、分散劑、 熱穩(wěn)定劑、增塑劑，混合均勻后，加入到雙螺桿擠出機(jī)的中，控制擠出溫度246°C，熔體加工 扭矩70N · m，在造粒機(jī)中造粒即可。
[0021 ]對(duì)比添加不同填料對(duì)本發(fā)明改性塑料性能的影響：
表1 其中，生物降解性是對(duì)比個(gè)塑料在相同的環(huán)境下掩埋100天里，質(zhì)量降低的百分比。
[0022] 對(duì)比例1為將本發(fā)明填料各組分配比更改為由輕質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻 土、蓮藕淀粉按21:5 :4: 3質(zhì)量比例混合，填料處理方法不變，總添加量不變，本發(fā)明其它成 分處理方法與制備方法不變； 對(duì)比例2為將本發(fā)明填料組分更改為輕質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻土、玉米淀粉按 20:4:3:2質(zhì)量比例混合，填料處理方法不變，填料總添加量不變，本發(fā)明其它成分處理方法 與制備方法不變； 對(duì)比例3位將本發(fā)明填料組分更改為輕質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維按20:4質(zhì)量比例混合，填料 處理方法不變，填料總添加量不變，本發(fā)明其它成分處理方法與制備方法不變； 對(duì)比例4為將本發(fā)明填料更改為輕質(zhì)碳酸鈣，填料處理方法不變，填料總添加量不變， 本發(fā)明其它成分處理方法與制備方法不變。
[0023] 由表1可以看出，對(duì)本發(fā)明配制的填料組分配比進(jìn)行微調(diào)后，塑料拉伸強(qiáng)度有所下 降，抗沖擊強(qiáng)度下降顯著，生物降解性影響不大;將蓮藕淀粉更換成玉米淀粉，塑料的拉伸 強(qiáng)度下降顯著，抗沖擊強(qiáng)度有一定程度下降，生物降解性下降幅度較小;不添加納米硅藻土 與蓮藕淀粉時(shí)，塑料拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和生物降解性均極大的降低;填料只采用輕質(zhì)碳 酸鈣時(shí)，塑料拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和生物降解性均極大的降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，按重量份計(jì)由以下成分制成:玉米 秸桿15、聚碳酸酯86、聚乙烯3、填料28、偶聯(lián)劑1、分散劑1.2、熱穩(wěn)定劑1.6、增塑劑1.3;所述 填料由輕質(zhì)碳酸鈣、玻璃纖維、納米硅藻土、蓮藕淀粉混合制成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，所述玉米秸 桿經(jīng)過(guò)預(yù)處理：將玉米秸桿混合研磨成粉末，然后添加到改性劑中，在68-70°C下以300r/ min轉(zhuǎn)速攪拌，反應(yīng)1小時(shí)后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即可;所述改性劑按質(zhì)量百分比計(jì)由以下成 分制成:碘酸鈉〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余為去離子水。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，所述填 料由輕質(zhì)碳酸1丐、玻璃纖維、納米娃藻土、蓮藕淀粉按20:4: 3: 2質(zhì)量比例混合，所述納米娃 藻土的粒度為24-26nm，所述填料經(jīng)過(guò)預(yù)處理:將填料先在135°C下加熱10分鐘，然后放置于 微波頻率800MHz、功率500W下微波處理8min，即可。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，所述偶聯(lián)劑 為單烷氧基磷酸酯型偶聯(lián)劑與改性氨基硅烷偶聯(lián)劑按3:2質(zhì)量比例制成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，所述熱穩(wěn)定 劑為硬脂酸鈣與環(huán)氧樹(shù)脂按20:1質(zhì)量比例混合制成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒，其特征在于，所述增塑劑 為檸檬酸脂與橄欖油按15:1質(zhì)量比例在88°C下混合制成。7. -種權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種汽車(chē)燈系加工用改性塑料顆粒的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟： 1) 先將玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混機(jī)中進(jìn)行共混，共混速度為 1200r/min，時(shí)間為40分鐘，壓力為1.86MPa; 2) 向經(jīng)過(guò)共混后的玉米秸桿、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶聯(lián)劑、分散劑、 熱穩(wěn)定劑、增塑劑，混合均勻后，加入到雙螺桿擠出機(jī)的中，控制擠出溫度246°C，熔體加工 扭矩70N · m，在造粒機(jī)中造粒即可。
【文檔編號(hào)】C08L69/00GK106084723SQ201610548343
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】朱興保
【申請(qǐng)人】蚌埠市華科機(jī)電有限責(zé)任公司