一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料 |
|||||||
| 申请号 | CN201610600834.5 | 申请日 | 2016-07-27 | 公开(公告)号 | CN106188857A | 公开(公告)日 | 2016-12-07 |
| 申请人 | 张蒙; | 发明人 | 张蒙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 汽车 用强吸声微发泡改性竹 纤维 聚丙烯材料的制备方法：(1)对竹纤维进行 生物 改性处理：对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解 淀粉 芽孢杆菌、木醋杆菌配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃ 发酵 50-96小时，发酵结束后，用温 水 洗净，抖松，烘干， 研磨 成粉；(2)按照重量份数配置下述原料；(3)在长径比为35:1的双螺杆 挤出机 中熔融混合分散,挤出机各段 温度 设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出 造粒 ,最终得到产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的制备方法，其步骤如下： |
||||||
| 说明书全文 | 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料技术领域[0001] 本发明涉及一种汽车轻量化材料，尤其是一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，属于高分子材料及其成型加工领域。 背景技术[0002] 竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的纤维素纤维，继棉、麻、毛、丝后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。竹纤维产品具有天然的抗菌、抑菌、杀菌的效果，因为竹子里面具有一种独特物质，该物质被命名为“竹琨”，具有天然的抑菌、防螨、防臭、防虫功能。在显微镜下观察，细菌在棉、木等纤维制品中能够大量繁殖，而竹纤维制品上的细菌不但不能长时间生存，而且短时间内还能消失或减少，24小时内细菌死亡率达75％以上。 [0003] 大气污染越来越严重,能源濒临枯竭,汽车环境法案也越来越严格，如欧洲要求到2020年，汽车的CO2排放要小于95g/km。在美国，政府出台了CAFE法规(企业平均燃油经济性标准)，要求到2025年，新车的平均燃烧达到54.5mpg，几乎是当前燃烧效值得两倍。而在中国，“中国CAFE法”，《节能与新能源汽车产业发展规划(2012～2020年)》提出，到2015年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下。 [0004] 面对日益严格的汽车油耗法规，各大车企正在寻求多种路径降低油耗，其 中之一就是为汽车减重。相关数据显示，汽车车身自重约消耗70％的燃油，汽车整车质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3～0.6升，同时汽车轻量化直接提高汽车的比功率,使汽车的动力性能提高。因此,轻量化成为汽车工业发展的必然趋势。 [0005] 其中,汽车材料轻量化是实现整车轻量化的有效途径。微发泡技术是汽车轻量化的最有效途径之一，将其引入汽车材料的制备技术中,在保证材料基本性能的前提下,显著减轻制件重量,有利于实现汽车轻量化。其中,具有轻量化特征的聚丙烯微发泡材料替代未发泡材料,在性能满足的情况下,零部件减重10％以上。已在部分汽车部件,如仪表板、座椅、后备箱盖板等部件得到应用,市场前景广阔。 [0006] 微发泡技术有很多技术难点，如发泡剂的分散，制品表面的光滑度等等，然而国内这几年在微发泡聚丙烯领域还是有些进展。如专利CN 103788480 A，用ADC发泡剂进行聚丙烯发泡，该类发泡剂能在实验级别取得较好的实验效果，但是如果用于汽车门板或仪表板的效果不得而知，另外ADC发泡剂的分解温度较高，在210度以上，发泡难以控制。专利CN 104140591 A，研究了高填充下(40-70)的PP发泡情况，未对40以下的低填充进行研究。该体系只研究了最终产品的熔融指数在0.2～30范围内发泡材料的情况，未对30以上融融指数的体系记性研究，而对实际工业化30以上的熔融指数更有实际意义。 [0007] 本发明旨在发明一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，首次使用微生物改性的竹纤维配合发泡剂等其他成分，实现微发泡。本发明在确保聚丙烯微发泡轻量化的前提下，并不影响其它物理性能，如抗拉强度，抗弯强度，耐热性能，冲击强度等，甚至还有提高。 发明内容[0008] 基于背景技术存在的技术问题，本发明针对背景技术存在的问题，提供一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，发明制得的强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材泡孔结构的壁厚较大,破裂现象明显减少。泡孔结构均匀，发泡后密度低，而且吸收效果好，热形变温度达320℃以上的高温，拉伸强度为81-99MPa。 [0009] 本发明的目的通过以下技术方案实现： [0010] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0011] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0012] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.6-0.8：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵50-96小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0013] (2)按照重量份数配置下述原料： [0014] [0015] 所述高熔体强度聚丙烯为HMSPP:1684，巴塞尔化工公司。 [0017] 本发明的有益之处在于： [0018] (1)本发明制得的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料具有非常好的吸声效果。 [0019] (2)本发明制得的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料泡孔结构的壁厚较大,破裂现象明显减少。泡孔结构均匀,泡孔直径平均5-8μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至0.98-1.10g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为81-99MPa。 具体实施方式[0020] 实施例1： [0021] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0022] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0023] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.6：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵96小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0024] (2)按照重量份数配置下述原料： [0025] [0026] [0027] (3)在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散,挤出机各段温度设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出造粒,最终得到产品。 [0028] 结果：泡孔结构均匀,泡孔直径平均5μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至1.10g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为81MPa。 [0029] 30mm厚的本实施例的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的吸音性能如下表所示： [0030]频段/Hz 吸音系数 100-200 0.6 300-900 0.6 1200-7000 0.99 [0031] 实施例2： [0032] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0033] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0034] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.8：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵50小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0035] (2)按照重量份数配置下述原料： [0036] [0037] [0038] (3)在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散,挤出机各段温度设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出造粒,最终得到产品。 [0039] 结果：泡孔结构均匀,泡孔直径平均8μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至0.98g/3 cm，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为99MPa。 [0040] 30mm厚的本实施例的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的吸音性能如下表所示： [0041]频段/Hz 吸音系数 100-200 0.4 300-900 0.8 1200-7000 0.95 [0042] 实施例3： [0043] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0044] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0045] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.7：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵90小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0046] (2)按照重量份数配置下述原料： [0047] [0048] (3)在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散,挤出机各段温度设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出造粒,最终得到产品。 [0049] 结果：泡孔结构均匀,泡孔直径平均6μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至1.09g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为90MPa。 [0050] 30mm厚的本实施例的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的吸音性能如下表所示： [0051] [0052] [0053] 实施例4： [0054] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0055] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0056] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.6：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵60小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0057] (2)按照重量份数配置下述原料： [0058] [0059] (3)在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散,挤出机各段温度设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出造粒,最终得到产品。 [0060] 结果：泡孔结构均匀,泡孔直径平均7μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至0.99g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸 强度为83MPa。 [0061] 30mm厚的本实施例的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的吸音性能如下表所示： [0062]频段/Hz 吸音系数 100-200 0.4 300-900 0.6 1200-7000 0.96 [0063] 实施例5： [0064] 一种汽车用强吸声微发泡改性竹纤维聚丙烯材料，其制备方法如下： [0065] (1)对竹纤维进行生物改性处理： [0066] 对竹纤维进行脱胶处理后，将地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木醋杆菌按照数量比为1:0.8：0.8配制成复合菌剂；将脱胶处理后的竹纤维洗净后，均匀喷洒菌剂，于38℃发酵80小时，发酵结束后，用温水洗净，抖松，烘干，研磨成粉； [0067] (2)按照重量份数配置下述原料： [0068] [0069] [0070] (3)在长径比为35:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散,挤出机各段温度设置在180℃、230℃、210℃、200℃、180℃、150℃,挤出造粒,最终得到产品。 [0071] 结果：泡孔结构均匀,泡孔直径平均5μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至1.04g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为94MPa。 [0072] 30mm厚的本实施例的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料的吸音性能如下表所示： [0073]频段/Hz 吸音系数 100-200 0.6 300-900 0.8 1200-7000 0.97 [0074] 由此可见，本发明制得的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料具有非常好的吸声效果。本发明制得的微发泡改性竹纤维聚丙烯材料泡孔结构的壁厚较大,破裂现象明显减少。泡孔结构均匀,泡孔直径平均5-8μm,闭孔率大于98％，发泡后密度低至0.98-1.10g/cm3，耐高温性能大大提高，热形变温度达300℃以上的高温，拉伸强度为81-99MPa。 [0075] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈