一种挡泥板及其制备方法
阅读：165发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种挡泥板及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 汽车 配件技术领域，公开了一种 挡泥板 ，包括以下重量份的组分：丁基 橡胶 45～55份、聚酰胺 树脂 25～35份、聚乙烯树脂20～30份、 铁 粉15～20份、 纳米粘土 5～20份、 碳 酸 钙 晶须6～10份、 硫酸 钙晶须6～10份、 偶联剂 15～20份、交联剂1～5份、交联助剂0.1～2份、纳米 氧 化 铝 3～7份、纳米氧化锌4～10份、 丙烯酸 酯6～8份、 环氧树脂 4～10份、PE蜡3～5份和 钛 白粉1～3份。还公开了其制备方法。本发明制备得到的挡泥板由于各组分间的协同作用，拉伸强度介于29.4～33.0MPa，弯曲强度介于27.7～30.3MPa，冲击强度介于26.5～30.4kJ/m2。，下面是一种挡泥板及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种挡泥板，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种挡泥板，其特征在于：交联剂为硫黄或有机过氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种挡泥板，其特征在于：有机过氧化物为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
4.根据权利要求2所述的一种挡泥板，其特征在于：交联剂为硫黄，交联助剂为硫化促进剂。
5.根据权利要求2所述的一种挡泥板，其特征在于：交联剂为有机过氧化物，交联助剂为4,4'-双马来酰亚胺、氰尿酸三烯丙酯或异氰尿酸三烯丙酯。
6.根据权利要求1所述的一种挡泥板，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物。
7.一种如权利要求1所述的挡泥板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
(B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
(C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
(D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
8.根据权利要求7所述的挡泥板的制备方法，其特征在于：步骤(B)中，熔融温度为110～160℃，混合时间为1～5min。
9.根据权利要求7所述的挡泥板的制备方法，其特征在于：步骤(D)中，混合物A与混合物B在100～110℃下混炼40～60min；冷却至35～45℃后，加入质量百分比为30～40％的改性补强剂，在120～130℃下混炼30～60min；冷却至45～65℃后，混炼10～30min；加入余量的改性补强剂升温至150～170℃混炼60～90min后，降温至130～145℃继续混炼30～
60min。
一种挡泥板及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 挡泥板是安装在车轮外框架后面的板式结构，常由橡胶制备得到，也可采用工程塑料或者两者的结合。挡泥板具有防护车身的功能，可用于公路车辆(汽车、拖拉机、装载机等)行驶时阻挡泥沙上溅，也可用于增加车身的总体美观性，如防止泥土溅到拉杆、球头上导致过早的生锈，或者防止轮胎缝内夹带的小石块等在汽车速度过快时甩在车身上，崩掉外漆等。
[0003] 挡泥板的工作条件恶劣，因此，要求其具有耐温、耐磨、耐侯性和耐应力开裂等性能，现有挡泥板多数为塑料或橡胶材质或两者结合的整体式结构，塑料价格低廉，但综合性能较差，易脆、易断裂，使用寿命较短；橡胶性能较好，但是橡胶多数为纯黑色，与大多数车身整体颜色不搭，影响美观。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术中挡泥板的机械强度不足的缺点，提供了一种挡泥板及其制备方法，该挡泥板具有较好的力学性能和耐温、耐磨、耐侯性。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
[0006] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0007]
[0008]
[0009] 丁基橡胶是异丁烯与少量异戊二烯的低温(-100℃左右)共聚物。少量的异戊二烯的引入是为了获得可供硫化的双键，以便硫黄硫化，从而提高丁基橡胶的通用性。由于结构上的特点，丁基橡胶具有较好的气密性，但其硫化速度慢，与纳米粘土之间的作用力较弱。
[0011] 碳酸钙晶须和硫酸钙晶须都是一种纤维状的单晶体，其原子排列高度有序，因而其强度接近于完整晶体的理论值。晶须的高度取向结构使其具有高机械强度、高模量和高伸长率，其机械强度等于邻接原子间力，可以增强该挡泥板材料的机械强度，并具有较好的耐温、隔热性能。
[0012] PE蜡作为内润滑剂与聚合物有良好的相容性，它在聚合物内部起到降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善聚合物熔体的内摩擦生热和聚合物熔体的流动性。PE蜡作为外润滑剂的作用主要是改善聚合物熔体与加工设备的热金属表面的摩擦，它与聚合物相容性较差，容易从聚合物熔体内往外迁移，所以能在聚合物熔体与金属的交界面形成润滑的薄层。
[0014] 作为优选，有机过氧化物为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0015] 作为优选，交联剂为硫黄时，交联助剂为硫化促进剂，硫化促进剂为硫化促进剂M、硫化促进剂D或硫化促进剂TT。
[0018] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0020] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0022] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0023] 作为优选，步骤(B)中，熔融温度为110～160℃，混合时间为1～5min。
[0024] 作为优选，步骤(D)中，混合物A与混合物B在100～110℃下混炼40～60min；冷却至35～45℃后，加入质量百分比为30～40％的改性补强剂，在120～130℃下混炼30～60min；
冷却至45～65℃后，混炼10～30min；加入余量的改性补强剂升温至150～170℃混炼60～
90min后，降温至130～145℃继续混炼30～60min。
冷却至45～65℃后，混炼10～30min；加入余量的改性补强剂升温至150～170℃混炼60～
90min后，降温至130～145℃继续混炼30～60min。
[0025] 本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明以丁基橡胶、铁粉、聚酰胺树脂和聚乙烯树脂为原料，利用偶联剂改性的纳米粘土、碳酸钙晶须和硫酸钙晶须为补强剂，本发明制备得到的挡泥板由于各组分间的协同作用，拉伸强度介于29.4～33.0MPa，弯曲强度介于27.7～30.3MPa，冲击强度介于26.5～30.4kJ/m2，还可以耐温、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并具有吸震、电绝缘性能。
具体实施方式
[0026] 下面通过实施例对本发明作进一步详细描述。
[0027] 实施例1
[0028] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0029]
[0030]
[0031] 交联剂为硫黄，交联助剂为硫化促进剂，硫化促进剂为硫化促进剂M。
[0032] 偶联剂为7份硅烷偶联剂和8份钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0033] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0034] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0035] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0036] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0037] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0038] 步骤(B)中，熔融温度为110℃，混合时间为5min。
[0039] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在100℃下混炼60min；冷却至45℃后，加入质量百分比为30％的改性补强剂，在120℃下混炼60min；冷却至45℃后，混炼30min；加入余量的改性补强剂升温至170℃混炼60min后，降温至145℃继续混炼30min。
[0040] 对比例1
[0041] 同实施例1，所不同的是不包括15份铁粉。
[0042] 实施例2
[0043] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0044]
[0045] 交联剂为硫黄，交联助剂为硫化促进剂，硫化促进剂为硫化促进剂D。
[0046] 偶联剂为10份硅烷偶联剂和10份钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0047] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0048] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0049] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0050] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0051] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0052] 步骤(B)中，熔融温度为160℃，混合时间为1min。
[0053] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在110℃下混炼40min；冷却至35℃后，加入质量百分比为40％的改性补强剂，在130℃下混炼30min；冷却至65℃后，混炼10min；加入余量的改性补强剂升温至150℃混炼60min后，降温至130℃继续混炼30min。
[0054] 对比例2
[0055] 同实施例2，所不同的是不包括10份碳酸钙晶须和10份硫酸钙晶须。
[0056] 实施例3
[0057] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0058]
[0059]
[0060] 交联剂为硫黄，交联助剂为硫化促进剂，硫化促进剂为硫化促进剂TT。
[0061] 偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0062] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0063] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0064] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0065] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0066] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0067] 步骤(B)中，熔融温度为135℃，混合时间为3min。
[0068] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在105℃下混炼50min；冷却至40℃后，加入质量百分比为35％的改性补强剂，在125℃下混炼45min；冷却至55℃后，混炼20min；加入余量的改性补强剂升温至160℃混炼675min后，降温至140℃继续混炼45min。
[0069] 实施例4
[0070] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0071]
[0072]
[0073] 交联剂为过氧化二异丙苯，交联助剂为4,4'-双马来酰亚胺。
[0074] 偶联剂为7份硅烷偶联剂和8份钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0075] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0076] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0077] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0078] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0079] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0080] 步骤(B)中，熔融温度为110℃，混合时间为1min。
[0081] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在100℃下混炼50min；冷却至40℃后，加入质量百分比为34％的改性补强剂，在125℃下混炼45min；冷却至55℃后，混炼15min；加入余量的改性补强剂升温至165℃混炼70min后，降温至135℃继续混炼50min。
[0082] 实施例5
[0083] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0084]
[0085]
[0086] 交联剂为过氧化苯甲酸叔丁酯，交联助剂为异氰尿酸三烯丙酯。
[0087] 偶联剂为10份硅烷偶联剂和10份钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0088] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0089] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0090] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0091] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0092] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0093] 步骤(B)中，熔融温度为160℃，混合时间为5min。
[0094] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在110℃下混炼60min；冷却至45℃后，加入质量百分比为40％的改性补强剂，在130℃下混炼60min；冷却至65℃后，混炼10min；加入余量的改性补强剂升温至170℃混炼90min后，降温至145℃继续混炼60min。
[0095] 对比例3
[0096] 同实施例5，所不同的是步骤(D)中一次性加入改性补强剂。
[0097] 实施例6
[0098] 一种挡泥板，包括以下重量份的组分：
[0099]
[0100]
[0101] 交联剂为过氧化苯甲酸叔丁酯，交联助剂为氰尿酸三烯丙酯。
[0102] 偶联剂为7份硅烷偶联剂和10份钛酸酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂用于对纳米粘土进行表面改性处理，钛酸酯偶联剂用于对碳酸钙晶须和硫酸钙晶须的表面进行改性处理。
[0103] 一种挡泥板的制备方法，包括以下步骤：
[0104] (A)碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和纳米粘土经偶联剂处理之后，得到改性补强剂；
[0105] (B)将丁基橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂和PE蜡熔融共混，得到混合物A；
[0106] (C)将环氧树脂、交联剂、交联助剂、纳米氧化铝、纳米氧化锌、丙烯酸酯、钛白粉和铁粉进行混料处理，得到混合物B；
[0107] (D)将混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中混炼。
[0108] 步骤(B)中，熔融温度为120℃，混合时间为4min。
[0109] 步骤(D)中，混合物A与混合物B在105℃下混炼45min；冷却至40℃后，加入质量百分比为35％的改性补强剂，在120℃下混炼60min；冷却至65℃后，混炼15min；加入余量的改性补强剂升温至150℃混炼80min后，降温至130℃继续混炼50min。
[0110] 对比例4
[0111] 同实施例6，所不同的是步骤(D)中混合物A、混合物B和改性补强剂在密炼机中在120℃下直接混炼250min。
[0112] 实施例7
[0113] 对实施例1-6和对比例1-4制备所得到的挡泥板进行性能测试，其中，拉伸强度按照GB/T 528-2009，弯曲强度按照GB/T 9341-2008，冲击强度按照GB/T 1843-2008规定的方法进行测试，测试结果如表1所示：
[0114] 拉伸强度(MPa) 弯曲强度(MPa) 冲击强度(kJ/m2)实施例1 31.6 29.6 28.1
实施例2 29.4 27.7 26.5
实施例3 32.8 30.3 29.9
实施例4 32.1 29.9 30.4
实施例5 30.5 28.6 28.8
实施例6 33.0 29.8 26.3
对比例1 19.2 18.7 18.6
对比例2 21.1 19.9 18.5
对比例3 22.3 21.2 20.3
对比例4 24.0 22.7 21.8
实施例2 29.4 27.7 26.5
实施例3 32.8 30.3 29.9
实施例4 32.1 29.9 30.4
实施例5 30.5 28.6 28.8
实施例6 33.0 29.8 26.3
对比例1 19.2 18.7 18.6
对比例2 21.1 19.9 18.5
对比例3 22.3 21.2 20.3
对比例4 24.0 22.7 21.8
[0115] 由表1中的数据可知，实施例1-6制备得到的挡泥板具有较好的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度。相比于对比例1，添加了铁粉的实施例1的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提升了64.5％、58.3％和51.1％；实施例2添加了硫酸钙晶须和碳酸钙晶须，较未添加硫酸钙晶须和碳酸钙晶须的对比例2的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提升了39.3％、39.2％和43.28％；实施例5较一次性加入改性补强剂的对比例3而言，拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提升了36.8％、34.9％和41.9％；实施例6较在同一温度下混炼的对比例4而已，其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提升了37.5％、31.3％和20.6％。因此，本发明制备得到的挡泥板具有较好的综合性能。
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