本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種復(fù)合纖維聚丙烯汽車保險杠。
背景技術(shù):
許多年以前,汽車前后保險杠是以金屬材料為主,用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U形槽鋼,表面處理鍍鉻,與車架縱梁鉚接或焊接在一起,與車身有一段較大的間隙。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和工程塑料在汽車工業(yè)的大量應(yīng)用,汽車保險杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路。目前汽車前后保險杠除了保持原有的保護功能外,還要追求與車體造型的和諧與統(tǒng)一,追求本身的輕量化。轎車的前后保險杠都是塑料制成的,稱為塑料保險杠。
塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁等三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成,橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U型槽;外板和緩沖材料附著在橫梁上,橫梁與車架縱梁螺絲聯(lián)接,可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料,大體上使用聚脂系和聚丙烯系兩種材料,采用注射成型法制成。
CN 104817770 A公開了一種聚丙烯改性復(fù)合材料汽車保險杠,所述保險杠材料包括聚丙烯、雙(對-羥苯基)苯基氧化膦、茂金屬聚烯烴彈性體、尼龍、馬來酸酐、熱塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、乙丙橡膠、聚乙烯、剪切增稠液、聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、抗靜電劑、抗氧劑、分散劑、增塑劑、紫外線吸收劑,保險杠材料流動性好,易于加工,并有效降低了收縮率即使材料在高溫高濕環(huán)境中使用也不會發(fā)生變形和后收縮。
但現(xiàn)有技術(shù)的聚丙烯材料均存在抗氧化能稍弱,容易撕裂的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種復(fù)合纖維聚丙烯汽車保險杠,在聚丙烯汽車保險杠中夾雜復(fù)合纖維網(wǎng)格,能夠使得保險杠彈性足,不容易撕裂;同時,復(fù)合纖維能夠發(fā)揮兩種材料優(yōu)勢,并降低成本。
為達此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種復(fù)合纖維聚丙烯汽車保險杠,其包括復(fù)合纖維聚丙烯樹脂以及被聚丙烯樹脂包括的復(fù)合纖維網(wǎng)格,所述改性聚丙烯樹脂以重量百分比計含有均具聚丙烯55-65%、碳酸鈣17-19%、熱塑性丁苯橡膠5-15%,乙烯-醋酸乙烯共聚物5-15%、乙烯-辛烯共聚物5-15%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-2%、抗氧劑0.2-1%;所述復(fù)合纖維網(wǎng)格為復(fù)合纖維以30-90度交叉編織成的網(wǎng)格,所述復(fù)合纖維為石墨烯纖維與玻璃纖維相互纏繞形成,石墨烯纖維與玻璃纖維的重量比為1:2-2:1。
本發(fā)明在聚丙烯汽車保險杠內(nèi)設(shè)置復(fù)合纖維以30-90度交叉編織成的網(wǎng)格。
由于石墨烯是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。通過在保險杠內(nèi)設(shè)置石墨烯纖維網(wǎng)格布,使得其斷裂強度大大提高,即使聚丙烯汽車保險杠發(fā)生凹陷,也不會斷裂。
玻璃纖維熔點680℃,沸點1000℃,密度2.4~2.7g/cm3,玻璃纖維作為強化塑料的補強材料應(yīng)用時,最大的特征是抗拉強度大。抗拉強度在標準狀態(tài)下是6.3~6.9g/d,濕潤狀態(tài)5.4~5.8g/d。密度2.54。耐熱性好,溫度達300℃時對強度沒影響。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。因此加入玻璃纖維替代部分石墨烯纖維形成復(fù)合纖維后,能夠有效減少石墨烯纖維的使用,降低成本,同時增加其抗拉強度和耐腐蝕性能。
優(yōu)選的,所述復(fù)合纖維網(wǎng)格在改性聚丙烯保險杠內(nèi)設(shè)置至少2層,優(yōu)選2-3層。
同時,本發(fā)明的聚丙烯通過特定配方進行了改性,使其彎曲強度高于45MPa,彎曲彈性模量高于1986MPa,因此與石墨烯纖維網(wǎng)格結(jié)合使用,使得其很難斷裂或撕裂。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
一種改性聚丙烯汽車保險杠,其包括改性聚丙烯樹脂以及被聚丙烯樹脂包括的石墨烯纖維網(wǎng)格,所述改性聚丙烯樹脂以重量百分比計含有均具聚丙烯55%、碳酸鈣17%、熱塑性丁苯橡膠5%,乙烯-醋酸乙烯共聚物5%、乙烯-辛烯共聚物5%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5%、抗氧劑0.2%;所述復(fù)合纖維網(wǎng)格為復(fù)合纖維以30度交叉編織成的網(wǎng)格。所述復(fù)合纖維為石墨烯纖維與玻璃纖維相互纏繞形成,石墨烯纖維與玻璃纖維的重量比為2:1。
實施例2
一種改性聚丙烯汽車保險杠,其包括改性聚丙烯樹脂以及被聚丙烯樹脂包括的石墨烯纖維網(wǎng)格,所述改性聚丙烯樹脂以重量百分比計含有均具聚丙烯65%、碳酸鈣19%、熱塑性丁苯橡膠15%,乙烯-醋酸乙烯共聚物15%、乙烯-辛烯共聚物15%、鈦酸酯偶聯(lián)劑2%、抗氧劑1%;所述復(fù)合纖維網(wǎng)格為復(fù)合纖維以90度交叉編織成的網(wǎng)格。所述復(fù)合纖維為石墨烯纖維與玻璃纖維相互纏繞形成,石墨烯纖維與玻璃纖維的重量比為1:2。
實施例3
一種改性聚丙烯汽車保險杠,其包括改性聚丙烯樹脂以及被聚丙烯樹脂包括的石墨烯纖維網(wǎng)格,所述改性聚丙烯樹脂以重量百分比計含有均具聚丙烯60%、碳酸鈣18%、熱塑性丁苯橡膠10%,乙烯-醋酸乙烯共聚物7%、乙烯-辛烯共聚物10%、鈦酸酯偶聯(lián)劑1%、抗氧劑0.5%;所述復(fù)合纖維網(wǎng)格為復(fù)合纖維以45度交叉編織成的網(wǎng)格。所述復(fù)合纖維為石墨烯纖維與玻璃纖維相互纏繞形成,石墨烯纖維與玻璃纖維的重量比為1:1。
經(jīng)檢測,實施例1-3的保險杠拉伸強度大于36MPa、彎曲強度大于43MPa、彎曲彈性模量高于1900MPa、斷裂伸長率大于630%,缺口沖擊強度大于1100J/m,遠超國家標準。