一种汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料及其制备方法与流程

本发明属于塑料，具体涉及汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术：

1、在现在汽车制造业成本压力越来越大的情况下，聚乙烯(pe)是五大通用塑料之一，具有无毒、质轻、良好的可回收性等特性。pe通常分为高密度聚乙烯(hdpe)和低密度聚乙烯(ldpe)，hdpe通常能耐到大约110℃的温度。对于废旧的聚乙烯材料，可以回收后再利用，既能够保护环境，又能够节省成本。尤其是在汽车应用的这些领域，能够节省汽车生产成本，而聚乙烯材料用于汽车装饰板，如门板、座椅、仪表板等；具有轻量化和成本低廉的优势，被越来越多的汽车制造商所应用。

2、相关专利有cn117186524a和cn118027542a均是汽车用聚乙烯材料，通过改性聚乙烯或者添加其他组分复配来提高车用装饰材料的力学性能。以上这些专利文献报道的方案未考虑到聚乙烯的成型收缩率过大、耐磨性过低等问题是否限制了聚乙烯的应用。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，以解决现有技术制得的聚乙烯材料未考虑聚乙烯材料耐高温问题，以提高聚乙烯材料的力学性能、机械性能，适用于汽车装饰板或需要高耐高温性的其他聚合物产品。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯20-30份、再生聚乙烯50-60份、改性淀粉10-15份、氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、氨丙基三甲氧基硅烷1-2份、亚磷酸三苯酯1-2份、四甲基哌啶衍生物1-2份。

3、优选的，所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，由以下重量份数的原料制备而成：聚乙烯30份、再生聚乙烯50份、改性淀粉15份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、氨丙基三甲氧基硅烷1份、亚磷酸三苯酯1份、四甲基哌啶衍生物1份。

4、本发明使用的改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉与水搅拌混合，在氮气保护下加热至60-65℃，依次加入单体和二叔丁基过氧化物，混合搅拌300-500rpm、60-65℃条件下混合直到充分反应完成，冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到改性淀粉。

5、优选的，所述改性淀粉的制备方法为：以重量份计，将15份淀粉与100-120份水搅拌混合，在氮气保护下加热至60℃，依次加入15-25份单体、1-3份二叔丁基过氧化物，在300-500rpm、60℃下混合搅拌反应0.5-2h，过滤、洗涤、干燥，得到改性淀粉。

6、所述单体为丙烯酸、丙烯腈、辛烯基琥珀酸酐、2-乙基己基丙烯酸酯中任意一种。进一步优选的，所述单体为2-乙基己基丙烯酸酯。

7、作为本发明的另一技术方案，所述改性淀粉的制备方法为：以重量份计，将15份淀粉与100-120份水搅拌混合，在氮气保护下加热至60-65℃并在60-65℃保持20-40min；冷却至20-30℃，依次加入15-25份甲基丙烯酸甲酯、1-3份二叔丁基过氧化物，在300-500rpm、20-30℃下混合搅拌反应2-4h，在0℃甲醇中沉淀、过滤、洗涤、干燥，得到改性淀粉。

8、本发明还公开了上述汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：

9、(1)将聚乙烯、再生聚乙烯、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、亚磷酸三苯酯、四甲基哌啶衍生物搅拌，混合后得到混料；

10、(2)将混料置于双螺杆挤出机的主料口，改性淀粉置于双螺杆挤出机的侧料口，挤出造粒得到产品，即所述汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料；其中，一区温度为200-210℃，二区温度为210-220℃，三区温度为220-230℃，四区温度为230-240℃，喷嘴温度为260℃，模温为80℃。

11、所述地，所述熔融挤出造粒时双螺杆挤出机的主机转速为300-500rpm。

12、本发明的有益效果为：

13、(1)本发明以聚乙烯、再生聚乙烯为主要原料，其中再生聚乙烯材料再利用，降低生产成本。

14、(2淀粉通过添加二叔丁基过氧化物和丙烯酸进行改性，整体与聚乙烯的通过化学键结合，提高复合材料的界面结合力，从而提高材料的强度和耐久性。

15、(3)配合氨丙基三乙氧基硅烷和氨丙基三甲氧基硅烷改性的聚乙烯材料具有更好的热稳定性，对应拉伸强度、弹性模量的提高可改善材料的整体机械性能。

16、(4)亚磷酸三苯酯常作用于高分子聚合物中，可防止材料在加工和使用过程中发生氧化降解；四甲基哌啶衍生物在汽车装饰板材料中使用，可吸收紫外线，提高汽车装饰板材料的耐热性和耐腐蚀性，延长材料的使用寿命。

技术特征：

1.一种汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚乙烯20-30份、再生聚乙烯50-60份、改性淀粉10-15份、氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、氨丙基三甲氧基硅烷1-2份、亚磷酸三苯酯1-2份、四甲基哌啶衍生物1-2份。

2.根据权利要求1所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：聚乙烯30份、再生聚乙烯50份、改性淀粉15份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、氨丙基三甲氧基硅烷1份、亚磷酸三苯酯1份、四甲基哌啶衍生物1份。

3.根据权利要求1或2所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法为：以重量份计，将15份淀粉与100-120份水搅拌混合，在氮气保护下加热至60-65℃，依次加入15-25份单体、1-3份二叔丁基过氧化物，在300-500rpm、60-65℃下混合搅拌反应0.5-2h，过滤、洗涤、干燥，得到改性淀粉。

4.根据权利要求3所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于：所述单体为丙烯酸、丙烯腈、辛烯基琥珀酸酐、2-乙基己基丙烯酸酯中任意一种。

5.根据权利要求4所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于：所述单体为2-乙基己基丙烯酸酯。

6.根据权利要求1或2所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法为：以重量份计，将15份淀粉与100-120份水搅拌混合，在氮气保护下加热至60-65℃并在60-65℃保持20-40min；冷却至20-30℃，依次加入15-25份甲基丙烯酸甲酯、1-3份二叔丁基过氧化物，在300-500rpm、20-30℃下混合搅拌反应2-4h，在0℃甲醇中沉淀、过滤、洗涤、干燥，得到改性淀粉。

7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，通过以下步骤获得：

8.根据权利要求7所述的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的一区温度为200-210℃，二区温度为210-220℃，三区温度为220-230℃，四区温度为230-240℃，喷嘴温度为260℃，模温为80℃；所述双螺杆挤出机的主机转速为300-500rpm。

技术总结本发明公开了一种汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料及其制备方法，包括以下质量份的原料：聚乙烯20‑30份、再生聚乙烯50‑60份、改性淀粉10‑15份、氨丙基三乙氧基硅烷1‑2份、氨丙基三甲氧基硅烷1‑2份、亚磷酸三苯酯1‑2份、四甲基哌啶衍生物1‑2份。与现有技术相比，本发明的汽车装饰板用耐高温聚乙烯材料具有具备耐高温、耐磨、低VOCs等特点。技术研发人员：林正成,王洁,胡海佳,王燕燕受保护的技术使用者：杭州锦煌科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17