一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料及其制备方法

文档序号:10714278
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料及其制备方法
【专利摘要】一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,所述的主料包括无规共聚聚丙烯、干酪素、二丙酮醇、硅酸铝陶瓷纤维、醋酸乙烯酯;所述的助剂包括高铝粉、丙烯酸异辛酯、二异氰酸酯、马来松香、次氮基三乙酸、28%的氨水和三羟甲基丙烷。本发明的复合材料具有重量轻、成型简单、可回收、表面强度高,抗拉伸性好,耐酸碱腐蚀、耐水性好,可以用于汽车空调壳体上,有利于实现汽车的轻量化,尤其是新能源电动汽车。
【专利说明】
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明主要涉及材料领域,尤其涉及一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车轻量化需求的发展,复合材料的应用也将越来越广泛;复合材料的应用方向也已经由车身外覆盖件转向一些结构件和功能件,例如汽车空调装置。目前,在传统的汽车空调壳体中,主要以玻璃钢(FRP亦称作GFRP,即纤维强化塑料)为原料制作而成,存在降解困难,回收利用率极低;普遍采用手工糊制工艺成型,效率低;材料密度大,重量重等缺点,亟待采用新型材料进行替代。
[0003]聚丙烯是目前所有塑料中最轻的品种之一,它是无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90-0.91g/cm3。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0.01%,分子量约8万-15万。聚丙烯使用在汽车空调壳体上具有以下优点:1、成型性好,加工工艺简单(注塑成型),生产效率高;2、可以回收利同,具有环保的特点;3、密度小,重量轻,具有轻量化的特点。但单纯的将聚丙烯材质使用在汽车空调壳体上还存在诸多缺点,如1、聚丙烯制品耐寒性差,低温冲击强度低;2、聚丙烯制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化;3、易燃烧;4、聚丙烯收缩率大(为1%?2.5%),厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,很难于达到要求。为此,必须对聚丙烯进行改良后,方可使用在汽车空调壳体上。

【发明内容】

[0004]本发明的目的就是克服聚丙烯材质的不足而提供的一种适用于新能源汽车空调壳体的轻量化复合材料及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题,本发明采取如下技术方案:
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯90-98份、干酪素0.6-1.2份、二丙酮醇0.8-1.2份、硅酸铝陶瓷纤维2-4份、醋酸乙烯酯4-7份、二甲氨基丙胺2-4份、偏硼酸钡3-5份、氮化铝粉3-7份、癸二酸二辛酯4-6份、2-硫醇基苯骈咪唑0.9-1.8份、妥尔油0.7-0.9份、丙酸纤维素2_4份、助剂
7-9份、骨炭5-8份、白矿油0.7-0.9份、轻质碳酸钙14-28份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉3.5-5.5份、丙烯酸异辛酯6-9份、二异氰酸酯1-5份、马来松香22-29份、次氮基三乙酸0.7-1.5份、28%的氨水45-58份、三羟甲基丙烷0.2-0.8份。
[0006]优选地,所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯90份、干酪素0.6份、二丙酮醇0.8份、硅酸铝陶瓷纤维2份、醋酸乙烯酯4份、二甲氨基丙胺2份、偏硼酸钡3份、氮化铝粉3份、癸二酸二辛酯4份、2-硫醇基苯骈咪唑0.9份、妥尔油0.7份、丙酸纤维素2份、助剂7份、骨炭5份、白矿油0.7份、轻质碳酸钙14份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉3.5份、丙烯酸异辛酯6份、二异氰酸酯I份、马来松香22份、次氮基三乙酸0.7份、28%的氨水45份、三羟甲基丙烷0.2份。
[0007]—种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括以下制备步骤:
(1):助剂的制备步骤:
S1:按上述助剂重量份比例取上述28%的氨水,加入次氮基三乙酸,搅拌均匀,得酸化液;将酸化液平均分成重量相等的两份,计为A、B;
S2:将马来松香加热软化,加入丙烯酸异辛酯,保温搅拌混合10-20分钟,加入A份酸化液,搅拌至常温;
S3:将熟高铝粉加入到B份酸化液中,搅拌均匀后加入二异氰酸酯,搅拌均匀;
S4:将上述处理后的原料混合,加入三羟甲基丙烷,60-80转/分搅拌分散20-30分钟,脱水,自然条件下干燥,即得所述助剂;
(2):轻量化新能源汽车空调壳体用材料的制备步骤:
S1:按上述主料重量份比例将硅酸铝陶瓷纤维、丙酸纤维素混合,加入癸二酸二辛酯,60-70°C下搅拌混合10-20分钟,加入二丙酮醇,搅拌混合至常温;
S2:将妥尔油、白矿油混合,搅拌均匀后加入醋酸乙烯酯、2-硫醇基苯骈咪唑,搅拌均匀,得活化油;
S3:将骨炭、氮化铝粉、轻质碳酸钙混合,球磨均匀,加入活化油、偏硼酸钡,50-60 0C下搅拌混合7-10分钟;
S4:将上述处理后的原料与按照步骤(I)制得的助剂混合,600-700转/分搅拌分散SO-SO 分钟,送入双螺杆挤出机熔融挤出,挤出产物经过循环水浴冷却和切粒,即得所述轻量化新能源汽车空调壳体用材料。
[0008]与已有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明的材料具有以下优点:1、密度小、重量轻具有轻量化的特点;2、加工成型简单,生产效率高;3、可以回收利用,具有环保的功能。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0010]实施例1
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯90份、干酪素0.6份、二丙酮醇0.8份、硅酸铝陶瓷纤维2份、醋酸乙烯酯4份、二甲氨基丙胺2份、偏硼酸钡3份、氮化铝粉3份、癸二酸二辛酯4份、2-硫醇基苯骈咪唑0.9份、妥尔油0.7份、丙酸纤维素2份、助剂7份、骨炭5份、白矿油0.7份、轻质碳酸钙14份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉3.5份、丙烯酸异辛酯6份、二异氰酸酯I份、马来松香22份、次氮基三乙酸0.7份、28%的氨水45份、三羟甲基丙烷0.2份。
[0011](I)助剂的制备步骤:
S1:按上述助剂重量份比例取上述28%的氨水,加入次氮基三乙酸,搅拌均匀,得酸化液;将酸化液平均分成重量相等的两份,计为A、B;
S2:将马来松香加热软化,加入丙烯酸异辛酯,保温搅拌混合10分钟,加入A份酸化液,搅拌至常温;
S3:将熟高铝粉加入到B份酸化液中,搅拌均匀后加入二异氰酸酯,搅拌均匀;
S4:将上述处理后的原料混合,加入三羟甲基丙烷,60转/分搅拌分散20分钟,脱水,自然条件下干燥,即得所述助剂;
(2)轻量化新能源汽车空调壳体用材料的制备步骤:
S1:按上述主料重量份比例将硅酸铝陶瓷纤维、丙酸纤维素混合,加入癸二酸二辛酯,60°C下搅拌混合10分钟,加入二丙酮醇,搅拌混合至常温;
S2:将妥尔油、白矿油混合,搅拌均匀后加入醋酸乙烯酯、2-硫醇基苯骈咪唑,搅拌均匀,得活化油;
S3:将骨炭、氮化铝粉、轻质碳酸钙混合,球磨均匀,加入活化油、偏硼酸钡,50°C下搅拌混合7分钟;
S4:将上述处理后的原料与按照步骤(I)制得的助剂混合,600转/分搅拌分散20分钟,送入双螺杆挤出机熔融挤出,挤出产物经过循环水浴冷却和切粒,即得所述轻量化新能源汽车空调壳体用材料。
[0012]实施例2
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯94份、干酪素I份、二丙酮醇I份、硅酸铝陶瓷纤维3份、醋酸乙烯酯5份、二甲氨基丙胺3份、偏硼酸钡4份、氮化铝粉5份、癸二酸二辛酯5份、2-硫醇基苯骈咪唑1.5份、妥尔油0.8份、丙酸纤维素3份、助剂8份、骨炭6份、白矿油0.8份、轻质碳酸钙20份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉4份、丙烯酸异辛酯7份、二异氰酸酯3份、马来松香25份、次氮基三乙酸1.2份、28%的氨水52份、三羟甲基丙烷0.4份。
[0013]—种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括以下制备步骤:
(1):助剂的制备步骤:
S1:按上述助剂重量份比例取上述28%的氨水,加入次氮基三乙酸,搅拌均匀,得酸化液;将酸化液平均分成重量相等的两份,计为A、B;
S2:将马来松香加热软化,加入丙烯酸异辛酯,保温搅拌混合15分钟,加入A份酸化液,搅拌至常温;
S3:将熟高铝粉加入到B份酸化液中,搅拌均匀后加入二异氰酸酯,搅拌均匀;
S4:将上述处理后的原料混合,加入三羟甲基丙烷,70转/分搅拌分散25分钟,脱水,自然条件下干燥,即得所述助剂;
(2):轻量化新能源汽车空调壳体用材料的制备步骤:
S1:按上述主料重量份比例将硅酸铝陶瓷纤维、丙酸纤维素混合,加入癸二酸二辛酯,65 °C下搅拌混合15分钟,加入二丙酮醇,搅拌混合至常温;
S2:将妥尔油、白矿油混合,搅拌均匀后加入醋酸乙烯酯、2-硫醇基苯骈咪唑,搅拌均匀,得活化油;
S3:将骨炭、氮化铝粉、轻质碳酸钙混合,球磨均匀,加入活化油、偏硼酸钡,55°C下搅拌混合8分钟;
S4:将上述处理后的原料与按照步骤(I)制得的助剂混合,650转/分搅拌分散25分钟,送入双螺杆挤出机熔融挤出,挤出产物经过循环水浴冷却和切粒,即得所述轻量化新能源汽车空调壳体用材料。
[0014]实施例3
一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯98份、干酪素1.2份、二丙酮醇1.2份、硅酸铝陶瓷纤维4份、醋酸乙烯酯7份、二甲氨基丙胺4份、偏硼酸钡5份、氮化铝粉7份、癸二酸二辛酯6份、2-硫醇基苯骈咪唑1.8份、妥尔油0.9份、丙酸纤维素4份、助剂9份、骨炭8份、白矿油0.9份、轻质碳酸钙28份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉5.5份、丙烯酸异辛酯9份、二异氰酸酯5份、马来松香29份、次氮基三乙酸1.5份、28%的氨水58份、三羟甲基丙烷0.8份。
[0015]—种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括以下制备步骤:
(1):助剂的制备步骤:
S1:按上述助剂重量份比例取上述28%的氨水,加入次氮基三乙酸,搅拌均匀,得酸化液;将酸化液平均分成重量相等的两份,计为A、B;
S2:将马来松香加热软化,加入丙烯酸异辛酯,保温搅拌混合20分钟,加入A份酸化液,搅拌至常温;
S3:将熟高铝粉加入到B份酸化液中,搅拌均匀后加入二异氰酸酯,搅拌均匀;
S4:将上述处理后的原料混合,加入三羟甲基丙烷,80转/分搅拌分散30分钟,脱水,自然条件下干燥,即得所述助剂;
(2):轻量化新能源汽车空调壳体用材料的制备步骤:
S1:按上述主料重量份比例将硅酸铝陶瓷纤维、丙酸纤维素混合,加入癸二酸二辛酯,70 °C下搅拌混合20分钟,加入二丙酮醇,搅拌混合至常温;
S2:将妥尔油、白矿油混合,搅拌均匀后加入醋酸乙烯酯、2-硫醇基苯骈咪唑,搅拌均匀,得活化油;
S3:将骨炭、氮化铝粉、轻质碳酸钙混合,球磨均匀,加入活化油、偏硼酸钡,60°C下搅拌混合10分钟;
S4:将上述处理后的原料与按照步骤(I)制得的助剂混合,700转/分搅拌分散30分钟,送入双螺杆挤出机熔融挤出,挤出产物经过循环水浴冷却和切粒,即得所述轻量化新能源汽车空调壳体用材料。
[0016]本发明的材料具有重量轻、表面强度高,抗拉伸性好,耐酸碱腐蚀、耐水性好,成型简单,可回收利用可以用于车载空调的壳体,有利于实现汽车的轻量化,尤其是使用在新能源纯电动汽车上。
【主权项】
1.一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,包括主料和助剂,其特征在于:所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯90-98份、干酪素0.6-1.2份、二丙酮醇0.8-1.2份、硅酸铝陶瓷纤维2-4份、醋酸乙烯酯4-7份、二甲氨基丙胺2-4份、偏硼酸钡3-5份、氮化铝粉3-7份、癸二酸二辛酯4-6份、2-硫醇基苯骈咪唑0.9-1.8份、妥尔油0.7-0.9份、丙酸纤维素2-4份、助剂7-9份、骨炭5-8份、白矿油0.7-0.9份、轻质碳酸钙14-28份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉3.5-5.5份、丙烯酸异辛酯6-9份、二异氰酸酯1-5份、马来松香22-29份、次氮基三乙酸0.7-1.5份、28%的氨水45-58份、三羟甲基丙烷0.2-0.8份。2.根据权利要求1所述的一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,其特征在于:所述的主料由以下重量份的原料组成:无规共聚聚丙烯90份、干酪素0.6份、二丙酮醇0.8份、硅酸铝陶瓷纤维2份、醋酸乙烯酯4份、二甲氨基丙胺2份、偏硼酸钡3份、氮化铝粉3份、癸二酸二辛酯4份、2-硫醇基苯骈咪唑0.9份、妥尔油0.7份、丙酸纤维素2份、助剂7份、骨炭5份、白矿油0.7份、轻质碳酸钙14份;所述的助剂是由以下重量份的原料组成:熟高铝粉3.5份、丙烯酸异辛酯6份、二异氰酸酯I份、马来松香22份、次氮基三乙酸0.7份、28%的氨水45份、三羟甲基丙烷0.2份。3.根据权利要求1或2所述的一种轻量化新能源汽车空调壳体用材料,其特征在于:包括以下制备步骤: (1):助剂的制备步骤: S1:按上述助剂重量份比例取上述28%的氨水,加入次氮基三乙酸,搅拌均匀,得酸化液;将酸化液平均分成重量相等的两份,计为A、B; S2:将马来松香加热软化,加入丙烯酸异辛酯,保温搅拌混合10-20分钟,加入A份酸化液,搅拌至常温; S3:将熟高铝粉加入到B份酸化液中,搅拌均匀后加入二异氰酸酯,搅拌均匀; S4:将上述处理后的原料混合,加入三羟甲基丙烷,60-80转/分搅拌分散20-30分钟,脱水,自然条件下干燥,即得所述助剂; (2):轻量化新能源汽车空调壳体用材料的制备步骤: S1:按上述主料重量份比例将硅酸铝陶瓷纤维、丙酸纤维素混合,加入癸二酸二辛酯,60-70°C下搅拌混合10-20分钟,加入二丙酮醇,搅拌混合至常温; 52:将妥尔油、白矿油混合,搅拌均匀后加入醋酸乙烯酯、2-硫醇基苯骈咪唑,搅拌均匀,得活化油; 53:将骨炭、氮化铝粉、轻质碳酸钙混合,球磨均匀,加入活化油、偏硼酸钡,50-60 0C下搅拌混合7-10分钟; S4:将上述处理后的原料与按照步骤(I)制得的助剂混合,600-700转/分搅拌分散SO-SO 分钟,送入双螺杆挤出机熔融挤出,挤出产物经过循环水浴冷却和切粒,即得所述轻量化新能源汽车空调壳体用材料。
【文档编号】C08K7/10GK106084489SQ201610433080
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】张宇阳
【申请人】合肥卡诺汽车空调有限公司
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