一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒的制作方法
【专利摘要】发明公开了一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，由以下成分制成：玉米秸秆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料、偶联剂、分散剂、热稳定剂、增塑剂。本发明制备的汽车灯系加工用改性塑料颗粒，以聚碳酸酯主要原料，以聚乙烯作为辅助原料，辅以多种功能助剂制得，该改性塑料颗粒的加工成型性好，由其加工制成的汽车灯系具有优异的机械强度、耐高温性、耐候性、抗冲击性和防雾性，并可对废弃灯系塑料进行回收再利用，从而降低资源消耗和保护环境，具有显著的经济效益和生态效益，而且本发明改性塑料颗粒的生物降解性优异，在掩埋100天里，质量能降低3.21%。
【专利说明】
一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒
技术领域
[0001] 本发明涉及塑料领域，特别是涉及一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒。
【背景技术】
[0002] 在当今汽车上，可以到处看到塑料制品的影子。塑料代替各种昂贵金属材料在汽 车上广泛应用，大大提高了汽车造型的美观与设计的灵活性，降低了零部件加工、转配及维 修的费用，这正是汽车向轻量化、节能、美观、安全和环保方向发展的必然。汽车灯系由前照 灯、雾灯、示宽灯与尾灯、制动灯、转向信号灯、危险警告灯、牌照灯、倒车灯、仪表灯和顶灯 组成。灯系外壳由塑料制成，需要其具有较强的耐高温性、耐候性、抗冲击性和防雾性，而目 前用量最多的是通用改性塑料，如PP、PE、PVC、ABS及PA等。随着汽车工业的发展，这些 塑料的性能已不能满足高档车的要求，需要发展新型改性塑料。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，通过以下技术方案实 现： 一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，按重量份计由以下成分制成:玉米秸杆15、聚碳酸 酯86、聚乙烯3、填料28、偶联剂1、分散剂1.2、热稳定剂1.6、增塑剂1.3;所述填料由轻质碳 酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻土、莲藕淀粉混合制成。
[0004] 进一步地，所述玉米秸杆由玉米秸杆与甘蔗渣按2.72:1质量比例混合，所述玉米 秸杆与甘蔗渣经过预处理:将玉米秸杆混合研磨成粉末，然后添加到改性剂中，在68-70°C 下以300r/min转速搅拌，反应1小时后，过滤，洗涤，烘干，即可;所述改性剂按质量百分比计 由以下成分制成:碘酸钠〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余为去离子 水。
[0005] 进一步地，所述填料由轻质碳酸f丐、玻璃纤维、纳米娃藻土、莲藕淀粉按20:4: 3: 2 质量比例混合，所述纳米硅藻土的粒度为24-26nm，所述填料经过预处理:将填料放置于微 波频率800MHz、功率500W下微波处理8min，即可。
[0006] 进一步地，其特征在于，所述偶联剂为单烷氧基磷酸酯型偶联剂与改性氨基硅烷 偶联剂按3:2质量比例制成。
[0007] 进一步地，所述热稳定剂为硬脂酸钙与环氧树脂按20:1质量比例混合制成。
[0008] 进一步地，所述增塑剂为柠檬酸脂与橄榄油按15:1质量比例在88°C下混合制成。
[0009] -种汽车灯系加工用改性塑料颗粒的制备方法，包括以下步骤： 1) 先将玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混机中进行共混，共混速度为 1200r/min，时间为40分钟，压力为1.86MPa; 2) 向经过共混后的玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶联剂、分散剂、 热稳定剂、增塑剂，混合均匀后，加入到双螺杆挤出机的中，控制挤出温度246°C，熔体加工 扭矩70N · m，在造粒机中造粒即可。
[0010] 本发明先用未经处理的玉米秸杆直接增强塑料，但增强效果不佳，进而考虑对玉 米秸杆表面进行预处理:利用碘酸钠溶液对玉米秸杆进行表面改性，达到增强塑料的目的， 但是改性的塑料成品仍存在拉伸韧性和抗冲击性不足的问题。于是，本发明又经过大量的 实验研究，通过按质量百分比计由碘酸钠0.4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油 1.8%，其余为去离子水配制改性剂，对玉米秸杆纤维组织和木质素进行表面改性，改性后的 玉米秸杆对塑料的力学性能、耐候性、抗冲击性能等性能都具有极大的促进作用。
[0011] 本发明通过对传统塑料中添加的填料进行研究分析，发现，按20 :4:3 : 2质量比例 混合的轻质碳酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻土、莲藕淀粉作为填料，几者之间的协同作用最佳， 对塑料的综合性能提升非常大，但是，某些方面的性能提升，仍然达不到车灯塑料的要求， 于是，本发明又经过大量的实验对本发明配制的填料进行处理研究，将本发明配制的填料 放置于微波频率800MHz、功率500W下微波处理8min，后测得其比表面积达到468m 2/g，通过 WDW-10E型万能拉力试验机测定本发明制成的改性塑料颗粒拉伸强度为43.8MPa，通过 XJJUD-50组合式简支梁、悬臂梁冲击试验机测定缺口冲击强度为15.64J/m。
[0012]本发明经过大量的实验研究，通过按15:1质量比例在88°C下将梓檬酸脂与橄榄油 进行复配制成增塑剂，不仅将单一柠檬酸酯的增塑效果提高2-3倍，还能极大的提高制成塑 料的透明度和防雾性。
[0013] 本发明的有益效果是:本发明制备的汽车灯系加工用改性塑料颗粒，以聚碳酸酯 主要原料，以聚乙烯作为辅助原料，辅以多种功能助剂制得，该改性塑料颗粒的加工成型性 好，由其加工制成的汽车灯系具有优异的机械强度、耐高温性、耐候性、抗冲击性和防雾性， 并可对废弃灯系塑料进行回收再利用，从而降低资源消耗和保护环境，具有显著的经济效 益和生态效益，而且本发明改性塑料颗粒的生物降解性优异，在掩埋100天里，质量能降低 3.21%〇
【具体实施方式】
[0014] 一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，按重量份计由以下成分制成:玉米秸杆15、聚 碳酸酯86、聚乙烯3、填料28、偶联剂1、分散剂1.2、热稳定剂1.6、增塑剂1.3;所述填料由轻 质碳酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻土、莲藕淀粉混合制成。
[0015] 进一步地，所述玉米秸杆由玉米秸杆与甘蔗渣按2.72:1质量比例混合，所述玉米 秸杆与甘蔗渣经过预处理:将玉米秸杆混合研磨成粉末，然后添加到改性剂中，在68-70°C 下以300r/min转速搅拌，反应1小时后，过滤，洗涤，烘干，即可;所述改性剂按质量百分比计 由以下成分制成:碘酸钠〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余为去离子 水。
[00?6]进一步地，所述填料由轻质碳酸|丐、玻璃纤维、纳米娃藻土、莲藕淀粉按20:4: 3: 2 质量比例混合，所述纳米硅藻土的粒度为24-26nm，所述填料经过预处理:将填料放置于微 波频率800MHz、功率500W下微波处理8min，即可。
[0017] 进一步地，其特征在于，所述偶联剂为单烷氧基磷酸酯型偶联剂与改性氨基硅烷 偶联剂按3:2质量比例制成。
[0018] 进一步地，所述热稳定剂为硬脂酸钙与环氧树脂按20:1质量比例混合制成。
[0019]进一步地，所述增塑剂为柠檬酸脂与橄榄油按15:1质量比例在88°C下混合制成。
[0020] -种汽车灯系加工用改性塑料颗粒的制备方法，包括以下步骤： 1) 先将玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混机中进行共混，共混速度为 1200r/min，时间为40分钟，压力为1.86MPa; 2) 向经过共混后的玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶联剂、分散剂、 热稳定剂、增塑剂，混合均匀后，加入到双螺杆挤出机的中，控制挤出温度246°C，熔体加工 扭矩70N · m，在造粒机中造粒即可。
[0021 ]对比添加不同填料对本发明改性塑料性能的影响：
表1 其中，生物降解性是对比个塑料在相同的环境下掩埋100天里，质量降低的百分比。
[0022] 对比例1为将本发明填料各组分配比更改为由轻质碳酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻 土、莲藕淀粉按21:5 :4: 3质量比例混合，填料处理方法不变，总添加量不变，本发明其它成 分处理方法与制备方法不变； 对比例2为将本发明填料组分更改为轻质碳酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻土、玉米淀粉按 20:4:3:2质量比例混合，填料处理方法不变，填料总添加量不变，本发明其它成分处理方法 与制备方法不变； 对比例3位将本发明填料组分更改为轻质碳酸钙、玻璃纤维按20:4质量比例混合，填料 处理方法不变，填料总添加量不变，本发明其它成分处理方法与制备方法不变； 对比例4为将本发明填料更改为轻质碳酸钙，填料处理方法不变，填料总添加量不变， 本发明其它成分处理方法与制备方法不变。
[0023] 由表1可以看出，对本发明配制的填料组分配比进行微调后，塑料拉伸强度有所下 降，抗冲击强度下降显著，生物降解性影响不大;将莲藕淀粉更换成玉米淀粉，塑料的拉伸 强度下降显著，抗冲击强度有一定程度下降，生物降解性下降幅度较小;不添加纳米硅藻土 与莲藕淀粉时，塑料拉伸强度、抗冲击强度和生物降解性均极大的降低;填料只采用轻质碳 酸钙时，塑料拉伸强度、抗冲击强度和生物降解性均极大的降低。
【主权项】
1. 一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，按重量份计由以下成分制成:玉米 秸杆15、聚碳酸酯86、聚乙烯3、填料28、偶联剂1、分散剂1.2、热稳定剂1.6、增塑剂1.3;所述 填料由轻质碳酸钙、玻璃纤维、纳米硅藻土、莲藕淀粉混合制成。2. 根据权利要求1所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，所述玉米秸 杆经过预处理：将玉米秸杆混合研磨成粉末，然后添加到改性剂中，在68-70°C下以300r/ min转速搅拌，反应1小时后，过滤，洗涤，烘干，即可;所述改性剂按质量百分比计由以下成 分制成:碘酸钠〇. 4%、衣康酸4.0%、二甲基硅氧烷1.1%、丁香油1.8%，其余为去离子水。3. 根据权利要求1所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，所述填 料由轻质碳酸1丐、玻璃纤维、纳米娃藻土、莲藕淀粉按20:4: 3: 2质量比例混合，所述纳米娃 藻土的粒度为24-26nm，所述填料经过预处理:将填料先在135°C下加热10分钟，然后放置于 微波频率800MHz、功率500W下微波处理8min，即可。4. 根据权利要求1所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，所述偶联剂 为单烷氧基磷酸酯型偶联剂与改性氨基硅烷偶联剂按3:2质量比例制成。5. 根据权利要求1所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，所述热稳定 剂为硬脂酸钙与环氧树脂按20:1质量比例混合制成。6. 根据权利要求1所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒，其特征在于，所述增塑剂 为柠檬酸脂与橄榄油按15:1质量比例在88°C下混合制成。7. -种权利要求1-6中任一项所述的一种汽车灯系加工用改性塑料颗粒的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤： 1) 先将玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料添加到高混机中进行共混，共混速度为 1200r/min，时间为40分钟，压力为1.86MPa; 2) 向经过共混后的玉米秸杆、聚碳酸酯、聚乙烯、填料的混合物中添加偶联剂、分散剂、 热稳定剂、增塑剂，混合均匀后，加入到双螺杆挤出机的中，控制挤出温度246°C，熔体加工 扭矩70N · m，在造粒机中造粒即可。
【文档编号】C08L69/00GK106084723SQ201610548343
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】朱兴保
【申请人】蚌埠市华科机电有限责任公司