专利名称：发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于改性复合材料领域，具体涉及一种应用于发动机冷冻液壶的聚丙烯复合材料；本发明同时还涉及所述聚丙烯复合材料的制备方法。
背景技术：
汽车发动机冷冻液大多是由乙二醇、甘油、水和防腐剂等配制而成的，在寒冷的冬季，水箱里的水很容易在停车过夜时冷却结冰，使体积增大而涨裂散热器，冻坏发动机。而加了冷冻液的水箱，则在寒冷的季节里保持液态，维持水箱的散热功能。不仅如此，用乙二醇等化学成分配制的冷冻液不但耐低温，耐高温的特性也特别好，此种防冻液在接近200℃时才能被“烧开”。夏季在水箱里灌装此种防冷冻液，驾驶员就不会被“开锅”所困扰了。因此冷冻液壶就注定了是与含有乙二醇液和其它化学腐蚀剂的100℃以上热水环境下工作的。这就要求冷冻液壶的材料不仅耐热，还要耐长效冷冻液，同时要求能承受发动机罩内高温振动等苛刻条件和在装配结合处不允许发生应力断裂等。由于我国轿车行业起步较晚，目前，国内的冷冻液壶大多仍采用国外进口材料制成。
发明内容
本发明目的是提供一种发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，包括以下组分和含量聚丙烯100质量份，抗氧剂0.1～0.8质量份，光稳定剂0.1～0.8质量份，热稳定剂0.1～0.8质量份，光亮润滑剂0.1～0.8质量份，透明成核剂0.1～0.6质量份。
上述技术方案中，所述聚丙烯以及助剂都是本领域技术人员公知的常用的成份，具体地 所述聚丙烯选自均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或一种以上的混合物，分子量范围为20～40万，熔融指数1～40g/10min。
所述抗氧剂选自亚磷酸醋类抗氧剂(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酷(俗称168)和受阻酚类抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(俗称1010)按2∶1复配而成。
所述光稳定剂选自聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(俗称944)和5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯(俗称UV2908)按1∶1复配而成。
所述热稳定剂选自二硫代乙醇酸异辛酯二甲酯基亚乙基锡。
所述光亮润滑剂选自乙撑双脂肪酰胺TAS-2A。
所述透明成核剂选自双-(对乙基二亚苄基异丙基)山梨醇和二(3，4-二甲基二苄基)山梨醇按2.4∶1的比例复配。
本发明还提出一种制备发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料的技术方案，该技术方案包括以下步骤 (1)按上述重量配比称取聚丙烯、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、光亮润滑剂和透明成核剂； (2)将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料； (3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热1～5分钟，其中螺杆各区的温度为190～250℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
上述技术方案的进一步改进在于该双螺杆挤出机的工艺条件为机头挤出压力为3.5MPa，螺杆转速为340r/min，螺杆各区温度分别为200℃、215℃、225℃、225℃、230℃、230℃、240℃、240℃、235℃、225℃。
本发明与现有技术相比具有下列优点 抗氧剂采用(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酷和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的复配，进一步提高了材料的热老化性能，解决了材料发黄的现象； 使用了光亮润滑剂乙撑双脂肪酸酰胺TAS-2A，提高了材料的表面光亮度； 加入透明成核剂，促进了分子的结晶过程并加快了结晶速度，使分子具有微晶结构，这不但有利用于产品的抗冲击强度、屈服强度、而且可以改善产品的外观，提高其透明性，缩短注射周期提高生产率等，而且，采用复配体系改性的聚丙烯材料，光学性能及力学性能均优于单一透明成核剂改性的聚丙烯，复配后两种透明成核剂的分子重新分布，最大程度地消除了单一成核剂所散发出游离醛的异味； 本发明提出的聚丙烯复合材料制备工艺简单，无需添加其他仪器设备，且材料来源广泛易得，成本较低。
具体实施例方式 下面结合实施例对本发明作进一步描述 实施例1 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.5质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.3质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.2质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例2 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.5质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.3质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.3质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例3 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.5质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.3质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例4 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.5质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.3质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.5质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例5 按下述配方备料 聚丙烯 100质量份 抗氧剂 0.5质量份 光稳定剂0.4质量份 热稳定剂0.4质量份 光亮润滑剂 0.2质量份 透明成核剂 0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例6 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.5质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.5质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例7 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.6质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.4质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例8 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.7质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.4质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例9 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.8质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.4质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
实施例10 按下述配方备料 聚丙烯100质量份 抗氧剂0.9质量份 光稳定剂 0.4质量份 热稳定剂 0.4质量份 光亮润滑剂0.2质量份 透明成核剂0.4质量份 先将聚丙烯与上述助剂在1500～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；然后将该预混料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可制得改性聚丙烯复合材料。
经检测，所制得的聚丙烯复合材料性能如表1所示。
表1 发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料实施例1～11性能测试结果 (注冷冻液高温浸泡黄度等级从1～10级，级别越高，颜色越深) 这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明所述内容之后，本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改，这些等价形式同样属于本申请的权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，由聚丙烯、抗氧剂、光稳定剂、光亮润滑剂和透明成核剂组成，其特征在于，上述成份的重量份分别为
聚丙烯100；
抗氧剂0.1～0.8；
光稳定剂 0.1～0.8；
热稳定剂 0.1～0.8；
光亮润滑剂0.1～0.8；
透明成核剂0.1～0.6；
2.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述聚丙烯选自均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂619、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂PS802中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述光稳定剂选自光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂UV-3853或紫外吸收剂UV-2908中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述热稳定剂选自二硫代乙醇酸异辛酯二甲酯基亚乙基锡。
6.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述光亮润滑剂选自乙撑双脂肪酰胺TAS-2A。
7.根据权利要求1所述的发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料，其特征在于所述透明成核剂选自双-(对乙基二亚苄基异丙基)山梨醇和二(3，4-二甲基二苄基)山梨醇中的一种或两种的复配混合物。
8.一种改性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤
(1)按上述重量配比称取原料；
(2)将聚丙烯与上述助剂在1000～2000转/分下高速混合1～10分钟，得到预混料；
(3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热1～5分钟，其中螺杆各区的温度为190～250℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得聚丙烯复合材料。
全文摘要
本发明属于改性聚丙烯复合材料领域，涉及一种适用于制造汽车发动机冷冻液壶的聚丙烯复合材料，主要成分包括聚丙烯、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、光亮润滑剂和透明成核剂，按照重量份，上述成份的重量份分别为聚丙烯 100；抗氧剂0.1～0.8；光稳定剂0.1～0.8；热稳定剂0.1～0.8；光亮润滑剂0.1～0.8；透明成核剂0.1～0.6；所述抗氧剂选自亚磷酸醋类抗氧剂(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酷和受阻酚类抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯复配而成；光稳定剂选自聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯复配而成；所述透明成核剂选自双-(对乙基二亚苄基异丙基)山梨醇和二(3，4-二甲基二苄基)山梨醇复配而成。本发明所制得发动机冷冻液壶用聚丙烯复合材料表面光泽度高，具有较好的力学性能，耐湿热老化性能优良。
文档编号C08K5/00GK101759925SQ20101010972
公开日2010年6月30日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者顾在春, 任俊, 余林华, 李旭 申请人:苏州旭光聚合物有限公司