本发明涉及一种汽车尾门材料及其制备方法，尤其是一种汽车全塑尾门外板材料及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术：
近年来，车企在混合动力系统、燃料电池车、发动机技术、车身轻量化等等方面都有较大的进步。其中汽车轻量化是车企重点关注的领域。改性塑料作为既能达到轻量化效果，又能降低成本的材料，一直是众多车企在轻量化探索中的首选材料。
2014年欧六排放实施，以及2020年的碳排放目标乃至2050年的碳排放目标是摆放在各大主机厂面前的一道坎。为了满足相关的标准，各主机厂及其供应商不断进行轻量化探索。以汽车尾门为例，汽车尾门的材料已经由传统钢制尾门，经复合材料尾门向全塑尾门的方向发展。整件减重超过40％，生产效率也有质的提升。通常设计，全塑尾门的内板使用长玻纤增强的pp(lgf+pp)或者smc材料，外板和扰流板使用abs或pc/abs，部件全部使用注塑工艺成型，然后使用涂胶工艺进行装配。其中，最关键的是各种材料之间的线性热膨胀系数匹配，直接关乎整个尾门安装以及后其寿命，甚至是整车安全。与pc/abs相比，聚丙烯(pp)更具比重和成本优势，然而，普通聚丙烯材料线性热膨胀系数为150×10-6～200×10-6mm/mm﹒k，而内板结构材料线性热膨胀系数为15×10-6～25×10-6mm/mm﹒k，二者相差太大，无法实现有效尺寸匹配，限制了其使用。为了解决这个问题，近年来，人们已经进行了探索，比如cn102206373a提到采用滑石粉为主要成分的无机填料母粒对聚丙烯进行填充改性降低了聚丙烯线性热膨胀系数；专利cn102276922a采用高长径比无机填料，诸如硅灰石等，对聚丙烯进行填充改性，降低了聚丙烯线性热膨胀系数；然而以上方法在实现聚丙烯低线性膨胀系数性能的同时，进一步增加了材料密度，增加了产品重量，对汽车尾门轻量化不利。专利cn102924806a采用超细滑石粉与短切玻璃纤维对聚丙烯进行改性，制备了具有低线性膨胀系数聚丙烯材料，此种方法同样存在增加材料密度和尾门产品重量增加等问题，还会在改性聚丙烯材料生产过程中出现超细滑石粉加料困难，分散困难，生产效率下降，汽车尾门注塑过程中表面浮纤、难以喷涂等问题。
技术实现要素：
为解决以上问题，本发明具有高流动、无浮纤、高表观、易喷涂、低翘曲、快速成型特性，降低零部件装配制造成本；还具有低气味、低voc等特点，能够有效改善汽车车内空气质量。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种汽车全塑尾门外板材料，原料由以下重量份的组分组成：
聚丙烯50-70份
增强体10-40份
增韧剂3-15份
架桥剂0.2-1份
相容剂3-10份
成核剂0.2-0.5份
抗氧剂0.3-1份
润滑剂0.3-1份
更进一步，所述的聚丙烯为乙烯-丙烯共聚物，熔融指数为20-100g/10min，优选50-80g/10min；
更进一步，所述的增强体为有机纤维，优选长度≤3mm的短切有机纤维，更加优选长度≤1mm的超短切有机纤维，诸如，聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、芳纶等。
更进一步，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙丙三元橡胶、线性低密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种中的一种，优选乙烯-辛烯共聚物；
更进一步，所述架桥剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二苯甲酰、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的一种，优选过氧化二异丙苯；
更进一步，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的一种，优选马来酸酐接枝聚丙烯；
更进一步，所述成核剂为苯甲酸钠、山梨醇、蒙脱土中的一种，优选苯甲酸钠；所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂624中的一种，优选抗氧剂1010；所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种，优选聚乙烯蜡；
更进一步，所述一种汽车全塑尾门外板材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将聚丙烯50-70份，增强体10-40份，增韧剂3-15份，架桥剂0.2-1份，相容剂3-10份，成核剂0.2-0.5份，抗氧剂0.3-1份，润滑剂0.3-1份按照重量份数加入到混料机中，预混3-6min，得到混合物。
(2)将以上步骤(1)得到的混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，短切有机纤维通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到具有低线性热膨胀系数特征的聚丙烯复合材料；
(3)将步骤(2)中所得到的混合物通过注塑机，进行注塑成型，获得汽车全塑尾门零部件。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
本发明制备了具有高强度、低线性热膨胀系数特性的改性聚丙烯材料，满足了汽车全塑尾门材料要求的同时，实现了汽车轻量化。
1、本发明采用低比重、高强度有机纤维，尤其是超短切有机纤维作为聚丙烯材料增强体，有效限制了聚丙烯分子链运动，抑制了聚丙烯材料热膨胀；进一步，采用架桥剂，有效降低了流动方向和垂直于流动方向材料热膨胀系数差距，两个方向线膨胀系数均低至30×10-6mm/mm﹒k以内，使得材料获得了更高尺寸稳定性，实现了与全塑尾门骨架材料长玻纤增强的pp(lgf+pp)或者smc的安装匹配，满足汽车主机厂对产品尺寸稳定性及装配要求，如零间隙产品设计等。
2、本发明采用超短切有机纤维，克服了以往尾门材料制备过程中超细粉体难加料、连续或长纤维难分散问题，具有易加料、易计量、好分散，生产效率高等特点；更进一步，解决了尾门成品易浮纤、难焊接问题，可满足主机厂对全塑尾门尾门高表观质量、良好喷涂性、模内着色等特性的要求，同时提高了产品成品率。
3、本发明具有高流动、低翘曲、高耐热性等特性，缩短了尾门注塑成型周期，降低了零部件装配制造成本，同时，材料高强度、高流动特性还有利于尾门制品进行薄壁化设计，进一步减轻制品重量，满足主机厂对部件轻量化减重要求；还具有低气味、低voc等特点，能够有效改善汽车车内空气质量。
4、本发明材料制备方法工艺操作易行、生产效率高、易于实现工业化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
根据下表具体配方按照上述制备方法，得到对比例1、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4，具体配方如下表所示
其中实施例1中聚丙烯熔融指数为50g/10min，实施例2中聚丙烯熔指为20g/10min，实施例3中聚丙烯熔融指数为80g/10min，实施例4中聚丙烯熔指为100g/10min。
实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中制备方法包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、增强体、增韧剂、架桥剂、相容剂、成核剂，抗氧剂、润滑剂按照重量份数加入到混料机中，预混3-6min，得到混合物。
(2)将以上步骤(1)得到的混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，短切有机纤维通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到具有低线性热膨胀系数特征的聚丙烯复合材料；
(3)将步骤(2)中所得到的混合物通过注塑机，进行注塑成型，获得汽车全塑尾门零部件。
本发明产品对比例与实施例性能表
通过以上表格，可以看出，与对比例相比，本发明产品密度明显更低，强度更高，具有明显轻量化特性。本发明采用超短切有机纤维作为聚丙烯材料增强体，有效限制了聚丙烯分子链运动，抑制了聚丙烯材料热膨胀，进一步，采用架桥剂，有效降低了流动方向和垂直于流动方向材料热膨胀系数差距，使得流动方向和垂直于流动方向的两个方向上聚丙烯线材料膨胀系数均低至30×10-6mm/mm﹒k以内，完全可以实现与全塑尾门骨架内板材料长玻纤增强的pp(lgf+pp)或者smc的安装匹配，满足了汽车全塑尾门材料要求。另外，本发明还具有高强度、高流动特点，这有利于尾门产品结构进一步减薄优化，进一步减轻制品重量。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。