CN108727686A - 一种汽车把手注塑成型模具材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车把手注塑成型模具材料及其制备方法，材料组分按重量份数包括聚丙烯20‑40份、聚氨酯10‑20份、纳米氧化铝2‑6份、硅微粉4‑10份、海泡石纤维1‑3份、纳米铬粉3‑9份、滑石粉2‑6份、玻璃纤维1‑3份、聚亚苯基硫醚4‑12份、四苯基锡2‑8份、硫酸钡3‑9份、增塑剂1‑4份、木化植物纤维2‑6份、石墨烯1‑3份、石蜡4‑12份、纳米银离子粉末1‑2份，本发明制备方法简单，制得的材料具有优异的抗压、耐磨、抗冲击、抗老化性能，能够延长汽车把手的使用寿命。

Description

一种汽车把手注塑成型模具材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车把手材料制备技术领域，具体为一种汽车把手注塑成型模具材料及其制备方法。
背景技术
注塑是一种工业产品生产造型的方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。橡胶注塑：橡胶注射成型是一种将胶料直接从机筒注入模型硫化的生产方法。橡胶注塑的优点是：虽属间歇操作，但成型周期短，生产效率高取消了胚料准备工序，劳动强度小，产品质量优异。塑料注塑：塑料注塑是塑料制品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件。有专门用于进行注塑的机械注塑机。目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。所得的形状往往就是最后成品，在安装或作为最终成品使用之前不再需要其他的加工。许多细部，诸如凸起部、肋、螺纹，都可以在注射模塑一步操作中成型出来。注塑是塑料原料使用的一种常见途径。然而精密注塑则是追求打造高精度的注塑产品。精密注塑有两个指标：一是设备精度，另一个是模具误差精密注塑拥有最精良的注塑相关产品。注塑过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用，在这些场的共同作用下，不同的塑料具有不同的聚合物结构形态和流变性能。
在汽车把手注塑成型的过程中，需要使用成型的模具材料，现有的材料结构强度不高，综合机械性能差，使用寿命不长，因此有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车把手注塑成型模具材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车把手注塑成型模具材料，材料组分按重量份数包括聚丙烯20-40份、聚氨酯10-20份、纳米氧化铝2-6份、硅微粉4-10份、海泡石纤维1-3份、纳米铬粉3-9份、滑石粉2-6份、玻璃纤维1-3份、聚亚苯基硫醚4-12份、四苯基锡2-8份、硫酸钡3-9份、增塑剂1-4份、木化植物纤维2-6份、石墨烯1-3份、石蜡4-12份、纳米银离子粉末1-2份。
优选的，材料组分优选的成分配比包括聚丙烯30份、聚氨酯15份、纳米氧化铝4份、硅微粉7份、海泡石纤维2份、纳米铬粉6份、滑石粉4份、玻璃纤维2份、聚亚苯基硫醚8份、四苯基锡5份、硫酸钡6份、增塑剂3份、木化植物纤维4份、石墨烯2份、石蜡8份、纳米银离子粉末2份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80-120转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为60℃-80℃，时间为4min-10min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
优选的，所述步骤C中挤出温度为180-220℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，制得的材料具有优异的抗压、耐磨、抗冲击、抗老化性能，能够延长汽车把手的使用寿命；其中，本发明中添加的纳米铬粉、滑石粉、玻璃纤维、木化植物纤维，能够提高材料的柔韧性；添加的石墨烯能够提高材料的阻燃、耐高温性能；添加的纳米银离子粉末能够提高材料的抑菌抗菌性能；此外，本发明采用的制备方法操作简单，能够确保各材料充分混合，防止出现结块现象，进一步提高了材料的综合机械性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种汽车把手注塑成型模具材料，材料组分按重量份数包括聚丙烯20-40份、聚氨酯10-20份、纳米氧化铝2-6份、硅微粉4-10份、海泡石纤维1-3份、纳米铬粉3-9份、滑石粉2-6份、玻璃纤维1-3份、聚亚苯基硫醚4-12份、四苯基锡2-8份、硫酸钡3-9份、增塑剂1-4份、木化植物纤维2-6份、石墨烯1-3份、石蜡4-12份、纳米银离子粉末1-2份。
实施例一：
材料组分按重量份数包括聚丙烯20份、聚氨酯10份、纳米氧化铝2份、硅微粉4份、海泡石纤维1份、纳米铬粉3份、滑石粉2份、玻璃纤维1份、聚亚苯基硫醚4份、四苯基锡2份、硫酸钡3份、增塑剂1份、木化植物纤维2份、石墨烯1份、石蜡4份、纳米银离子粉末1份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为60℃，时间为4min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
本实施例中，步骤C中挤出温度为180℃。
实施例二：
材料组分按重量份数包括聚丙烯40份、聚氨酯20份、纳米氧化铝6份、硅微粉10份、海泡石纤维3份、纳米铬粉9份、滑石粉6份、玻璃纤维3份、聚亚苯基硫醚12份、四苯基锡8份、硫酸钡9份、增塑剂4份、木化植物纤维6份、石墨烯3份、石蜡12份、纳米银离子粉末2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为120转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为80℃，时间为10min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
本实施例中，步骤C中挤出温度为220℃。
实施例三：
材料组分按重量份数包括聚丙烯25份、聚氨酯12份、纳米氧化铝3份、硅微粉5份、海泡石纤维2份、纳米铬粉4份、滑石粉3份、玻璃纤维1份、聚亚苯基硫醚6份、四苯基锡3份、硫酸钡4份、增塑剂2份、木化植物纤维3份、石墨烯1份、石蜡5份、纳米银离子粉末2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为90转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为65℃，时间为5min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
本实施例中，步骤C中挤出温度为185℃。
实施例四：
材料组分按重量份数包括聚丙烯35份、聚氨酯18份、纳米氧化铝5份、硅微粉9份、海泡石纤维3份、纳米铬粉8份、滑石粉5份、玻璃纤维3份、聚亚苯基硫醚10份、四苯基锡7份、硫酸钡8份、增塑剂3份、木化植物纤维5份、石墨烯3份、石蜡11份、纳米银离子粉末2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为110转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为75℃，时间为9min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
本实施例中，步骤C中挤出温度为210℃。
实施例五：
材料组分按重量份数包括聚丙烯30份、聚氨酯15份、纳米氧化铝4份、硅微粉7份、海泡石纤维2份、纳米铬粉6份、滑石粉4份、玻璃纤维2份、聚亚苯基硫醚8份、四苯基锡5份、硫酸钡6份、增塑剂3份、木化植物纤维4份、石墨烯2份、石蜡8份、纳米银离子粉末2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为100转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为70℃，时间为7min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
本实施例中，步骤C中挤出温度为200℃。
实验例：
采用本发明各实施例制得的材料进行性能测试，得到数据如下表：
本发明制备方法简单，制得的材料具有优异的抗压、耐磨、抗冲击、抗老化性能，能够延长汽车把手的使用寿命；其中，本发明中添加的纳米铬粉、滑石粉、玻璃纤维、木化植物纤维，能够提高材料的柔韧性；添加的石墨烯能够提高材料的阻燃、耐高温性能；添加的纳米银离子粉末能够提高材料的抑菌抗菌性能；此外，本发明采用的制备方法操作简单，能够确保各材料充分混合，防止出现结块现象，进一步提高了材料的综合机械性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种汽车把手注塑成型模具材料，其特征在于：材料组分按重量份数包括聚丙烯20-40份、聚氨酯10-20份、纳米氧化铝2-6份、硅微粉4-10份、海泡石纤维1-3份、纳米铬粉3-9份、滑石粉2-6份、玻璃纤维1-3份、聚亚苯基硫醚4-12份、四苯基锡2-8份、硫酸钡3-9份、增塑剂1-4份、木化植物纤维2-6份、石墨烯1-3份、石蜡4-12份、纳米银离子粉末1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车把手注塑成型模具材料，其特征在于：材料组分优选的成分配比包括聚丙烯30份、聚氨酯15份、纳米氧化铝4份、硅微粉7份、海泡石纤维2份、纳米铬粉6份、滑石粉4份、玻璃纤维2份、聚亚苯基硫醚8份、四苯基锡5份、硫酸钡6份、增塑剂3份、木化植物纤维4份、石墨烯2份、石蜡8份、纳米银离子粉末2份。
3.实现权利要求1所述的一种汽车把手注塑成型模具材料的制备方法，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、将聚丙烯、聚氨酯、纳米氧化铝、硅微粉、海泡石纤维、纳米铬粉、滑石粉混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80-120转/分，搅拌5min后加入增塑剂和石蜡，继续搅拌8min，静置10min，得到混合物A；
B、在混合物A中依次加入玻璃纤维、聚亚苯基硫醚、四苯基锡、硫酸钡、木化植物纤维，充分混合后加入水浴锅中水浴加热，加热温度为60℃-80℃，时间为4min-10min，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入石墨烯和纳米银离子粉末，充分混合后将混合物加入双螺杆挤出机中挤出，之后将挤出的材料送入造粒机中造粒，即得到注塑模具材料。
4.根据权利要求3所述的一种汽车把手注塑成型模具材料的制备方法，其特征在于：所述步骤C中挤出温度为180-220℃。
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