專利名稱：一種lft-d材料的汽車底部導(dǎo)流板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LFT-D材料的制造方法，尤其是涉及一種LFT-D材料的汽車底部 導(dǎo)流板及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前輕量化是汽車發(fā)展的重要方向，是汽車節(jié)能的重要手段。使用塑料及其復(fù)合 材料制作汽車零部件，相對(duì)金屬材料具有輕量化(密度只有鋼材密度的1/6 1/7)、成本 低、易加工等顯著優(yōu)勢(shì)，在汽車上特別是內(nèi)飾件中得到了廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最廣泛的是纖 維增強(qiáng)復(fù)合材料。而LFT-D制品相對(duì)于其他纖維增強(qiáng)材料像SMC制品、GMT制品具有生產(chǎn) 效率高、成本低、易回收再生、制品更輕(密度只有鋼材密度的1/6 1/7)、性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)， 逐漸取代SMC和GMT，成為當(dāng)前汽車行業(yè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的發(fā)展方向。目前在國(guó)內(nèi)LFT-D 制造方法仍處于技術(shù)水平較低、專用設(shè)備落后的狀況，LFT-D在國(guó)內(nèi)汽車零部件上的開發(fā)、 設(shè)計(jì)與應(yīng)用只有少量制品。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明提供一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板及其制造方法，以 推動(dòng)LFT-D生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的研發(fā)及發(fā)展，提高LFT-D生產(chǎn)工藝應(yīng)用水平，進(jìn)一 步拓寬纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車零部件領(lǐng)域的應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)產(chǎn)品趕超國(guó)外同類型產(chǎn)品作出貝獻(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板，其特征是，所述汽車底部導(dǎo)流板的材料為 LFT-D，所述LFT-D的原材料包括聚合物基體顆粒、玻璃纖維、添加劑。進(jìn)一步，所述聚合物基體顆粒的主要成分為聚丙烯PP，所述玻璃纖維占原材料總 質(zhì)量的25-30%，所述添加劑包括阻燃劑、抗氧化劑和粘合促進(jìn)劑。進(jìn)一步，所述LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板成品內(nèi)玻璃纖維平均長(zhǎng)度達(dá)25mm。進(jìn)一步，所述LFT-D材料的密度是SMC材料密度的2/3，鋼材密度的1/6 1/7。進(jìn)一步，所述一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板的制造方法包括以下生產(chǎn)工藝A、將聚合物基體顆粒和添加劑輸送到重力混合計(jì)量單元中，根據(jù)汽車底部導(dǎo)流板 的機(jī)械性能要求進(jìn)行材料的混配；B、將混配好的原料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑化，熔融的混合物通過一個(gè)薄膜模 頭形成類似瀑布的聚合物薄膜，該聚合物薄膜直接被送入到雙螺桿混煉擠塑機(jī)的開口處；C、在熔融的混合物通過一個(gè)薄膜模頭形成類似瀑布的聚合物薄膜的同時(shí)，玻璃纖 維粗紗通過特別設(shè)計(jì)的粗紗架，在經(jīng)過預(yù)熱、分散程序后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄 膜匯合一同進(jìn)入到雙螺桿擠出機(jī)中；D、在雙螺桿擠出機(jī)中由螺桿切割粗紗，并把它們?nèi)岷偷鼗旌系筋A(yù)熔的聚合物之 中，然后直接送入壓制模具的投料區(qū)中成型，模壓固化成型后，脫模。
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本發(fā)明的有益效果是，LFT-D的原材料選擇靈活，可以通過在線調(diào)節(jié)不同的添加 劑、纖維含量和纖維長(zhǎng)度達(dá)到最終產(chǎn)品的要求；LFT-D材料制品的抗沖擊、抗蠕變等機(jī)械性 能和抗熱性能好，質(zhì)量輕；LFT-D材料可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品；LFT-D在線制造方法半成 品被去除，原材料及生產(chǎn)成本低，且產(chǎn)品可回收利用，生產(chǎn)周期短。


圖1為本發(fā)明一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板的制造方法的生產(chǎn)工藝流程圖。圖2為本發(fā)明一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板的生產(chǎn)模具的簡(jiǎn)易布料圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板及其制造方法，所述LFT-D的原材料為樹 脂(聚丙烯PP)、玻璃纖維(原材料總質(zhì)量的25% 30%)、添加劑(阻燃劑、抗氧化劑、 粘合促進(jìn)劑)。其中，所述LFT-D即長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)的簡(jiǎn)稱；所述聚丙烯PP為由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。參見圖1、圖2，所述一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板的制造的生產(chǎn)工藝流程是 將聚合物基體顆粒(主要是聚丙烯PP)和添加劑輸送到重力混合計(jì)量單元中，根據(jù)汽車底 部導(dǎo)流板的機(jī)械性能要求進(jìn)行材料的混配。混配好后送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑化，熔融 的混合物通過一個(gè)薄膜模頭形成類似瀑布的聚合物薄膜，該聚合物薄膜直接被送入到雙螺 桿混煉擠塑機(jī)的開口處。此時(shí)，玻璃纖維粗紗通過特別設(shè)計(jì)的粗紗架，在經(jīng)過預(yù)熱、分散等 程序后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄膜匯合一同進(jìn)入到雙螺桿擠出機(jī)中，由螺桿切割粗 紗，并把它們?nèi)岷偷鼗旌系筋A(yù)熔的聚合物之中，然后直接送入壓制模具1的投料區(qū)2中成 型，模壓固化成型后，脫模。之后再進(jìn)行后處理，將成型部件加工成符合要求的汽車底部導(dǎo) 流板；最后將產(chǎn)品進(jìn)行包裝。本發(fā)明所述的一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板在壓制模具中模壓固化成型的 模壓參數(shù)如下投料量1.9kg保壓時(shí)間30s模壓壓力1400T擠出機(jī)溫度235°C模具溫度型腔45°C、型芯40。C本發(fā)明LFT-D成型工藝在材料選擇上更加靈活，通過在線調(diào)節(jié)不同的添加劑(如 熱穩(wěn)定性、著色劑、以及材料、紫外穩(wěn)定性和纖維/基體粘結(jié)特性)，不同的纖維含量和纖維 長(zhǎng)度達(dá)到最終產(chǎn)品的要求，每一特殊應(yīng)用都可以具有獨(dú)特的材料配方。不但可以用來制造 汽車底部導(dǎo)流板，還可廣泛應(yīng)用于其他汽車零部件的制造。與現(xiàn)有汽車復(fù)合材料零件相比就材料而言，LFT-D在線生產(chǎn)工藝半成品步驟被去除，部件直接從原材料組成成分 (聚丙烯PP、玻璃纖維和必要的添加劑)直接生產(chǎn)，大大節(jié)約了成本；LFT-D與短玻纖增強(qiáng)塑料相比，一般的短玻纖增強(qiáng)塑料最終制品中的纖維平均長(zhǎng) 度不到1mm，對(duì)最終制品的力學(xué)性能的幫助非常有限；而LFT-D技術(shù)最終制品內(nèi)的玻璃纖維，測(cè)試平均長(zhǎng)度可以達(dá)到25mm，因此大大提高了制品的機(jī)械性能；LFT-D制品的抗沖擊、 抗蠕變性更好，抗熱性能也更優(yōu)異；LFT-D與GMT相比，LFT-D可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品，原材料及生產(chǎn)成本更低， 機(jī)械性能更高；其中，所述GMT即玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合片材(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)的簡(jiǎn)稱，GMT作為一種新型熱塑性復(fù)合材料，同金屬材料相比，GMT材料具 有密度低、重量輕；不生銹、耐腐蝕、可再生利用；抗沖擊、強(qiáng)度高；隔熱、隔音、電絕緣性好； 成型所需壓力小、模具費(fèi)用低；設(shè)計(jì)自由度大，可一次加工成型復(fù)雜形狀的制品等優(yōu)點(diǎn)；目 前主要應(yīng)用于汽車零部件領(lǐng)域；LFT-D與SMC相比，LFT-D制品的質(zhì)量更輕，LFT-D材料的密度只有SMC材料密度 的2/3，鋼材密度的1/6 1/7;且產(chǎn)品可回收利用，生產(chǎn)周期也更短；其中，所述SMC即片狀 模塑料(Sheet molding compound)的簡(jiǎn)稱，SMC的主要原料為SMC專用紗、不飽和樹脂、低 收縮添加劑，填料及各種助劑。SMC具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)越的電氣性能，耐腐蝕性能和阻 燃性能，吸水率低、尺寸穩(wěn)定、翹曲度小，質(zhì)輕及工程設(shè)計(jì)容易、靈活等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用 于運(yùn)輸車輛、建筑、電子/電氣等行業(yè)中。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求
一種LFT D材料的汽車底部導(dǎo)流板，其特征是，所述汽車底部導(dǎo)流板的材料為L(zhǎng)FT D，所述LFT D的原材料包括聚合物基體顆粒、玻璃纖維、添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板，其特征是，所述聚合物基 體顆粒的主要成分為聚丙烯PP，所述玻璃纖維占原材料總質(zhì)量的25-30%，所述添加劑包 括阻燃劑、抗氧化劑和粘合促進(jìn)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板，其特征是，所述LFT-D材 料的汽車底部導(dǎo)流板成品內(nèi)玻璃纖維平均長(zhǎng)度達(dá)25mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板，其特征是，所述LFT-D材 料的密度是SMC材料密度的2/3，鋼材密度的1/6 1/7。
5.一種制造權(quán)利要求1所述的LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板的方法，其特征是，該制造 方法包括以下生產(chǎn)工藝A、將聚合物基體顆粒和添加劑輸送到重力混合計(jì)量單元中，根據(jù)汽車底部導(dǎo)流板的機(jī) 械性能要求進(jìn)行材料的混配；B、將混配好的原料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑化，熔融的混合物通過一個(gè)薄膜模頭形 成類似瀑布的聚合物薄膜，該聚合物薄膜直接被送入到雙螺桿混煉擠塑機(jī)的開口處；C、在熔融的混合物通過一個(gè)薄膜模頭形成類似瀑布的聚合物薄膜的同時(shí)，玻璃纖維粗 紗通過特別設(shè)計(jì)的粗紗架，在經(jīng)過預(yù)熱、分散程序后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄膜匯 合一同進(jìn)入到雙螺桿擠出機(jī)中；D、在雙螺桿擠出機(jī)中由螺桿切割粗紗，并把它們?nèi)岷偷鼗旌系筋A(yù)熔的聚合物之中，然 后直接送入壓制模具的投料區(qū)中成型，模壓固化成型后，脫模。
全文摘要
一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板及其制造方法，所述一種LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板由玻璃纖維、PP和必要的添加劑共同組成的原材料直接生產(chǎn)而得；所述LFT-D原材料的配方可根據(jù)產(chǎn)品要求相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整；所述LFT-D材料的汽車底部導(dǎo)流板內(nèi)玻璃纖維平均長(zhǎng)度達(dá)25mm；密度是SMC材料密度的2/3。本發(fā)明LFT-D的生產(chǎn)工藝材料選擇靈活，可在線調(diào)節(jié)不同的添加劑、纖維含量和纖維長(zhǎng)度以達(dá)到最終產(chǎn)品的要求；LFT-D材料制品的抗沖擊、抗蠕變等機(jī)械性能和抗熱性能好；制品的質(zhì)量輕；LFT-D材料可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品；LFT-D在線生產(chǎn)工藝中半成品被去除，原材料及生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品可回收利用，生產(chǎn)周期短。
文檔編號(hào)C08K13/04GK101935420SQ201010265739
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者田靜 申請(qǐng)人:上海耀華大中新材料有限公司