本發明專利技術涉及一種可生物降解的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板，該發動機底護板是以玻璃纖維增強聚乳酸復合材料為原材料，該復合材料通過以下重量分數配比的原料制成：聚乳酸45-55份、玻璃纖維40份、填料1.5-5份、硅烷偶聯劑1.5-5份、抗氧劑0.5-3份、潤滑劑0.1-1份，本發明專利技術玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板制備方法簡單，制得的底護板具有良好的抗沖擊性、耐腐蝕性以及優異的熱性能，該材料的發動機底護板在全生命周期可以100%回收再利用，節能減排效果顯著。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種汽車護板，尤其是一種可降解的玻璃纖維增強復合材料發動機底 護板，既屬于汽車零部件領域，又涉及材料領域。
技術介紹
汽車發動機護板是根據各種不同車型定身設計的引擎防護部件，它具有保持發動 機艙清潔，防止路面積水灰塵進入發動機艙；防止汽車行駛過程中輪胎碾壓后卷起的沙石 硬物敲擊發動機；防止凹凸不平路面及硬物對發動機的刮碰。 發動機底護板采用的材料相當廣泛。有些車輛采用硬塑、樹脂護板，雖然生產工藝 簡單，但是該材質的護板在冬季比較容易破碎。有些車輛采用金屬底護板，該底護板與非金 屬材質的底護板相比，增加了整車的重量，不符合目前社會提倡的"節能減排"的要求，同時 金屬材質不能報廢回收，造成社會資源、能源的大量浪費。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板，該材料 的發動機底護板在全生命周期可以100%回收再利用，節能減排效果顯著。該底護板是以玻 璃纖維增強聚乳酸復合材料為原材料，然后對該材料片材進行預熱處理，并且對模具進行 加熱，經過一段時間后將預熱的片材轉移到準備好的底護板模具型腔內，隨后進行壓制處 理，保壓一段時間以后，脫模即可。過程簡單，能耗降低。同時，材料配方設計靈活，可以根 據目標零件性能需求定制，即不同增強材料及比例可滿足不同力學、加工及其他功能性要 求。在汽車部件成型的過程中，可以保證部件擁有突出的力學性能、良好的耐熱性以及易加 工性，并且該材料的部件具有較低的V0C排放、安全無毒。 本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護 板，其特征在于：該發動機底護板是以玻璃纖維增強聚乳酸復合材料為原材料，該復合材料 通過以下重量分數配比的原料制成： 聚乳酸45-55份、玻璃纖維40份、填料1. 5-5份、硅烷偶聯劑1. 5-5份、抗氧劑0. 5-3 份、潤滑劑0.1-1份。 所述填料是蒙脫土、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉或云母中的至少一種； 該底護板的加工工藝包含以下步驟： a、 采用擠出機按照配比量將原材料聚乳酸、玻璃纖維、填料、硅烷偶聯劑、抗氧劑、潤滑 劑進行熔融并混合形成熔融混合體，其中熔融流動速率是30g/10min; b、 將步驟a中制得的熔融混合體送入另一臺擠出機，使熔融混合體進行充分地混合， 最終形成所需要的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料，擠出機擠出的復合材料為坯料；依據選 定車型發動機底護板的尺寸，確定玻璃纖維增強聚乳酸復合材料坯料的重量和尺寸，將從 擠出機出來的坯料直接裁剪成所需要的坯料片材； c、 將步驟b中的材料片材進行預熱處理15min-20min，并且對模具進行加熱，加熱溫度 210°C，經過一段時間后將預熱的片材轉移到準備好的底護板模具型腔內，隨后進行壓制 處理，保壓大概3min以后，脫模即可；由于剛出模的產品容易變形，所以需要放置在簡單的 定型模具上，等產品冷卻后再取下來。 本專利技術所述的硅烷偶聯劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷。 本專利技術所述的抗氧劑為2,6-三級丁基-4-甲基苯酚或雙（3, 5-三級丁基-4-羥 基苯基）硫釀。 本專利技術所述的潤滑劑為TPW609脂肪酸類和TPW665脂肪酸類。 本專利技術的優點和積極效果是： 1、本專利技術玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板制備方法簡單，生成的底護板具 有良好的抗沖擊性、耐腐蝕性以及優異的熱性能。它不會影響發動機下沉，可有效防止凹凸 地面對發動機的拖掛和撞擊，還對路面的泥土和雪地有一定的防護作用。而且，該玻璃纖維 增強聚乳酸復合材料底護板在報廢的時候可以100%回收再利用，可生物降解成C0jPH20， 無任何環境負荷，尤其質量輕，密度僅為1. 6g/cm3,各項力學性能優異，熱性能突出，具有廣 泛的應用前景。 2、本專利技術的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料可替代傳統金屬材料而用作汽車發動 機底護板，其成型方法簡單，該底護板耐高溫、結構尺寸穩定，這是一般的塑料材料發動機 底護板所無法達到的。該玻璃纖維增強聚乳酸復合材料具有廣泛的應用前景，未來可探索 用在某些汽車內外飾件，比如保險杠前格柵、電池托盤、裝飾條等，也可用在列車上，擬開發 件有列車車燈燈罩、座椅扶手以及支架等。 3、本專利技術所述的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料具有傳統材料所不具備的可生物 降解、環境友好、原料可再生、易加工等特性，并且機械性能、熱穩定性以及尺寸穩定性優 異；尤其是用該種材料所制造的發動機底護板，以及其他汽車結構件(如：保險杠前格柵 等)、列車擬開發件(如車燈燈罩、座椅扶手等)，具有重量輕、外觀良好，能夠較好地滿足汽 車構件的各種性能要求。【附圖說明】圖1為本專利技術玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板成型工藝流程圖。圖2是本專利技術玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板可再生降解流程圖。【具體實施方式】 為更好地理解本專利技術，下面結合【具體實施方式】對本專利技術作進一步詳細描述。按配比量選取原料：聚乳酸含量50kg，玻璃纖維40kg，滑石粉(無機填料)4kg，硅 烷偶聯劑（乙烯基硅烷)3. 5kg，抗氧劑（2,6-三級丁基-4-甲基苯酚)2kg，潤滑劑（TPW609 脂肪酸類）〇· 5kg。 制造方法包括以下步驟： a、 采用擠出機按照配比量將上述原材料聚乳酸、玻璃纖維、滑石粉、乙烯基硅烷、2， 6-三級丁基-4-甲基苯酚、TPW609脂肪酸類潤滑劑進行熔融并混合形成熔融混合體，其中 熔融流動速率是30g/10min; b、 將步驟a中制得的熔融混合體送入另一臺擠出機，使熔融混合體進行充分地混合， 最終形成所需要的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料，擠出機擠出的復合材料為坯料；依據選 定車型發動機底護板的尺寸，確定玻璃纖維增強聚乳酸復合材料坯料的重量和尺寸，將從 擠出機出來的坯料直接裁剪成所需要的坯料片材； C、將步驟b中的材料片材進行預熱處理15min-20min，并且對模具進行加熱到210°C， 經過一段時間后將預熱的片材轉移到準備好的底護板模具型腔內，隨后進行壓制處理，保 壓大概3min以后，脫模即可；由于剛出模的產品容易變形，所以需要放置在簡單的定型模 具上，等產品冷卻后再取下來。 表1 40%玻璃纖維增強聚乳酸復合材料與其他材料性能對比由表1可知： 本專利技術所述的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料具有多方面優越的性能，密度低，熱變形 溫度高。收縮率小，適用于尺寸較大件。并且拉伸強度和彈性模量較高。未來將會有很寬 闊的發展空間和前景。 由附圖2所示：當選定車型車生命周期終止的時候，需要對其進行報廢回收處理， 首先使對該報廢的汽車進行拆解，將得到玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板部 件，接下來，采用靜電分離塑料法對廢舊的材料回收顆粒或碎片狀的玻璃纖維和聚乳酸。再 將分解充分的玻璃纖維和聚乳酸放在一定溫度、濕度及微生物環境中進行分解處理，轉化 成能量、C02、H20和堆肥，用于植物生長的需要。再次，對成熟的植物進行提取和萃取，得到 纖維素、淀粉、糖類、油類等物質，將這些物質采用生物和化學技術得到生物基復合材料，采 用該生物基復合材料就可以重新制造汽車部件以及整車。該過程是可循環利用的，符合當 今社會廢物再利用的提倡和要求，有很重要的現實意義。 上述實施方式只是用于對本專利技術的內本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可生物降解的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料發動機底護板，其特征在于：該可生物降解的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料通過以下的重量分數配比的原料制成：聚乳酸45?55份、玻璃纖維40份、填料1.5?5份、硅烷偶聯劑1.5?5份、抗氧劑0.5?3份、潤滑劑0.1?1份；所述填料是蒙脫土、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉或云母中的至少一種；該底護板的加工工藝包含以下步驟：a、采用擠出機按照配比量將原材料聚乳酸、玻璃纖維、填料、硅烷偶聯劑、抗氧劑、潤滑劑進行熔融并混合形成熔融混合體，其中熔融流動速率是30g/10min；b、將步驟a中制得的熔融混合體送入另一臺擠出機，使熔融混合體進行充分地混合，最終形成所需要的玻璃纖維增強聚乳酸復合材料，擠出機擠出的復合材料為坯料；依據選定車型發動機底護板的尺寸，確定玻璃纖維增強聚乳酸復合材料坯料的重量和尺寸，將從擠出機出來的坯料直接裁剪成所需要的坯料片材；c、將步驟b中的材料片材進行預熱處理15min?20min，并且對模具進行加熱210°C，經過一段時間后將預熱的片材轉移到準備好的底護板模具型腔內，隨后進行壓制處理，保壓大概3min以后，脫模即可；由于剛出模的產品容易變形，所以需要放置在簡單的定型模具上，等產品冷卻后再取下來。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙穎，馬芳武，王月強，佘爍，熊長麗，王曉軍，張斌，趙花磊，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22
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