一种增韧灯罩

摘要

本发明公开了一种增韧灯罩，属于汽车配件技术领域，所述灯罩包括以下重量份的原料：100‑200份聚碳酸酯、20‑40份玻璃纤维、1‑2份抗氧化剂、5‑10份滑石粉、0.5‑1份紫外线吸收剂、10‑15份抗应力剂，其中所述抗应力剂以聚碳酸酯共混接枝颗粒为核，以聚苯乙烯为壳的壳核结构，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒是聚碳酸酯和聚乙烯共混接枝制备得到的。添加抗应力剂和玻璃纤维后按照本发明的制备方法制备灯罩，其内应力消减，韧性提高，抗冲击强度高于纯聚碳酸酯灯罩50％以上，在受到一定强度的外力条件下不会发生破损，减少车灯灯罩在使用过程中的破损率；本发明制备的灯罩透光率高，完全能作为车灯灯罩使用。

权利要求

1.一种增韧灯罩，其特征在于，所述灯罩包括以下重量份的原料：100‑200份聚碳酸酯、

20‑40份玻璃纤维、1‑2份抗氧化剂、5‑10份滑石粉、0.5‑1份紫外线吸收剂、10‑15份抗应力剂，其中所述抗应力剂以聚碳酸酯共混接枝颗粒为核，以聚苯乙烯为壳的壳核结构，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒是聚碳酸酯和聚乙烯共混接枝制备得到的；

所述抗应力剂的制备方法如下：

聚碳酸酯共混接枝颗粒制备：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚碳酸酯、聚乙烯混合均匀后投入螺杆挤出机中挤出造粒，经水冷却后自然风干，将得到的颗粒粉碎至0.1‑0.2cm，随后将粉碎的颗粒置于150‑180℃的滚筒中风滚40‑50s后取出，冷却至室温，得到聚碳酸酯共混接枝颗粒；

抗应力剂制备：将羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钠混合后搅拌均匀，随后加入苯乙烯，于55℃恒温搅拌15‑20min后，加入分散于25wt％乙醇溶液中的聚碳酸酯共混接枝颗粒，搅拌均匀后加入单甘酯 ，于60℃恒温搅拌5‑10min后移入压力为2‑3MPa的反应釜内，于60‑62℃恒温搅拌2‑3h后取出，过滤、干燥后得到抗应力剂。

2.根据权利要求1所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述灯罩的制备步骤如下：挤出造粒：将聚碳酸酯、玻璃纤维和滑石粉置于高混机中混合2‑3min，随后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗应力剂再次混合3‑4min，混合均匀后得到混合物，将混合物采用螺杆挤出机挤出造粒；

干燥：将挤出造粒得到的颗粒于110‑115℃的温度条件下干燥2‑3h，得到干物料；

注塑成型：将干物料加入注塑机内，料筒温度为250‑270℃，模具温度为30‑45℃，射胶压力为100‑120MPa，注射时间为4‑5s，当模具型腔填充至85‑90％后，于85‑102MPa保压注射

5‑6s直至模具型腔完全充满，冷却25‑40s后得到灯罩；

保温：将冷却后的灯罩置于60‑70℃的温度下保温1‑2h，取出，自然冷却至常温，得到增韧灯罩。

3.根据权利要求2所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述挤出造粒步骤中，螺杆挤出机的温度为290‑310℃，转速为400‑450rpm。

4.根据权利要求1所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，甲基丙烯酸缩水甘油酯：聚碳酸酯：聚乙烯的质量比为1:100:20。

5.根据权利要求4所述的一种增韧灯罩,其特征在于，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，螺杆挤出机的输送段温度为190‑195℃，均化段温度为200‑210℃，塑化挤出段温度为215‑220℃，螺杆转速为120‑140rpm。

6.根据权利要求5所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，风速为10‑12m/s。

7.根据权利要求6所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述抗应力剂制备步骤中，羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钠的质量比为1:0.2:0.5。

8.根据权利要求7所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述抗应力剂制备步骤中，苯乙烯与聚碳酸酯共混接枝颗粒的质量比为3:2。

9.根据权利要求1、4、5、6、7或8所述的一种增韧灯罩，其特征在于，所述抗应力剂的粒径大小为0.25‑0.3cm。

说明书

一种增韧灯罩

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种增韧灯罩。

背景技术

[0002] 车灯，是安装于汽车车体前方或后方，在夜间或雾天照明前方道路，给予驾驶者较好的驾驶视野的装置，根据其用途也分为主车灯和雾灯，其性能的优劣影响着驾驶者的驾
驶体验及驾驶安全，由于车灯的功能原因通常放置在汽车的四角方便照明。车灯表面通常
都设置有灯罩，灯罩一般采用PC材质，PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优
异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性。当出现
交通事故时，车灯首先遭到撞击，导致车灯表面的灯罩损坏，但是生活中，更容易发生的是
车辆擦挂事故导致的车灯灯罩破损开裂，产生裂纹，究其原因，是车灯灯罩的原料配比不合
理，工艺有缺陷，导致内部存在内应力，灯罩韧性较差。因此，应当在制备过程中去除灯罩的
内应力，避免内应力严重影响灯罩的力学性能和使用性能，使其在使用过程中产生裂纹，产
生不规则变形或翘曲，引起制品表面“泛白”、浑浊、光学性质变坏，韧性降低。

[0003] 目前如专利号为201310489615.0为本发明公开了一种车灯制造方法，其包括如下步骤：(1)灯罩本体的制备；2)防撞胶带的制备；(3)防撞胶带与灯罩的复合；(4)灯罩镀膜；
解决的是提高车灯的透光率，增加车灯照射亮度，延缓了铝膜的易氧化性问题，但是其仍没
有解决车灯灯罩的韧性和消减内应力的问题。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种增韧灯罩，添加抗应力剂以解决灯罩韧性不高，容易在外力作用下发生破损开裂的问题，还可以共混改性消减灯罩内应力，
增强灯罩韧性。

[0005] 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

[0006] 一种增韧灯罩，所述灯罩包括以下重量份的原料：100‑200份聚碳酸酯、20‑40份玻璃纤维、1‑2份抗氧化剂、5‑10份滑石粉、0.5‑1份紫外线吸收剂、10‑15份抗应力剂，其中所
述抗应力剂以聚碳酸酯共混接枝颗粒为核，以聚苯乙烯为壳的壳核结构，所述聚碳酸酯共
混接枝颗粒是聚碳酸酯和聚乙烯共混接枝制备得到的。

[0007] 进一步，所述灯罩的制备步骤如下：

[0008] 挤出造粒：将聚碳酸酯、玻璃纤维和滑石粉置于高混机中混合2‑3min，随后再加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗应力剂再次混合3‑4min，混合均匀后得到混合物，将混合物采
用螺杆挤出机挤出造粒；

[0009] 干燥：将挤出造粒得到的颗粒于110‑115℃的温度条件下干燥2‑3h，得到干物料；

[0010] 注塑成型：将干物料加入注塑机内，料筒温度为250‑270℃，模具温度为30‑45℃，射胶压力为100‑120MPa，注射时间为4‑5s，当模具型腔填充至85‑90％后，于85‑102MPa保压
注射5‑6s直至模具型腔完全充满，冷却25‑40s后得到灯罩；

[0011] 保温：将冷却后的灯罩置于60‑70℃的温度下保温1‑2h，取出，自然冷却至常温，得到增韧灯罩。

[0012] 进一步，所述挤出造粒步骤中，螺杆挤出机的温度为290‑310℃，转速为400‑450rpm。

[0013] 本发明制备的灯罩中用到了抗应力剂，所述抗应力剂的制备方法如下：

[0014] 聚碳酸酯共混接枝颗粒制备：将甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚碳酸酯、聚乙烯混合均匀后投入螺杆挤出机中挤出造粒，经水冷却后自然风干，将得到的颗粒粉碎至0.1‑
0.2cm，随后将粉碎的颗粒置于150‑180℃的滚筒中风滚40‑50s后取出，冷却至室温，得到聚
碳酸酯共混接枝颗粒；

[0015] 抗应力剂制备：将羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钠混合后搅拌均匀，随后加入苯乙烯，于55℃恒温搅拌15‑20min后，加入分散于25wt％乙醇溶液中的聚碳酸酯共
混接枝颗粒，搅拌均匀后加入单甘脂，于60℃恒温搅拌5‑10min后移入压力为2‑3MPa的反应
釜内，于60‑62℃恒温搅拌2‑3h后取出，过滤、干燥后得到抗应力剂。

[0016] 进一步，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，甲基丙烯酸缩水甘油酯：聚碳酸酯：聚乙烯的质量比为1:100:20。

[0017] 进一步，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，螺杆挤出机的输送段温度为190‑195℃，均化段温度为200‑210℃，塑化挤出段温度为215‑220℃，螺杆转速为120‑
140rpm。

[0018] 进一步，所述聚碳酸酯共混接枝颗粒制备步骤中，风速为10‑12m/s。

[0019] 进一步，所述抗应力剂制备步骤中，羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钠的质量比为1:0.2:0.5。

[0020] 进一步，所述抗应力剂制备步骤中，苯乙烯与聚碳酸酯共混接枝颗粒的质量比为3:2。

[0021] 进一步，所述抗应力剂的粒径大小为0.25‑0.3cm。

[0022] 因为在制备过程中导致灯罩内部存在内应力，所以添加抗应力剂和玻璃纤维，消减灯罩内部存在的内应力，增强韧性和拉伸强度。采用玻璃纤维对聚碳酸酯进行增强改性，
在共混挤出的过程中，促使玻璃纤维缠结大量的聚碳酸酯的大分子链，对聚碳酸酯的拉伸
强度和弯曲强度进行正向影响，从而对聚碳酸酯进行加强改性。而添加的抗应力剂内核部
为碳酸酯共混接枝颗粒，其在风滚中进行圆整后呈现为球状颗粒，聚苯乙烯聚合生成在内
核表面，形成硬‑软壳核结构，从而得到抗应力剂。在制备灯罩时，加入一定量的球状抗应力
剂，混合后促使其均匀的分布在灯罩原料中，当进入高温料筒中时表面的聚苯乙烯和聚碳
酸酯之间形成空化区消减一部分内应力，聚苯乙烯融化，漏出中间内核部分，球状的内核分
散于聚碳酸酯连续相中，使内应力沿球面分散而缓解或禁止裂纹扩大，进一步消减内应力。
挤出时内核与连续相熔融混合均匀，挤出后消减了灯罩的内应力。

[0023] 有益效果：

[0024] 1、添加抗应力剂和玻璃纤维后按照本发明的制备方法制备灯罩，其内应力消减，韧性提高，抗冲击强度高于纯聚碳酸酯灯罩50％以上，在受到一定强度的外力条件下不会
发生破损，减少车灯灯罩在使用过程中的破损率；

[0025] 2、本发明制备的灯罩透光率高，完全能作为车灯灯罩使用。

具体实施方式

[0026] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：

[0027] 制备本发明的增韧灯罩，需要先制备出抗应力剂，抗应力剂的制备方法如实施例1‑3所示。

[0028] 实施例1：抗应力剂一

[0029] 抗应力剂一的制备步骤如下：

[0030] 聚碳酸酯共混接枝颗粒制备：将10重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯与100重量份聚碳酸酯、20重量份聚乙烯混合均匀后投入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的输送段温
度为190‑192℃，均化段温度为200‑203℃，塑化挤出段温度为215‑218℃，螺杆转速为
120rpm，挤出造粒后经水冷却、自然风干，将得到的颗粒粉碎至0.1‑0.2cm，随后将粉碎的颗
粒置于风速为10m/s，温度为150‑155℃的滚筒中风滚40s后取出，冷却至室温，得到约120重
量份聚碳酸酯共混接枝颗粒；

[0031] 抗应力剂制备：将10重量份羟基磷酸钙、2重量份十二烷基苯磺酸钠、5重量份过硫酸钠混合后搅拌均匀，随后缓慢加入180重量份苯乙烯，于55℃恒温搅拌15min后，加入分散
于25wt％乙醇溶液中的聚碳酸酯共混接枝颗粒，搅拌均匀后加入5重量份单甘脂，于60℃恒
温搅拌5min后移入压力为3MPa的反应釜内，于60℃恒温搅拌3h后取出，过滤、干燥后得到抗
应力剂，其粒径约为0.28cm。

[0032] 实施例2：抗应力剂二

[0033] 抗应力剂二的制备步骤如下：

[0034] 聚碳酸酯共混接枝颗粒制备：将10重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯与100重量份聚碳酸酯、20重量份聚乙烯混合均匀后投入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的输送段温
度为193‑195℃，均化段温度为205‑208℃，塑化挤出段温度为215‑218℃，螺杆转速为
130rpm，挤出造粒后经水冷却、自然风干，将得到的颗粒粉碎至0.1‑0.2cm，随后将粉碎的颗
粒置于风速为11m/s，温度为160‑165℃的滚筒中风滚40s后取出，冷却至室温，得到约120重
量份聚碳酸酯共混接枝颗粒；

[0035] 抗应力剂制备：将10重量份羟基磷酸钙、2重量份十二烷基苯磺酸钠、5重量份过硫酸钠混合后搅拌均匀，随后缓慢加入180重量份苯乙烯，于55℃恒温搅拌15min后，加入分散
于25wt％乙醇溶液中的聚碳酸酯共混接枝颗粒，搅拌均匀后加入5重量份单甘脂，于60℃恒
温搅拌10min后移入压力为2MPa的反应釜内，于60℃恒温搅拌2h后取出，过滤、干燥后得到
抗应力剂，其粒径约为0.30cm。

[0036] 实施例3：抗应力剂三

[0037] 抗应力剂三的制备步骤如下：

[0038] 聚碳酸酯共混接枝颗粒制备：将20重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯与200重量份聚碳酸酯、40重量份聚乙烯混合均匀后投入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的输送段温
度为193‑195℃，均化段温度为206‑210℃，塑化挤出段温度为216‑220℃，螺杆转速为
140rpm，挤出造粒后经水冷却、自然风干，将得到的颗粒粉碎至0.1‑0.2cm，随后将粉碎的颗
粒置于风速为12m/s，温度为175‑180℃的滚筒中风滚50s后取出，冷却至室温，得到约230重
量份聚碳酸酯共混接枝颗粒；

[0039] 抗应力剂制备：将20重量份羟基磷酸钙、4重量份十二烷基苯磺酸钠、10重量份过硫酸钠混合后搅拌均匀，随后缓慢加入345重量份苯乙烯，于55℃恒温搅拌20min后，加入分
散于25wt％乙醇溶液中的聚碳酸酯共混接枝颗粒，搅拌均匀后加入10重量份单甘脂，于60
℃恒温搅拌6min后移入压力为3MPa的反应釜内，于62℃恒温搅拌2h后取出，过滤、干燥后得
到抗应力剂，其粒径约为0.30cm。

[0040] 实施例4：灯罩一

[0041] 本实施例制备灯罩的原料中有抗应力剂，抗应力剂按照实施例1的制备方法进行制备；

[0042] 灯罩的制备步骤如下：

[0043] 挤出造粒：将100重量份聚碳酸酯、20重量份玻璃纤维和5重量份滑石粉置于高混机中混合2min，随后再加入1重量份抗氧化剂、0.5重量份紫外线吸收剂、10重量份抗应力剂
再次混合4min，混合均匀后得到混合物，将混合物采用螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机的
温度为290℃，转速为400rpm；

[0044] 干燥：将得到的颗粒于110℃的温度条件下干燥3h，得到干物料；

[0045] 注塑成型：将干物料加入注塑机内，料筒温度为250℃，模具温度为45℃，射胶压力为100MPa，注射时间为4s，当模具型腔填充至85‑90％后，于85MPa保压注射6s直至模具型腔
完全充满，冷却25s后得到灯罩；

[0046] 保温：将冷却后的灯罩置于60℃的温度下保温2h，取出，自然冷却至常温，得到增韧灯罩。

[0047] 实施例5：灯罩二

[0048] 本实施例制备灯罩的原料中有抗应力剂，抗应力剂按照实施例2的制备方法进行制备；

[0049] 灯罩的制备步骤如下：

[0050] 挤出造粒：将150重量份聚碳酸酯、30重量份玻璃纤维和8重量份滑石粉置于高混机中混合2min，随后再加入1重量份抗氧化剂、0.6重量份紫外线吸收剂、12重量份抗应力剂
再次混合4min，混合均匀后得到混合物，将混合物采用螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机的
温度为290℃，转速为400rpm；

[0051] 干燥：将得到的颗粒于113℃的温度条件下干燥2h，得到干物料；

[0052] 注塑成型：将干物料加入注塑机内，料筒温度为260℃，模具温度为40℃，射胶压力为110MPa，注射时间为4s，当模具型腔填充至85‑90％后，于100MPa保压注射6s直至模具型
腔完全充满，冷却30s后得到灯罩；

[0053] 保温：将冷却后的灯罩置于65℃的温度下保温2h，取出，自然冷却至常温，得到增韧灯罩。

[0054] 实施例6：灯罩三

[0055] 本实施例制备灯罩的原料中有抗应力剂，抗应力剂按照实施例3的制备方法进行制备；

[0056] 灯罩的制备步骤如下：

[0057] 挤出造粒：将200重量份聚碳酸酯、40重量份玻璃纤维和10重量份滑石粉置于高混机中混合3min，随后再加入1重量份抗氧化剂、1重量份紫外线吸收剂、15重量份抗应力剂再
次混合3min，混合均匀后得到混合物，将混合物采用螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机的温
度为310℃，转速为450rpm；

[0058] 干燥：将得到的颗粒于115℃的温度条件下干燥2h，得到干物料；

[0059] 注塑成型：将干物料加入注塑机内，料筒温度为270℃，模具温度为30℃，射胶压力为120MPa，注射时间为5s，当模具型腔填充至85‑90％后，于102MPa保压注射5s直至模具型
腔完全充满，冷却40s后得到灯罩；

[0060] 保温：将冷却后的灯罩置于70℃的温度下保温1h，取出，自然冷却至常温，得到增韧灯罩。

[0061] 实验：分别取实施例4‑实施例6制备的灯罩进行抗冲击实验；按照ASTM‑D256(2010)标准进行测试，透光率按照GB2410‑2008进行实验，灯罩厚度为0.2cm，测试温度为23
℃，实验结果如表1所示，其中空白组相同条件下纯PC灯罩悬臂梁冲击强度测试和透光率测
试。

[0062] 表1

[0063] 2实验组 冲击强度(KJ/m) 透光率(％)
实施例4 165 89
实施例5 168 87
实施例6 174 88
空白组 95 89

[0064] 通过表1的数据可知，与空白组相比，实施例4抗冲击强度增加了70KJ/m2,实施例52 2
抗冲击强度增加了73KJ/m ,实施例6抗冲击强度增加了79KJ/m ,抗冲击能力均增大50％以
上，所以本发明制备的增韧灯罩抗冲击能力足够好，增韧够强。

[0065] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改
或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求
范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。