本發(fā)明屬于汽車用頂蓋飾條材料領(lǐng)域，特別涉及一種汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯(PVC)具有阻燃、耐化學藥品性高、機械強度及電絕緣性良好的優(yōu)點，已被廣泛地應(yīng)用于汽車材料、建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面。但聚氯乙烯樹脂具有明顯的缺陷：(l)熱穩(wěn)定性差，在較低溫度下就開始分解、降解；(2)耐老化性能差，在戶外使用外觀顏色和力學性能會有很大變化。這些缺陷都使PVC材料無法滿足由于汽車工業(yè)等先進制造業(yè)突飛猛進的發(fā)展對PVC材料應(yīng)用性能方面提出的更高要求。目前，國內(nèi)PVC汽車用頂蓋飾條材料涉及耐老化改性的較少，且一般多用于鉛類穩(wěn)定劑進行改性。但鉛鹽的使用與PVC樹脂分解產(chǎn)生的HCl生成PbCl2，會使金屬離子有不斷析出現(xiàn)象，當遷移到型材表面，易發(fā)環(huán)境污染和重金屬中毒，因而使其應(yīng)用受到了限制。而液體鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑具有優(yōu)良的熱、光穩(wěn)定性，初期著色性小，良好的透明性和色澤穩(wěn)定性。它們的穩(wěn)定作用較固體的復(fù)合皂類強，添加量少，不會發(fā)生粉塵中毒，且在一般增塑劑中完全溶解，有良好的分散性，析出傾向小。石墨烯微片是一種石墨烯層狀堆積體，具有特殊的片層結(jié)構(gòu)和撲捉自由基的作用，因此它可以有效撲捉PVC分解產(chǎn)生的自由基，進而阻止PVC發(fā)生進一步的分解，有望成為高效低添加量的新型光穩(wěn)定劑。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料及其制備方法，該材料具有良好的耐老化效果，OIT高達36.2min，進行周期為20天的紫外光加速老化實驗后拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率分別提高到了84.5％和89.7％，同時質(zhì)量保留率也提高到了3.54％；制備操作簡單且穩(wěn)定性好，能有效提高PVC汽車用頂蓋飾條材料的耐老化性能，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的一種汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料，按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯PVC80份，丁腈橡膠NBR20份，增塑劑3～5份，熱穩(wěn)定劑2～5份，石墨烯微片1～3份。所述增塑劑為質(zhì)量比4:1的鄰苯二甲酸二丁酯DBP和癸二酸二丁酯DBS混合增塑劑。所述熱穩(wěn)定劑為液體鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。所述液體鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑為質(zhì)量比8:4:1:30的月桂酸鋇、月桂酸鎘、月桂酸鋅和亞磷酸三苯酯。優(yōu)選的，按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯PVC80份，丁腈橡膠NBR20份，增塑劑3份，熱穩(wěn)定劑2.15份，石墨烯微片1份。優(yōu)選的，按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯PVC80份，丁腈橡膠NBR20份，增塑劑4份，熱穩(wěn)定劑3.225份，石墨烯微片2份。優(yōu)選的，按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯PVC80份，丁腈橡膠NBR20份，增塑劑5份，熱穩(wěn)定劑4.3份，石墨烯微片3份。本發(fā)明的一種汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料的制備方法，包括：按照比例稱取各原料，先將聚氯乙烯PVC、增塑劑、熱穩(wěn)定劑和石墨烯微片在高速混煉機中預(yù)混5～10分鐘，然后加入丁腈橡膠NBR再在雙輥塑煉機中，在160～170℃的條件下熔融共混8～15分鐘，得到汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料。有益效果(1)本發(fā)明中的液體鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(其中包含月桂酸鋇、月桂酸鎘、月桂酸鋅及亞磷酸三苯酯)和石墨烯微片協(xié)同作用，使得汽車用耐老化聚氯乙烯頂蓋飾條材料具有良好的耐老化效果，OIT高達36.2min，進行周期為20天的紫外光加速老化實驗后拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率分別提高到了84.5％和89.7％，同時質(zhì)量保留率也提高到了3.54％。(2)本發(fā)明中的石墨烯微片作為一種新型光穩(wěn)定劑，與液體鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑復(fù)配使用具有很好的協(xié)同耐老化作用，為PVC材料提供一種新的無鉛耐老化改性方法。附圖說明圖1為實施例1～3以及對比例的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料質(zhì)量損失率隨老化時間的變化曲線。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1本實施例制備的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料，其材料按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯(PVC)80份，丁腈橡膠(NBR)20份，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)2.4份，癸二酸二丁酯(DBS)0.6份，月桂酸鋇0.4份，月桂酸鎘0.2份，月桂酸鋅0.05份，亞磷酸三苯酯1.5份，石墨烯微片1份。制備方法如下：按照配方比例稱取各原料，先將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合溶解，再將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合液體、PVC及石墨烯微片在高速混煉機中預(yù)混5分鐘，然后加入NBR再在雙輥塑煉機中，在160℃的條件下熔融共混8分鐘，得到片狀材料。將實施例1中得到的樣品進行制樣測定氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度和沖擊韌性等性能。按照GB/T16422.1-1996進行周期為20天的紫外光加速老化實驗，按設(shè)定周期將老化薄膜樣品取出，在電子天平上稱重，計算質(zhì)量損失率。然后將經(jīng)過紫外光加速老化實驗的樣品制樣進行制樣測試拉伸強度和沖擊韌性性能，根據(jù)老化前后拉伸強度和沖擊韌性性能的變化計算拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率，其質(zhì)量損失率如圖1所示，氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率如表1所示。實施例2本實施例制備的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料，其材料按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯(PVC)80份，丁腈橡膠(NBR)20份，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)3.2份，癸二酸二丁酯(DBS)0.8份，月桂酸鋇0.6份，月桂酸鎘0.3份，月桂酸鋅0.075份，亞磷酸三苯酯2.25份，石墨烯微片2份。制備方法如下：按照配方比例稱取各原料，先將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合溶解，再將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合液體、PVC及石墨烯微片在高速混煉機中預(yù)混8分鐘，然后加入NBR再在雙輥塑煉機中，在160℃的條件下熔融共混12分鐘，得到片狀材料。將實施例2中得到的樣品進行制樣測定氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度和沖擊韌性等性能。按照GB/T16422.1-1996進行周期為20天的紫外光加速老化實驗，按設(shè)定周期將老化薄膜樣品取出，在電子天平上稱重，計算質(zhì)量損失率。然后將經(jīng)過紫外光加速老化實驗的樣品制樣進行制樣測試拉伸強度和沖擊韌性性能，根據(jù)老化前后拉伸強度和沖擊韌性性能的變化計算拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率，其質(zhì)量損失率如圖1所示，氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率如表1所示。實施例3本實施例制備的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料，其材料按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯(PVC)80份，丁腈橡膠(NBR)20份，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)4份，癸二酸二丁酯(DBS)1份，月桂酸鋇0.8份，月桂酸鎘0.4份，月桂酸鋅0.1份，亞磷酸三苯酯3.0份，石墨烯微片3份。制備方法如下：按照配方比例稱取各原料，先將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合溶解，再將增塑劑和熱穩(wěn)定劑混合液體、PVC及石墨烯微片在高速混煉機中預(yù)混10分鐘，然后加入NBR再在雙輥塑煉機中，在160℃的條件下熔融共混15分鐘，得到片狀材料。將實施例3中得到的樣品進行制樣測定氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度和沖擊韌性等性能。按照GB/T16422.1-1996進行周期為20天的紫外光加速老化實驗，按設(shè)定周期將老化薄膜樣品取出，在電子天平上稱重，計算質(zhì)量損失率。然后將經(jīng)過紫外光加速老化實驗的樣品制樣進行制樣測試拉伸強度和沖擊韌性性能，根據(jù)老化前后拉伸強度和沖擊韌性性能的變化計算拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率，其質(zhì)量損失率如圖1所示，氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率如表1所示。對比例本對比例不添熱穩(wěn)定劑和石墨烯微片。其制備的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料按質(zhì)量份數(shù)，組分包括：聚氯乙烯(PVC)80份，丁腈橡膠(NBR)20份，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)2.4份，癸二酸二丁酯(DBS)0.6份。制備方法如下：按照配方比例稱取各原料，先將PVC、增塑劑和NBR在雙輥塑煉機中，在170℃的條件下熔融共混8分鐘，得到片狀材料。將對比例中得到的樣品進行制樣測定氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度和沖擊韌性等性能。按照GB/T16422.1-1996進行周期為20天的紫外光加速老化實驗，按設(shè)定周期將老化薄膜樣品取出，在電子天平上稱重，計算質(zhì)量損失率。然后將經(jīng)過紫外光加速老化實驗的樣品制樣進行制樣測試拉伸強度和沖擊韌性性能，根據(jù)老化前后拉伸強度和沖擊韌性性能的變化計算拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率，其質(zhì)量損失率如圖1所示，氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率如表1所示。表1各實施例及對比例的氧化誘導(dǎo)期、拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率結(jié)果氧化誘導(dǎo)期(OIT)/min拉伸強度保留率/％沖擊韌性保留率/％對比例20.121.361.4實施例126.347.173.6實施例231.767.882.4實施例336.284.589.7由表1可知，本發(fā)明耐老化改性后的PVC頂蓋飾條材料OIT從20.1min提高到36.2min，拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率分別提高到了84.5％和89.7％，且隨著穩(wěn)定劑和石墨烯添加量的增加而提高。圖1為本發(fā)明的汽車用耐老化PVC頂蓋飾條材料質(zhì)量損失率隨老化時間的變化曲線。由圖1可知，隨著光老化時間增加，不同穩(wěn)定劑和石墨烯添加量的PVC頂蓋飾條材料的質(zhì)量損失率均逐漸增加。這是由于紫外光輻照使PVC降解，HCI等小分子物質(zhì)逸出的緣故。同時還發(fā)現(xiàn)，隨著穩(wěn)定劑和石墨烯添加量的增加，PVC頂蓋飾條材料的質(zhì)量損失率在逐漸減少。因此，由表1和圖1的結(jié)果分析說明，本發(fā)明耐老化改性后PVC頂蓋飾條材料的耐老化性能得到了明顯改善。本發(fā)明氧化誘導(dǎo)期測試所依據(jù)的測試標準為GB/T17391-1998，拉伸強度測試所依據(jù)的測試標準為GB/T1040-92，沖擊韌性試驗所依據(jù)的測試標準為GB/T1943-2007。拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率是按式(1)進行計算的。保留率20為試樣老化第20天的拉伸強度保留率和沖擊韌性保留率；σ0和σ20分別為試樣老化第0天和老化第20天的拉伸強度和沖擊韌性。質(zhì)量損失率是按式(2)進行計算的。Mi=mi-m0m0×100%---(2)]]>Mi為試樣老化第i天的質(zhì)量損失率；m0和mi分別為試樣老化第0天和老化第i天的質(zhì)量。以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)當指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的核心技術(shù)的前提下，還可以做出改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)屬于本發(fā)明的專利保護范圍。與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3