汽車內(nèi)飾件用聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及一種車用低氣味低VOC 含量且抗菌防霉的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，屬于改性聚丙烯復(fù)合材料領(lǐng)域，具體屬 于汽車內(nèi)飾用聚丙烯復(fù)合材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，車內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題廣泛受到人們的關(guān)注，其主要包括以下幾方面：一是氣 味難聞，甚至令人惡心；二是有機(jī)揮發(fā)物（VOC)濃度高，嚴(yán)重影響人體健康；三是車內(nèi)細(xì)菌 滋生，產(chǎn)生霉味。上述這些問(wèn)題的產(chǎn)生均是由于車輛在生產(chǎn)時(shí)，內(nèi)飾件要使用大量的塑料制 品和粘合劑，而這些塑料制品和粘合劑是產(chǎn)生車內(nèi)環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)住Ｆ渲芯郾┎牧?作為汽車內(nèi)飾件使用量最多的材料，成為影響車內(nèi)空氣質(zhì)量最大的塑料材料，其污染產(chǎn)生 的主要來(lái)源是聚丙烯材料合成過(guò)程中的單體殘留、催化劑殘留、溶劑殘留、副產(chǎn)物、加工過(guò) 程中加入的助劑和在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生的降解物質(zhì)等。
[0003] 為了解決上述問(wèn)題，目前常用的解決辦法有：使用VOC殘留較小的氫調(diào)法聚 丙烯材料，如專利CN101691435A中所述，但采用此方法原材料選擇范圍太窄，引起成本 大幅度上升；或采用多孔性吸附物質(zhì)如分子篩、細(xì)孔硅膠、硅藻土等進(jìn)行吸附，如專利 CN1767390A、專利CN1727389A、專利CN102731901中所述，但是采用此類物質(zhì)解決上述難題 仍存在吸附平衡的問(wèn)題，雖可部分去除VOC，同時(shí)多孔性物質(zhì)的添加使得材料吸濕性增加， 但也無(wú)法解決塑料細(xì)菌滋生產(chǎn)生的霉味；或者采用稀土改性納米氧化鈦催化降解VOC，如 專利CN101570612A中所述，但是其效果極為有限，因?yàn)橄⊥粮男约{米氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎?必須在光照下才有催化降解的效果，當(dāng)其添加到塑料基體中被包裹在里面時(shí)，其光催化效 果很難發(fā)揮。因此綜上所述，目前仍沒有一個(gè)較好的辦法來(lái)有效且同時(shí)降解氣味、霉味及降 解有機(jī)揮發(fā)物的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種汽車內(nèi)飾用聚丙烯復(fù)合 材料及其制備方法，該聚丙烯復(fù)合材料能夠降低氣味、降低VOC和降解甲醛，且兼有抗菌防 霉功能，能夠很好的應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的制作中。
[0005] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種汽車內(nèi)飾件用聚丙烯復(fù)合材料，包括以下按重量份計(jì)的各組分：聚丙烯樹脂 65-90份、納米無(wú)機(jī)鋅粉體0. 5-20份、有機(jī)鋅粉體0. 5-2. 0份、分散助劑0. 5-2. 0份、增韌劑 1. 0-10. 0份、抗氧劑0. 1-0. 5份；其中所述納米無(wú)機(jī)鋅粉體為納米氧化鋅粉體和基于納米 氧化鋅的摻雜改性物粉體中的至少一種，該基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體中氧化鋅的 質(zhì)量百分含量為50-99% ;其中所述有機(jī)鋅粉體為脂肪酸鋅和有機(jī)物絡(luò)合鋅中的至少一種。
[0007] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案是：
[0008] 所述納米氧化鋅粉體的粒徑為l-100nm，所述基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體 的粒徑為l-l〇〇nm;且基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體中所摻雜的元素為IIA、IVB、IB、IIIA、IVA、VA族元素中的至少一種，優(yōu)選鎂、鈦、銅、鋁、硅、氮中等元素?fù)诫s納米氧化鋅構(gòu)成 基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體。
[0009] 所述脂肪酸鋅為蓖麻油酸鋅和硬脂酸鋅中的至少一種；所述有機(jī)物絡(luò)合鋅為吡啶 硫酮鋅。
[0010] 所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂和共聚聚丙烯樹脂中的至少一種，且該聚丙烯 樹脂在190°c、2. 16kg下的熔融指數(shù)為l-120g/cm3。
[0011] 所述增韌劑為三元乙丙橡膠、Vistamaxx彈性體、乙稀-辛稀樹脂和線性低密度聚 乙烯中的至少一種。
[0012] 所述抗氧劑由四-[0 _(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和 三-(2, 4-二叔丁基）亞磷酸苯酯按照質(zhì)量比為1-2:1復(fù)配而成。
[0013] 本發(fā)明還公開了上述汽車內(nèi)飾件用聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)分別按重量份計(jì)稱取好聚丙烯樹脂、納米無(wú)機(jī)鋅粉體、有機(jī)鋅粉體、分散助劑、 增韌劑和抗氧劑備用；
[0015] (2)將納米無(wú)機(jī)鋅粉體、有機(jī)鋅粉體和分散助劑依次加入至高速球磨機(jī)中進(jìn)行混 合研磨分散0. 5-1. 5h，并控制物料溫度不高于80°C，得到改性功能粉體；
[0016] (3)將聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑和（2)中所得改性功能粉體高速混合后經(jīng)雙螺 桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，該擠出造粒的溫度為160_230°C，采用雙階抽真空，真空度為0. 8。
[0017] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明采用納米氧化鋅或基于納米氧化鋅的摻雜改性 物粉體為主要功能粉體，添加到聚丙烯塑料基體中起到降低VOC和降解甲醛等的作用，同 時(shí)兼有抗菌防霉功能，由于納米氧化鋅和基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體難于分散，添 加新的分散助劑會(huì)帶來(lái)新的VOC和氣味，因此采用具有具有降低氣味或抗菌效果的有機(jī)鋅 作為修飾劑配合分散助劑經(jīng)高速球磨中得到納米分散粉體，可起到降低氣味、降低VOC和 降解甲醛，同時(shí)具有抗菌防霉功能。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，下述實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明，并不用于限制本發(fā)明。下述實(shí)施例中未提及的工藝參數(shù)、操作方式和檢測(cè)方法，均為本 領(lǐng)域技術(shù)人員使用常規(guī)方法，或通過(guò)有限次試驗(yàn)可以得到的常規(guī)參數(shù)。
[0019] 其中氮摻雜改性納米氧化鋅是通過(guò)下述方法制備所得的：
[0020] 將可溶性鋅鹽配成濃度為0. 1~1.Omol/L的水溶液，然后在該鋅鹽水溶液中將富 氮銨鹽燃料與鋅鹽按質(zhì)量比為〇. 1~1.0:1的比例混合后，再加入上述混合物總量〇. 1~ 0. 5%的助燃劑，通過(guò)機(jī)械攪拌或研磨方式制備成粘稠的膏狀液體，然后將該膏狀液體放入 預(yù)先加熱到溫度為600~900°C的容器中進(jìn)行燃燒，結(jié)束后收集燃燒產(chǎn)物得到氮摻雜改性 納米氧化鋅?？扇苄凿\鹽可以為氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅或檸檬酸鋅等水溶性鋅鹽，富氮銨 鹽燃料為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、高氯酸銨、硝酸銨、尿素或氨基酸中的至少一種，阻燃 劑為聚乙二醇、檸檬酸、聚乙烯醇、三乙醇胺或非離子表面活性劑。鋁摻雜改性納米氧化鋅 可由本領(lǐng)域技術(shù)人員參照上述方法進(jìn)行制備。
[0021] 下述實(shí)施例中抗氧劑抗氧劑由四-[0-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季 戊四醇酯簡(jiǎn)稱為抗氧劑1010,抗氧劑三-(2, 4-二叔丁基）亞磷酸苯酯簡(jiǎn)稱為抗氧劑168， 且所采用的分散助劑中的偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑均為本領(lǐng)域常用的種類，如硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯 偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等。
[0022] 具體實(shí)施例1
[0023] 按重量份計(jì)稱取共聚聚丙烯樹脂（在190 °C、2. 16kg下的熔融指數(shù)為50g/ cm3)90g、納米氧化鋅粉體（粒徑為50nm)0. 5g、蓖麻油酸鋅1. 0g、硬脂酸鋅1. 0g、三元乙丙 橡膠5g、乙烯-辛稀樹脂2. 3g、抗氧劑1010是0.lg，抗氧劑168是0.lg。
[0024] 先將納米氧化鋅、蓖麻油酸鋅和硬脂酸鋅依次加入至高速球磨機(jī)中進(jìn)行混合研磨 分散lh，并控制物料溫度不高于80°C，得改性納米氧化鋅粉體A;然后將該改性納米氧化鋅 粉體與共聚聚丙烯樹脂、三元乙丙橡膠、乙烯-辛稀樹脂、抗氧劑1010、抗氧劑168高速混合 后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，該擠出造粒的溫度為160-230°C，采用雙階抽真空，真空 度為0. 8,得到汽車內(nèi)飾件用聚丙烯復(fù)合材料A。
[0025]具體實(shí)施例2
[0026] 按重量份計(jì)稱取共聚聚丙烯樹脂（在190°C、2.16kg下的熔融指數(shù)為50g/ cm3)40g、均聚聚丙烯樹脂（在190°C、2. 16kg下的熔融指數(shù)為70g