本發(fā)明涉及改性材料
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
:聚丙烯(pp)材料由于其良好的綜合性能,在汽車各大總成系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。汽車外飾件與內(nèi)飾件大多使用聚丙烯復(fù)合材料注塑成型。外飾件如保險(xiǎn)杠、門檻、裙邊等,汽車內(nèi)飾件如儀表板、立柱、雜物箱、門板等。由于單純的聚丙烯很難滿足汽車各零部件的性能要求,需要添加滑石粉、玻纖、增韌劑、抗氧劑和耐劃傷劑等進(jìn)行改性,以便滿足其機(jī)械性能和長期耐老化性能。但是這些物質(zhì)的加入,在加工過程中會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),這些物質(zhì)是氣味的主要來源,尤其是內(nèi)飾材料,如果氣味很大,會(huì)嚴(yán)重影響車內(nèi)的空氣質(zhì)量,影響乘車員的身體健康,因此國內(nèi)出臺(tái)了《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》,改善車內(nèi)空氣質(zhì)量迫在眉睫,也是當(dāng)前所有車用內(nèi)飾材料研究的重要課題。隨著“節(jié)能環(huán)?!痹絹碓匠蔀榱藦V泛關(guān)注的話題,輕量化也廣泛應(yīng)用到普通汽車領(lǐng)域,降低汽車自身重量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性,提高車速、降低油耗、減少廢氣排放量、提升安全性。有研究數(shù)字顯示,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%。汽車車身約占汽車總質(zhì)量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車身質(zhì)量上。因此,車身變輕對(duì)于整車的燃油經(jīng)濟(jì)性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。作為用量較大的汽車內(nèi)飾材料,降低材料密度就非常迫切。專利號(hào)cn106832574a中通過添加硅藻土、分子篩和發(fā)泡聚丙烯一種或兩種以上的物質(zhì)作為氣味吸附劑,硅藻土和分子篩等其原理是通過物理吸附吸收氣味小分子物質(zhì),該過程是一個(gè)可逆過程,受熱后被吸附的氣味小分子物質(zhì)會(huì)重新釋放,因此該方法只能短期內(nèi)降低材料氣味,同時(shí)發(fā)泡聚丙烯的添加,會(huì)一定程度上影響產(chǎn)品的外觀,也會(huì)使產(chǎn)品的力學(xué)性能會(huì)適當(dāng)降低(如彎曲模量和沖擊強(qiáng)度等)。專利號(hào)cn101314658a中通過添加bx分子篩和活性氧化鋁,通過分子中存在的大量空穴,依照晶體內(nèi)部空穴的大小對(duì)小分子物質(zhì)進(jìn)行選擇性的吸附從而達(dá)到對(duì)氣味的改善,但是該發(fā)明的缺點(diǎn)是不能完全吸附氣味小分子物質(zhì),且由于是物理吸附,被吸附的氣味小分子物質(zhì)會(huì)重新釋放,因此該方法只能降低材料短期的氣味,且效果很不穩(wěn)定。專利號(hào)cn105400081a通過添加沸石、分子篩和納米氧化硅按比例1:1:1配制的復(fù)配物,由于分子中存在的大量空穴,通過晶體內(nèi)部空穴對(duì)小分子物質(zhì)進(jìn)行吸收,其原理與專利號(hào)cn101314658a一樣,由于是物理吸附,被吸附的氣味小分子物質(zhì)會(huì)重新釋放,因此該方法也只能降低材料短期的氣味,且效果很不穩(wěn)定專利號(hào)cn103524872a中通過添加反應(yīng)型蓖麻油,通過蓖麻油中的活性基團(tuán)螯合材料中氨類、硫類、硫醇類氣味分子,由于該方法是能通過化學(xué)螯合特定的氣味小分子,因此無法祛除不能反應(yīng)的氣味小分子物質(zhì),不能徹底改善材料的氣味。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物及其制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物是由以下質(zhì)量份的原料組成:70-85份的聚丙烯、5-15份的抗沖改性劑聚烯烴彈性體、8~15份滑石粉,0.1-0.5份的抗氧劑,0.5~1.0份氣味吸收劑。優(yōu)選地,所述的氣味吸收劑為光觸媒和/或無光觸媒,更優(yōu)選一種無光觸媒,主要成分是超納米微分子磷酸二氧化鈦化合物。優(yōu)選地,所述聚丙烯為均聚和/或共聚pp中的一種或兩種以上的混合物,其熔體流動(dòng)速率在230℃、2.16kg條件下為20~60g/10min,更優(yōu)選的熔體流動(dòng)速率為40~60g/10min,高流動(dòng)的聚丙烯在擠出加工和成型加工時(shí)受到的剪切小,從而盡可能降低氣味小分子物質(zhì)的產(chǎn)生。優(yōu)選地,抗沖改性劑聚烯烴彈性體為乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物,密度為0.850-0.890g/cm3,其熔體流動(dòng)速率在190℃、2.16kg條件下為2.0~5.0g/10min優(yōu)選地,所述的抗氧劑為1010、168。一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物的制備方法,包括以下步驟:按照質(zhì)量份數(shù)分別稱取70-85份的聚丙烯、5-15份的抗沖改性劑聚烯烴彈性體、8~15份滑石粉,0.1-0.5份的抗氧劑,0.5~1.0份氣味吸收劑混合均勻,經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)混煉、擠出。優(yōu)選地,雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為:1區(qū)160~180℃,2區(qū)180~200℃,3區(qū)180~200℃,4區(qū)180~200℃,5區(qū)180~200℃,6區(qū)180~200℃,7區(qū)180~200℃,8區(qū)200~220℃,9區(qū)210~250℃,10區(qū)210~250℃,機(jī)頭溫度200~230℃,機(jī)頭壓力3.8mpa,主機(jī)電流30hz,真空度-0.06mpa。與現(xiàn)有技術(shù)性相比,本發(fā)明具有如下有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)添加分子篩/活性氧化鋁、活性蓖麻油等方法改善材料氣味不同,本法有效的避免了分子篩/活性氧化鋁對(duì)小分子吸附的不穩(wěn)定、活性蓖麻油只能對(duì)氣味小分子的選擇性吸收的缺陷,本發(fā)明通過添加一種光觸媒和/或無光觸媒(納米磷酸二氧化鈦)吸收材料中的氣味,光觸媒(一種納米孔徑硅藻、納米二氧化鈦和納米電氣石的復(fù)配物)以納米硅藻土為載體,搭載納米二氧化鈦和納米電石,由于納米二氧化鈦在光照下,向空氣中釋放電子和空穴,瞬間氧化性可擊穿幾乎所有分子鍵,而其納米電氣石是一種永久電極的晶體,可持續(xù)產(chǎn)生電流,在不需任何附加條件,只要吸收太陽的光能,電氣石表面就能夠產(chǎn)生電荷,因此可通過高能易位反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的氫氧根自由粒子,從而將氣味有機(jī)物分解為二氧化碳和水,從而改善產(chǎn)品的氣味而無光觸媒其主要成分是超納米微分子磷酸二氧化鈦化合物,其進(jìn)一步克服了光觸媒的弱點(diǎn),與光觸媒需要通過紫外線照射發(fā)生催化作用原理不同,無光觸媒在無光線條件下也能起到催化作用。由于無光觸媒具有強(qiáng)烈的吸附性和納米粒子特性的電位轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生高能量的易位反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的氫氧根自由粒子(-oh)和氫離子將氣味有機(jī)物分解成二氧化碳和水,從而起到降低產(chǎn)品氣味,凈化車內(nèi)空氣效果。由于無光觸媒并不需要紫外線的照射便能反復(fù)起到除臭效果,因此可以大幅度、持續(xù)不斷的消除甲醛、苯、tvoc等有害氣體,所以添加無光觸媒對(duì)氣味的改善是長期的,且隨著時(shí)間越長氣味改善越有效。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物,實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-3的配方組成如下表1:表1一種低氣味、低密度的車用內(nèi)飾聚丙烯組合物配方組成原材料對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5pp7555kne26262626262624085h901820202020202030/聚烯烴彈性體101010101010155滑石粉8888881510抗氧劑10100.20.20.20.20.20.20.250.05抗氧劑1680.20.20.20.20.20.20.250.05分子篩0.8硅藻土0.8發(fā)泡聚丙烯2.0光觸媒1.0無光觸媒0.30.51.00.80.8由實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-3制備的復(fù)合材料的性能如下表2:表2本發(fā)明制備的復(fù)合材料的性能氣味評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為:1級(jí)無氣味;2級(jí)有氣味,但無干擾性氣味;3級(jí)有明顯氣味,但無干擾性氣味;4級(jí)有干擾性氣味;5級(jí)有強(qiáng)烈干擾性氣味;6級(jí)有不能忍受的氣味。長安汽車vs-01.00-t-14004-a4-2016標(biāo)準(zhǔn)要求氣味等級(jí)≤2.5級(jí)。小結(jié):按照長安汽車vs-01.00-t-14004-a4-2016氣味標(biāo)準(zhǔn),將對(duì)比例1-3和實(shí)施例1-5進(jìn)行氣味評(píng)價(jià),結(jié)果如下:1)對(duì)比例1氣味3.5級(jí);對(duì)比例2添加氣味復(fù)合吸收劑后,初期氣味能降低至2.5級(jí),但是放置10天后,氣味小分子慢慢釋放,氣味又上升至3.0級(jí);對(duì)比例3添加無光觸媒0.3%比例,氣味有所改善,放置10天后降至3.0級(jí),但是仍然不能滿足長安汽車要求;2)實(shí)施例1添加氣味吸收劑(無光觸媒)0.5%比例,氣味降低至2.5級(jí),放置10天后氣味進(jìn)一步降低至2.0級(jí),滿足長安汽車氣味要求;實(shí)施例2添加光觸媒1.0%比例,初期氣味降低至2.5級(jí),放置10天后氣味仍然為2.5級(jí),;氣味實(shí)施例3-5分別添加1.0%、0.8%、0.8%比例無光觸媒,初期氣味均能達(dá)到2.5級(jí),放置10天后,氣味會(huì)再降低0.5級(jí)左右,因此本發(fā)明添加氣味吸收劑(無光觸媒)后,材料的氣味有明顯改善,能滿足長安標(biāo)準(zhǔn)要求的氣味等級(jí)(≤2.5級(jí))。以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12