一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車內(nèi)飾材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]轎車的內(nèi)飾件一般是指轎車車廂的隔板、門內(nèi)裝飾板、儀表板總成、扶手、地毯等零部件和材料。相對于車上其它部件而言，它們對車輛的運行性能沒有什么影響，但其面目一覽無遺，代表了整部車子的形象，孰優(yōu)孰劣，決定著轎車的聲譽(yù)和檔次，決定著人們選擇轎車的意向。另外，對于轎車來講，雖然內(nèi)飾件只是一些輔助性的零配件，但它們要承擔(dān)起減振、隔熱、吸音和遮音等功能，對轎車的舒適性起到十分重要的作用。汽車產(chǎn)業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展的同時，也帶來環(huán)境污染和能源短缺兩大嚴(yán)重的負(fù)面影響。據(jù)調(diào)查，石油消費品中多達(dá)35%是作為汽車的燃料被使用，隨著石油資源的過度消耗，使得汽車行業(yè)必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，輕量化和節(jié)能環(huán)保成為國際汽車工業(yè)研究的主題。
[0003]可生物降解高分子及其制品是近些年來各國科學(xué)家研究、開發(fā)、生產(chǎn)的熱點，發(fā)達(dá)國家不光政府大量資金投入，還對大公司、科研機(jī)構(gòu)及大學(xué)研究部門投入大量的人物力資源進(jìn)行研發(fā)。由于聚乳酸具有優(yōu)良的生物降解性和生物相容性，在環(huán)境中最終分解為二氧化碳和水，對環(huán)境沒有污染，因此成為降解材料的研究熱點之一。聚乳酸樹脂來源于非石油基的生物原料，又具有良好的綜合性能，受到了汽車業(yè)界的重視和青睞，豐田、三菱、馬自達(dá)等日本公司已經(jīng)率先在其品牌汽車上應(yīng)用聚乳酸內(nèi)飾產(chǎn)品，國內(nèi)如奇瑞汽車也在開發(fā)車用聚乳酸產(chǎn)品。然而由于聚乳酸樹脂結(jié)晶速度很慢，成型制品收縮率大，本身質(zhì)脆，加工熱穩(wěn)定性差，以及制品耐久性差等缺點，限制了其作為工程塑料的應(yīng)用。因此，迫切需要對綠色塑料聚乳酸樹脂進(jìn)行增強(qiáng)增韌、耐熱等多元復(fù)合改性研究。再加上汽車火災(zāi)現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，私家車火災(zāi)呈上升趨勢，汽車火災(zāi)的原因一方面是由于汽車自身技術(shù)水平參差不齊，另一方面汽車自身所使用結(jié)構(gòu)材料中有一部分為易燃材料，包括汽車內(nèi)飾用高分子材料聚丙烯、聚碳酸酯以及可降解材料聚乳酸等。因此，還需要去聚乳酸材料的阻燃性進(jìn)行改性。同時由于汽車噪音在行駛過程中給車內(nèi)人員帶來很大的影響，直接關(guān)系到車內(nèi)人員的健康。所以，汽車噪音就成為了衡量汽車自身機(jī)械性能和舒適性能品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。所以，急需發(fā)明一種兼具環(huán)保、阻燃、吸音等功能的汽車內(nèi)飾材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料，由下列重量份的原料制備制成:聚乳酸100-103、納米三氧化二銻3.5-4、十溴二苯乙烷10-11、SEBS25-27、紅麻纖維60-62、微晶纖維素5-6、膨脹石墨5-6、納米氫氧化鎂4-5、苯乙烯五溴苯甲酯1-1.4、脂肪胺聚氧乙烯醚1-2、羥基硅油乳液3.5-4、水適量。
[0006]所述一種汽車內(nèi)飾用抵抗紫外老化的復(fù)合材料，由以下具體步驟制成:
(1)將聚乳酸在真空干燥箱中80°C干燥10小時待用，納米三氧化二銻、十溴二苯乙烷分別烘箱中60°C下干燥5小時和8小時待用;將干燥后的物料放入高速攪拌機(jī)中，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，加入SEBS，繼續(xù)攪拌1分鐘后將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中在175°C的溫度，螺桿轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的工藝條件下擠出造粒，得到改性聚乳酸母粒；
(2)將改性聚乳酸母粒送入螺桿紡絲機(jī)中進(jìn)行共混熔融并擠出紡絲(控制螺桿擠出速度為250轉(zhuǎn)/分，噴絲熔體溫度控制在200°C)，然后將噴出的初纖維經(jīng)水浴冷卻，控制水浴溫度在20°C，水浴冷卻后將纖維用120-130°C的熱風(fēng)干燥，即得改性聚乳酸纖維;將紅麻纖維進(jìn)行開松處理，處理后的紅麻纖維與改性聚乳酸纖維進(jìn)行混紡并條，得到混合纖維條；
(3)將膨脹石墨、納米氫氧化鎂與苯乙烯五溴苯甲酯混合，放入高速混合機(jī)中，加熱至60°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)中，加入羥基硅油乳液，擠出造粒，烘干后粉碎成400目粉末;將微晶纖維素加入30倍量的水中，攪拌至分散均勻，然后加入上述400目粉末以及其余剩余成分，超聲分散30分鐘后，送入攪拌釜中，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，即得浸漬漿料；
(4)將步驟(2)得到的混合纖維條放入浸漬漿料中處理30分鐘后取出，放入鼓風(fēng)干燥箱中，以90°C的溫度干燥至含水量小于0.2%，然后將干燥的混合纖維條導(dǎo)入雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出溫度為170°C，擠出造粒即得本發(fā)明材料。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明首先添加納米三氧化二銻，在聚合物材料中的分散好，能在燃燒表面形成殼層，起到隔熱和阻隔可燃?xì)怏w向燃燒表面迀移的作用；協(xié)同十溴二苯乙烷的添加，與納米三氧化二銻反應(yīng)生成的三溴化銻，進(jìn)一步減緩或終止燃燒反應(yīng)，起到良好的阻燃效果，提高了聚合物的沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長率、流動速率，具有良好的成型加工性;同時將SEBS作為聚乳酸的增韌劑，使得制成的改性聚乳酸纖維具有很好的韌性，同時能極大的提升產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度。
[0008]本發(fā)明通過將混合纖維浸漬漿料的方式進(jìn)一步提升混合纖維的特性，內(nèi)含膨脹石墨、納米氫氧化鎂與苯乙烯五溴苯甲酯等成分，能夠在混合纖維表面覆蓋一層阻燃劑，雙重保障，保證制成產(chǎn)品的防火性能，阻燃等級可達(dá)UL94V-0，且使用安全環(huán)保，對環(huán)境以及人體無害，同時材料的加工性能好，便于規(guī)模化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0009]—種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:聚乳酸100、納米三氧化二銻3.5、十溴二苯乙烷10、SEBS25、紅麻纖維60、微晶纖維素5、膨脹石墨5、納米氫氧化鎂4、苯乙烯五溴苯甲酯1、脂肪胺聚氧乙烯醚1、羥基硅油乳液3.5、水適量。
[0010]所述一種汽車內(nèi)飾用抵抗紫外老化的復(fù)合材料，由以下具體步驟制成:
(I)將聚乳酸在真空干燥箱中80°C干燥10小時待用，納米三氧化二銻、十溴二苯乙烷分別烘箱中60°C下干燥5小時和8小時待用;將干燥后的物料放入高速攪拌機(jī)中，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，加入SEBS，繼續(xù)攪拌1分鐘后將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中在175°C的溫度，螺桿轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的工藝條件下擠出造粒，得到改性聚乳酸母粒；
(2)將改性聚乳酸母粒送入螺桿紡絲機(jī)中進(jìn)行共混熔融并擠出紡絲(控制螺桿擠出速度為250轉(zhuǎn)/分，噴絲熔體溫度控制在200°C)，然后將噴出的初纖維經(jīng)水浴冷卻，控制水浴溫度在20°C，水浴冷卻后將纖維用120°C的熱風(fēng)干燥，即得改性聚乳酸纖維;將紅麻纖維進(jìn)行開松處理，處理后的紅麻纖維與改性聚乳酸纖維進(jìn)行混紡并條，得到混合纖維條；
(3)將膨脹石墨、納米氫氧化鎂與苯乙烯五溴苯甲酯混合，放入高速混合機(jī)中，加熱至60°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)中，加入羥基硅油乳液，擠出造粒，烘干后粉碎成400目粉末;將微晶纖維素加入30倍量的水中，攪拌至分散均勻，然后加入上述400目粉末以及其余剩余成分，超聲分散30分鐘后，送入攪拌釜中，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，即得浸漬漿料；
(4)將步驟(2)得到的混合纖維條放入浸漬漿料中處理30分鐘后取出，放入鼓風(fēng)干燥箱中，以90°C的溫度干燥至含水量小于0.2%，然后將干燥的混合纖維條導(dǎo)入雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出溫度為170°C，擠出造粒即得本發(fā)明材料。
[0011]本發(fā)明材料可以直接經(jīng)過注塑機(jī)注塑成型，制成各種汽車內(nèi)飾件。本發(fā)明制成的材料經(jīng)過檢測，阻燃性能達(dá)到UL-94 V-O級，彎曲強(qiáng)度為104.9MPa，沖擊強(qiáng)度為106.2J/m。
【主權(quán)項】
1.一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:聚乳酸100-103、納米三氧化二銻3.5-4、十溴二苯乙烷10-11、SEBS25-27、紅麻纖維60-62、微晶纖維素5-6、膨脹石墨5-6、納米氫氧化鎂4-5、苯乙烯五溴苯甲酯1-1.4、脂肪胺聚氧乙烯醚1-2、羥基硅油乳液3.5-4、水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車內(nèi)飾用抵抗紫外老化的復(fù)合材料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將聚乳酸在真空干燥箱中80°C干燥10小時待用，納米三氧化二銻、十溴二苯乙烷分別烘箱中60°C下干燥5小時和8小時待用;將干燥后的物料放入高速攪拌機(jī)中，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，加入SEBS，繼續(xù)攪拌1分鐘后將混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)中在175°C的溫度，螺桿轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的工藝條件下擠出造粒，得到改性聚乳酸母粒； (2)將改性聚乳酸母粒送入螺桿紡絲機(jī)中進(jìn)行共混熔融并擠出紡絲(控制螺桿擠出速度為250轉(zhuǎn)/分，噴絲熔體溫度控制在200°C)，然后將噴出的初纖維經(jīng)水浴冷卻，控制水浴溫度在20°C，水浴冷卻后將纖維用120-130°C的熱風(fēng)干燥，即得改性聚乳酸纖維;將紅麻纖維進(jìn)行開松處理，處理后的紅麻纖維與改性聚乳酸纖維進(jìn)行混紡并條，得到混合纖維條； (3)將膨脹石墨、納米氫氧化鎂與苯乙烯五溴苯甲酯混合，放入高速混合機(jī)中，加熱至60°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)中，加入羥基硅油乳液，擠出造粒，烘干后粉碎成400目粉末;將微晶纖維素加入30倍量的水中，攪拌至分散均勻，然后加入上述400目粉末以及其余剩余成分，超聲分散30分鐘后，送入攪拌釜中，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，即得浸漬漿料； (4)將步驟(2)得到的混合纖維條放入浸漬漿料中處理30分鐘后取出，放入鼓風(fēng)干燥箱中，以90°C的溫度干燥至含水量小于0.2%，然后將干燥的混合纖維條導(dǎo)入雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出溫度為170°C，擠出造粒即得本發(fā)明材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃防火增強(qiáng)型聚乳酸纖維復(fù)合汽車內(nèi)飾件材料，由下列重量份的原料制備制成：聚乳酸100-103、納米三氧化二銻3.5-4、十溴二苯乙烷10-11、SEBS25-27、紅麻纖維60-62、微晶纖維素5-6、膨脹石墨5-6、納米氫氧化鎂4-5、苯乙烯五溴苯甲酯1-1.4、脂肪胺聚氧乙烯醚1-2、羥基硅油乳液3.5-4、水適量。本發(fā)明通過將混合纖維浸漬漿料的方式進(jìn)一步提升混合纖維的特性，內(nèi)含膨脹石墨、納米氫氧化鎂與苯乙烯五溴苯甲酯等成分，能夠在混合纖維表面覆蓋一層阻燃劑，雙重保障，保證制成產(chǎn)品的防火性能，阻燃等級可達(dá)UL94V-0，且使用安全環(huán)保，對環(huán)境以及人體無害。
【IPC分類】C08K5/03, C08L67/04, C08K7/24, C08L97/02, C08K3/22, C08L53/02, C08L1/04, C08K13/04
【公開號】CN105504709
【申請?zhí)枴緾N201510912197
【發(fā)明人】章云
【申請人】章云
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月11日