本发明属于汽车内饰
技术领域：
，涉及一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，本发明还涉及该阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯是一种无定型、无臭、无味、无毒的热塑性聚合物，是一种分子结构特殊、综合性能优良的热塑性工程树脂。目前，它的应用迅速发展，在五大工程树脂中的应用中，排名第二，仅次于尼龙的应用。聚碳酸酷的分子链上含有苯环和碳酸脂结构，因此，其分子链的刚性非常大。由于聚碳酸酷的这种特殊的分子结构，决定了聚碳酸酷的许多独特的力学、热学、光学等方面的性能。聚碳酸酯无色透明，耐弱酸、耐弱碱、耐中性油，耐热、抗冲击，在普通使用温度内都有良好的机械性能。因为聚碳酸酯具有上述所述的优点，综合性能优良，被广泛应用于机械设备、建筑工程、仪表及电气照明等领域。聚碳酸酯主链上含有苯环，燃烧时可缩合成芳香型炭，成炭率较高，阻燃等级为UL94V-2，虽然具有一定的阻燃性，但是其可燃，燃烧时会滴下热熔体，容易引起附近材料的着火，所以难以满足某些领域对聚碳酸酯阻燃性能的要求。普通常用的阻燃添加剂方法就是添加有含卤素的卤化物和三氧化二锑，这些阻燃剂的缺点是燃烧时发烟量大，产生有毒有害、有强烈腐蚀性的卤化物，并造成环境污染。为了达到低烟的目的，大家都致力于低烟低卤阻燃材料的开发。在汽车的发动和行驶过程中车内会产生各种动态噪音，这些噪音直接关乎驾乘人员的舒适度和听觉健康，过大的噪音甚至会干扰司机的注意力，影响安全驾驶，因此有效的降低车厢内的噪音、营造安静、健康的驾驶和乘坐环境显得尤为重要。而要降低车内噪音主要取决于车体本身的设计、材质以及内饰吸音材料，其中设计高品质的隔音降噪材料是最常见同时也是较为高效的一种降噪手段。技术实现要素：本发明的目的是为了解决上述提到的现有技术中的不足，提供一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，所制备的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料具有良好的阻燃性能、吸音性能和力学性能。为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯100-120份、玻璃纤维布15-25份、马来酸酐1-2份、泡沫镁粉3-6份、凹凸棒土8-12份、羟基磷灰石6-10份、氢氧化铝8-14份、桑皮纤维6-10份、芳纶浆粕4-6份、季戊四醇3-5份、聚磷酸铵16-20份、二氰二胺4-6份、硬脂酸钙1-2份、壳聚糖6-10份、木质素磺酸钠0.3-0.5份、丙烯酸乳液10-20份。优选的，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯100份、玻璃纤维布15份、马来酸酐1份、泡沫镁粉3份、凹凸棒土8份、羟基磷灰石6份、氢氧化铝8份、桑皮纤维6份、芳纶浆粕4份、季戊四醇3份、聚磷酸铵16份、二氰二胺4份、硬脂酸钙1份、壳聚糖6份、木质素磺酸钠0.3份、丙烯酸乳液10份。优选的，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯120份、玻璃纤维布25份、马来酸酐2份、泡沫镁粉6份、凹凸棒土12份、羟基磷灰石10份、氢氧化铝14份、桑皮纤维10份、芳纶浆粕6份、季戊四醇5份、聚磷酸铵20份、二氰二胺6份、硬脂酸钙2份、壳聚糖10份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酸乳液20份。优选的，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯110份、玻璃纤维布20份、马来酸酐1.5份、泡沫镁粉5份、凹凸棒土10份、羟基磷灰石8份、氢氧化铝11份、桑皮纤维8份、芳纶浆粕5份、季戊四醇4份、聚磷酸铵18份、二氰二胺5份、硬脂酸钙1.5份、壳聚糖8份、木质素磺酸钠0.4份、丙烯酸乳液15份。本发明的另一目的是提供一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将凹凸棒土、羟基磷灰石、桑皮纤维混合粉碎至80目后，总重量记为1份，用4份质量分数为10-20％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的物料中加入木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，然后加入壳聚糖继续搅拌30min，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与泡沫镁粉、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以600-800r/min的速度搅拌30min，备用；(7)将聚碳酸酯、马来酸酐、季戊四醇、硬脂酸钙加入反应釜中，加热到150-200℃后继续搅拌至物料完全熔融后，再加入聚磷酸铵、二氰二胺以及步骤(6)所得的混合物料，充分搅拌熔融混合均匀后，将反应釜中混合物料置于双辊开炼机上继续熔融混合，混合温度为140-180℃，混合时间为30min；(8)将步骤(7)所得混合物料熔融挤出，将挤出料在50±5℃下烘干除去水分，即得所述的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料。优选的，步骤(4)中氢氧化钠水溶液的质量分数为15％。优选的，步骤(6)中高速混合机的搅拌速度为700r/min。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明阻燃吸音聚碳酸酯车用材料以聚碳酸酯为本体，选用玻璃纤维、桑皮纤维、芳纶浆粕来增强聚碳酸酯，通过控制各成分的比例，使其性能相互互补，进一步提高了聚碳酸酯的耐热性、耐腐蚀性、韧性、抗疲劳性以及低温抗裂性。(2)本发明选取废弃的玻璃纤维布下脚料为原料，变废为宝，既降低了原料成本，循环经济，又进一步提高了聚碳酸酯的耐热性、耐腐蚀性，提高了聚碳酸酯的韧性、抗疲劳性以及低温抗裂性，大大提高了聚碳酸酯的性能，制备方法中，将玻璃纤维小段料现进行微波干燥处理后，再进行纳米研磨，微波干燥处理后，使得小段料变脆，再纳米研磨时，就会减少研磨时间而达到所需要的粒度，节省生产时间。(3)本发明通过调整配方和改进工艺，将凹凸棒土、羟基磷灰石、桑皮纤维改性并用壳聚糖修饰后，超微粉碎，然后与泡沫镁粉、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液混合，引入到聚碳酸酯发泡塑料中，既可以改善它们在聚碳酸酯及其他原料中的分散效果，相互之间相容性和结合性好，又可以显著提高聚碳酸酯的吸音效果和强度，很好的解决了吸音材料强度和吸音性能不能兼得的问题，使制得的聚碳酸酯既具有良好的吸音性能，又有良好的强度。(4)本发明阻燃吸音聚碳酸酯车用材料选用的阻燃剂为无卤阻燃剂，使用和燃烧过程中安全无毒，配方中桑皮纤维、芳纶浆粕分散到聚碳酸酯中在起到了提高聚碳酸酯塑料力学性能的基础上，又与季戊四醇共同作为膨胀性阻燃剂的成炭剂，当聚碳酸酯塑料在受热温度达到150℃左右时，聚磷酸铵产生能酯化多元醇和脱水的酸，酸与成炭剂进行酯化反应，二氰二胺催化酯化反应加速进行，反应过程中产生的不燃性气体使以处于熔融状态的聚碳酸酯机体膨胀发泡，形成多孔泡沫碳层，防止聚碳酸酯塑料熔滴现象的发生，亦不会产生火焰和可燃性气体，使用安全，同时配方中还添加了凹凸棒土、羟基磷灰石等阻燃材料，使聚碳酸酯的阻燃性能更优异。(5)本发明制备的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料是一种具有良好力学性能、既能阻燃又能吸音的新型材料，且采用了较大比例的无机填料，降低了其生产成本，可广泛推广。具体实施方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。实施例1一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯100份、玻璃纤维布15份、马来酸酐1份、泡沫镁粉3份、凹凸棒土8份、羟基磷灰石6份、氢氧化铝8份、桑皮纤维6份、芳纶浆粕4份、季戊四醇3份、聚磷酸铵16份、二氰二胺4份、硬脂酸钙1份、壳聚糖6份、木质素磺酸钠0.3份、丙烯酸乳液10份。所述阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将凹凸棒土、羟基磷灰石、桑皮纤维混合粉碎至80目后，总重量记为1份，用4份质量分数为10％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的物料中加入木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，然后加入壳聚糖继续搅拌30min，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与泡沫镁粉、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以600r/min的速度搅拌30min，备用；(7)将聚碳酸酯、马来酸酐、季戊四醇、硬脂酸钙加入反应釜中，加热到150-200℃后继续搅拌至物料完全熔融后，再加入聚磷酸铵、二氰二胺以及步骤(6)所得的混合物料，充分搅拌熔融混合均匀后，将反应釜中混合物料置于双辊开炼机上继续熔融混合，混合温度为140-180℃，混合时间为30min；(8)将步骤(7)所得混合物料熔融挤出，将挤出料在50±5℃下烘干除去水分，即得所述的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料。实施例2一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯120份、玻璃纤维布25份、马来酸酐2份、泡沫镁粉6份、凹凸棒土12份、羟基磷灰石10份、氢氧化铝14份、桑皮纤维10份、芳纶浆粕6份、季戊四醇5份、聚磷酸铵20份、二氰二胺6份、硬脂酸钙2份、壳聚糖10份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酸乳液20份。所述阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将凹凸棒土、羟基磷灰石、桑皮纤维混合粉碎至80目后，总重量记为1份，用4份质量分数为20％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的物料中加入木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，然后加入壳聚糖继续搅拌30min，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与泡沫镁粉、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以800r/min的速度搅拌30min，备用；(7)将聚碳酸酯、马来酸酐、季戊四醇、硬脂酸钙加入反应釜中，加热到150-200℃后继续搅拌至物料完全熔融后，再加入聚磷酸铵、二氰二胺以及步骤(6)所得的混合物料，充分搅拌熔融混合均匀后，将反应釜中混合物料置于双辊开炼机上继续熔融混合，混合温度为140-180℃，混合时间为30min；(8)将步骤(7)所得混合物料熔融挤出，将挤出料在50±5℃下烘干除去水分，即得所述的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料。实施例3一种阻燃吸音聚碳酸酯车用材料，制成该聚阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的原料包括以下重量份数的各成分：聚碳酸酯110份、玻璃纤维布20份、马来酸酐1.5份、泡沫镁粉5份、凹凸棒土10份、羟基磷灰石8份、氢氧化铝11份、桑皮纤维8份、芳纶浆粕5份、季戊四醇4份、聚磷酸铵18份、二氰二胺5份、硬脂酸钙1.5份、壳聚糖8份、木质素磺酸钠0.4份、丙烯酸乳液15份。所述阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的制备方法包括以下步骤：(1)称取玻璃纤维布耳料，清洗至无泥浆、污物等，干燥至无水分，然后将干燥后的玻璃纤维布耳料送入切段机进行切段，切成长度为4-5cm的小段料；(2)按配比称取步骤(1)所得的玻璃纤维布小段料，送入微波干燥机进行微波干燥，微波干燥温度为150-200℃，时间为1-3min；(3)将步骤(2)微波干燥后的玻璃纤维布小段料送入纳米研磨机，进行研磨，得玻璃纤维粉末；(4)将凹凸棒土、羟基磷灰石、桑皮纤维混合粉碎至80目后，总重量记为1份，用4份质量分数为15％的氢氧化钠水溶液超声搅拌浸泡2h，洗涤至中性，干燥备用；(5)将步骤(4)处理后的物料中加入木质素磺酸钠和适量蒸馏水，超声搅拌30min后，然后加入壳聚糖继续搅拌30min，将所有物料微波干燥，然后超微粉碎至超微粉，备用；(6)将步骤(5)制得的超微粉与泡沫镁粉、氢氧化铝、芳纶浆粕、丙烯酸乳液加入高速混合机中，在150℃下以700r/min的速度搅拌30min，备用；(7)将聚碳酸酯、马来酸酐、季戊四醇、硬脂酸钙加入反应釜中，加热到150-200℃后继续搅拌至物料完全熔融后，再加入聚磷酸铵、二氰二胺以及步骤(6)所得的混合物料，充分搅拌熔融混合均匀后，将反应釜中混合物料置于双辊开炼机上继续熔融混合，混合温度为140-180℃，混合时间为30min；(8)将步骤(7)所得混合物料熔融挤出，将挤出料在50±5℃下烘干除去水分，即得所述的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料。性能测试本发明对实施例1-3所制备的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料的阻燃性能、吸音性能和力学性能进行了测试，测试结果如表1所示。表1测试结果实施例1实施例2实施例3吸声系数1.261.281.27阻燃性UL94V-0UL94V-0UL94V-0拉伸强度MPa615962缺口冲击强度KJ/m2464848本发明还对实施例1-3所制备的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料中卤素含量进行了测试，测试结果如表2所示。表2卤素含量测试结果从表2中数据可以发现，本发明的阻燃吸音聚碳酸酯车用材料中未检出卤素元素。以上所述是本发明的优选实施方式，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本
发明内容并加以实施，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择，或者对上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，通过任何合适的方式进行组合等，这些等效替换及辅助成分的添加、具体技术特征的组合等也视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3