一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物及其制备方法与流程

文档序号:12939251阅读:523来源:国知局
本发明涉及改性材料
技术领域
,具体涉及一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
:聚丙烯(pp)材料由于其良好的综合性能,在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。汽车外饰件与内饰件大多使用聚丙烯复合材料注塑成型。外饰件如保险杠、门槛、裙边等,汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等。由于单纯的聚丙烯很难满足汽车各零部件的性能要求,需要添加滑石粉、玻纤、增韧剂、抗氧剂和耐划伤剂等进行改性,以便满足其机械性能和长期耐老化性能。但是这些物质的加入,在加工过程中会产生挥发性物质,这些物质是气味的主要来源,尤其是内饰材料,如果气味很大,会严重影响车内的空气质量,影响乘车员的身体健康,因此国内出台了《乘用车内空气质量评价指南》,改善车内空气质量迫在眉睫,也是当前所有车用内饰材料研究的重要课题。随着“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题,轻量化也广泛应用到普通汽车领域,降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量、提升安全性。有研究数字显示,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%。汽车车身约占汽车总质量的30%,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上。因此,车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。作为用量较大的汽车内饰材料,降低材料密度就非常迫切。专利号cn106832574a中通过添加硅藻土、分子筛和发泡聚丙烯一种或两种以上的物质作为气味吸附剂,硅藻土和分子筛等其原理是通过物理吸附吸收气味小分子物质,该过程是一个可逆过程,受热后被吸附的气味小分子物质会重新释放,因此该方法只能短期内降低材料气味,同时发泡聚丙烯的添加,会一定程度上影响产品的外观,也会使产品的力学性能会适当降低(如弯曲模量和冲击强度等)。专利号cn101314658a中通过添加bx分子筛和活性氧化铝,通过分子中存在的大量空穴,依照晶体内部空穴的大小对小分子物质进行选择性的吸附从而达到对气味的改善,但是该发明的缺点是不能完全吸附气味小分子物质,且由于是物理吸附,被吸附的气味小分子物质会重新释放,因此该方法只能降低材料短期的气味,且效果很不稳定。专利号cn105400081a通过添加沸石、分子筛和纳米氧化硅按比例1:1:1配制的复配物,由于分子中存在的大量空穴,通过晶体内部空穴对小分子物质进行吸收,其原理与专利号cn101314658a一样,由于是物理吸附,被吸附的气味小分子物质会重新释放,因此该方法也只能降低材料短期的气味,且效果很不稳定专利号cn103524872a中通过添加反应型蓖麻油,通过蓖麻油中的活性基团螯合材料中氨类、硫类、硫醇类气味分子,由于该方法是能通过化学螯合特定的气味小分子,因此无法祛除不能反应的气味小分子物质,不能彻底改善材料的气味。技术实现要素:本发明的目的是提供一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物及其制备方法。本发明所采取的技术方案是:一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物是由以下质量份的原料组成:70-85份的聚丙烯、5-15份的抗冲改性剂聚烯烃弹性体、8~15份滑石粉,0.1-0.5份的抗氧剂,0.5~1.0份气味吸收剂。优选地,所述的气味吸收剂为光触媒和/或无光触媒,更优选一种无光触媒,主要成分是超纳米微分子磷酸二氧化钛化合物。优选地,所述聚丙烯为均聚和/或共聚pp中的一种或两种以上的混合物,其熔体流动速率在230℃、2.16kg条件下为20~60g/10min,更优选的熔体流动速率为40~60g/10min,高流动的聚丙烯在挤出加工和成型加工时受到的剪切小,从而尽可能降低气味小分子物质的产生。优选地,抗冲改性剂聚烯烃弹性体为乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物,密度为0.850-0.890g/cm3,其熔体流动速率在190℃、2.16kg条件下为2.0~5.0g/10min优选地,所述的抗氧剂为1010、168。一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:按照质量份数分别称取70-85份的聚丙烯、5-15份的抗冲改性剂聚烯烃弹性体、8~15份滑石粉,0.1-0.5份的抗氧剂,0.5~1.0份气味吸收剂混合均匀,经过双螺杆挤出机混炼、挤出。优选地,双螺杆挤出机的工艺参数为:1区160~180℃,2区180~200℃,3区180~200℃,4区180~200℃,5区180~200℃,6区180~200℃,7区180~200℃,8区200~220℃,9区210~250℃,10区210~250℃,机头温度200~230℃,机头压力3.8mpa,主机电流30hz,真空度-0.06mpa。与现有技术性相比,本发明具有如下有益效果:与现有技术添加分子筛/活性氧化铝、活性蓖麻油等方法改善材料气味不同,本法有效的避免了分子筛/活性氧化铝对小分子吸附的不稳定、活性蓖麻油只能对气味小分子的选择性吸收的缺陷,本发明通过添加一种光触媒和/或无光触媒(纳米磷酸二氧化钛)吸收材料中的气味,光触媒(一种纳米孔径硅藻、纳米二氧化钛和纳米电气石的复配物)以纳米硅藻土为载体,搭载纳米二氧化钛和纳米电石,由于纳米二氧化钛在光照下,向空气中释放电子和空穴,瞬间氧化性可击穿几乎所有分子键,而其纳米电气石是一种永久电极的晶体,可持续产生电流,在不需任何附加条件,只要吸收太阳的光能,电气石表面就能够产生电荷,因此可通过高能易位反应产生具有强氧化性的氢氧根自由粒子,从而将气味有机物分解为二氧化碳和水,从而改善产品的气味而无光触媒其主要成分是超纳米微分子磷酸二氧化钛化合物,其进一步克服了光触媒的弱点,与光触媒需要通过紫外线照射发生催化作用原理不同,无光触媒在无光线条件下也能起到催化作用。由于无光触媒具有强烈的吸附性和纳米粒子特性的电位转移而产生高能量的易位反应,产生强氧化性的氢氧根自由粒子(-oh)和氢离子将气味有机物分解成二氧化碳和水,从而起到降低产品气味,净化车内空气效果。由于无光触媒并不需要紫外线的照射便能反复起到除臭效果,因此可以大幅度、持续不断的消除甲醛、苯、tvoc等有害气体,所以添加无光触媒对气味的改善是长期的,且随着时间越长气味改善越有效。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物,实施例1-5和对比例1-3的配方组成如下表1:表1一种低气味、低密度的车用内饰聚丙烯组合物配方组成原材料对比例1对比例2对比例3实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5pp7555kne26262626262624085h901820202020202030/聚烯烃弹性体101010101010155滑石粉8888881510抗氧剂10100.20.20.20.20.20.20.250.05抗氧剂1680.20.20.20.20.20.20.250.05分子筛0.8硅藻土0.8发泡聚丙烯2.0光触媒1.0无光触媒0.30.51.00.80.8由实施例1-5和对比例1-3制备的复合材料的性能如下表2:表2本发明制备的复合材料的性能气味评判标准为:1级无气味;2级有气味,但无干扰性气味;3级有明显气味,但无干扰性气味;4级有干扰性气味;5级有强烈干扰性气味;6级有不能忍受的气味。长安汽车vs-01.00-t-14004-a4-2016标准要求气味等级≤2.5级。小结:按照长安汽车vs-01.00-t-14004-a4-2016气味标准,将对比例1-3和实施例1-5进行气味评价,结果如下:1)对比例1气味3.5级;对比例2添加气味复合吸收剂后,初期气味能降低至2.5级,但是放置10天后,气味小分子慢慢释放,气味又上升至3.0级;对比例3添加无光触媒0.3%比例,气味有所改善,放置10天后降至3.0级,但是仍然不能满足长安汽车要求;2)实施例1添加气味吸收剂(无光触媒)0.5%比例,气味降低至2.5级,放置10天后气味进一步降低至2.0级,满足长安汽车气味要求;实施例2添加光触媒1.0%比例,初期气味降低至2.5级,放置10天后气味仍然为2.5级,;气味实施例3-5分别添加1.0%、0.8%、0.8%比例无光触媒,初期气味均能达到2.5级,放置10天后,气味会再降低0.5级左右,因此本发明添加气味吸收剂(无光触媒)后,材料的气味有明显改善,能满足长安标准要求的气味等级(≤2.5级)。以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12
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