本发明属于汽车内饰材料的技术领域，提供了一种哑光型汽车轻量化内装饰塑料及其制备方法。
背景技术
近年来，汽车行业发展迅速，汽车轻量化已经成为汽车材料发展的主要方向，节能和环保则是汽车行业的两大课题。以塑料代替各种昂贵的有色金属及合金材料部件，不仅能减轻车重，降低燃油消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力，适应恶劣环境，增加安全性。
在汽车制造材料中，工程塑料在汽车内饰件上的应用而言，以安全、环保和舒适为主要目的。出于安全、环保和舒适性等方面的考虑，一般要求内饰材料必须具备以下特点：良好的强度和刚度，能承受一定的冲击载荷；良好的尺寸稳定性，特别是高温稳定性；良好的抗紫外线性和耐候性，可确保10年以上的使用寿命；良好的耐溶剂性；低气味性；哑光性。
在汽车内饰材料中，在满足基本的力学性能和热学性能的前提下，低气味性和哑光性对于内饰材料尤其重要。因为汽车内饰长期处在一个相对封闭的环境中，在一定的温度条件下，塑料中的小分子有机物很容易迁移到塑料制品的表面并挥发出来，对人体造成伤害。如果内饰材料的哑光性不好，就容易导致驾驶室内出现强烈的反射光线，不仅影响驾驶人员的视觉，而且容易引起不适和疲劳，从而导致交通事故。对于新型汽车内饰材料的研究和发展成为热点课题。
目前国内外在汽车内饰材料，尤其是轻量化、哑光型汽车内饰塑料方面已取得了一定成效。其中黄兴等人发明了一种消光聚丙烯复合材料及其制备方法（中国发明专利申请号201310539649.6），其组成为质量分数计：聚丙烯60~80%，增韧剂2~20%，相容剂5~20%，有机消光剂5~25%，无机消光剂0.5~5%，抗氧剂0.1~2%，无机填料2~20%；该发明利用制备母料的方式强化消光组分在聚丙烯当中的分散作用，先将聚苯乙烯，消光剂，无机填料和部分相容剂共混后采用双螺杆挤出机挤出制备出消光母粒，然后再与聚丙烯和其他组分共混后挤出制备成消光聚丙烯复合材料；该发明具有优异的消光性能，适用于各类消光产品的注塑，应用于室内装饰装潢、汽车内饰件，可以防止日常生活中眩目产生。另外，陈龙藩等人发明了一种耐候型轻质遮光-哑光pa56/asa合金材料及其制备方法（中国发明专利申请号201611142266.5），按重量百分比计，其包括：pa56树脂：30%~70wt%，asa树脂：30%~70wt%，相容剂：2%~5wt%，增韧剂：2%~10wt%，遮光助剂：3%~10wt%，抗氧剂：0.2%~0.5wt%，润滑剂：0.3%~0.8wt%；该发明采用了性能优异的新型树脂pa56和耐候型树脂asa制成合金，具有天然的哑光表面和媲美甚至超越普通pa/abs合金的高韧性，同时极大地改进了其耐候性；该发明采用钛白粉和其他相对密度小和遮光效果更好的染料进行复配，获得的材料具有相对更低的密度，以实现终端应用的轻量化，可以广泛的应用于户外灯饰部件和汽车内部灯按钮件等。
可见，现有技术中的用于汽车内饰材料的工程塑料，存在轻量化程度不够，哑光性不好，易反射光线，影响驾驶人员视觉等缺点，易引发交通事故。
技术实现要素：
针对这种情况，我们提出一种哑光型汽车轻量化内装饰塑料及其制备方法，有效实现了材料的轻质化，并且哑光性好，可广泛用于汽车内饰材料。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种哑光型汽车轻量化内装饰塑料的制备方法，通过原位反应制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体，然后加入抗菌剂、抗氧剂、热稳定剂与聚丙烯中，高速混合并挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料，制备的具体步骤如下：
（1）以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；
（2）将超细云母粉分散于离子液体中，加入步骤（1）制得的前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入催化剂，待反应完成后，离心分离，然后高温烧结，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；
（3）将步骤（2）制得的混合体加入抗菌剂、抗氧剂、热稳定剂与聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
优选的，步骤（2）所述离子液体为1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐。
优选的，步骤（2）所述催化剂为二氧化锰、氧化铝、铁粉中的一种。
优选的，步骤（2）所述高温烧结的温度为450~550℃，时间为50~70min。
优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，超细云母粉20~30重量份、离子液体41~57重量份、前驱体液22~26重量份、催化剂1~3重量份。其中前驱体液的二氧化硅固含量为15%。
优选的，步骤（3）所述抗菌剂为氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂中的至少一种。
优选的，步骤（3）所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264中的至少一种。
优选的，步骤（3）所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅中的至少一种。
优选的，步骤（3）所述各原料的重量份为，混合体20~30重量份、抗菌剂2~4重量份、抗氧剂1~2重量份、热稳定剂1~2重量份、聚丙烯62~76重量份。
离子液体是指全部由离子组成的液体。与典型的有机溶剂不一样，在离子液体里没有电中性的分子，100%是阴离子和阳离子，在-100℃至200℃之间均呈液体状态，具有良好的热稳定性和导电性，在很大程度上允许动力学控制；对大多数无机物、有机物和高分子材料来说，离子液体是一种优良的溶剂，可使反应在均相条件下进行；本发明是利用离子液体具有良好的分散与溶解能力，使超细云母粉与纳米二氧化硅紧密结合及均匀分散，使复合材料呈现良好的哑光效果。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
该方法通过原位反应制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体，然后加入抗菌剂、抗氧剂、热稳定剂与聚丙烯中，高速混合并挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。与传统方法相比，本发明的制备的改性复合材料，有效实现了云母粉与纳米二氧化硅紧密结合并均匀分散，sio2材料具有增亮光泽的作用，而云母粉具有消光作用，二者并用刚好形成蛋壳光泽表面，具有极好的哑光效果，并且轻质化效果好，整体性能优异，可广泛用于汽车内饰材料领域。
本发明提供了一种哑光型汽车轻量化内装饰塑料及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明制备的改性复合材料，性能优异，可广泛用于汽车内饰材料领域。
2.本发明的制备方法，通过将多孔纳米sio2材料与聚丙烯基体制备复合材料，有效实现了轻质化的效果。
3.本发明的制备方法，采用离子液体分散超细云母粉，在合成多孔纳米sio2材料前加入，可有效实现云母粉与纳米二氧化硅紧密结合并均匀分散，sio2材料具有增亮光泽的作用，而云母粉具有消光作用，二者并用刚好形成蛋壳光泽表面，具有极好的哑光效果。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将26kg超细云母粉分散于49kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入23kg前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入2kg二氧化锰，待反应完成后，离心分离，然后加热到490℃高温烧结62min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将26kg混合体加入3kg氧化锌、1kg抗氧剂1010、1kg二盐基硬脂酸铅与69kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法：
（1）轻质化测试（密度）：将本发明制得的汽车内饰塑料制成任意标准形状，采用dahometer/达宏美拓ar-120g高精度固体密度计测试塑料的密度，测试3次计算平均值；
（2）哑光效果：将本发明制得的汽车内饰塑料制成任意标准形状，采用byk微型多角度光泽仪进行试验，测定60°光线下的光泽度，并观察哑光效果。
所得数据如表1所示。
实施例2
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将20kg超细云母粉分散于57kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入22g前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入1kg氧化铝，待反应完成后，离心分离，然后加热到450℃高温烧结70min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将20kg混合体加入2kg氧化铜、1kg抗氧剂168、1kg水合三盐基硫酸铅与76kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
实施例3
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将22kg超细云母粉分散于54kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入23kg前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入1kg铁粉，待反应完成后，离心分离，然后加热到460℃高温烧结65min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将22kg混合体加入2kg磷酸二氢铵、1kg抗氧剂1076、2kg二盐基邻苯二甲酸铅与73kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
实施例4
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将30kg超细云母粉分散于41kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入26kg前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入3kg二氧化锰，待反应完成后，离心分离，然后加热到550℃高温烧结50min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将30kg混合体加入4kg碳酸锂、2kg抗氧剂264、2kg二盐基亚磷酸铅与62kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
实施例5
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将27kg超细云母粉分散于45kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入25kg前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入3kg氧化铝，待反应完成后，离心分离，然后加热到520℃高温烧结55min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将28kg混合体加入3kg氧化锌、2kg抗氧剂1010、2kg二盐基硬脂酸铅与65kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
实施例6
以正硅酸乙酯为硅源，先加入酸液后加入碱液进行水解，制得前驱体液；然后将25kg超细云母粉分散于49kg1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐中，加入24kg前驱体液中，充分搅拌分散均匀，然后加入2kg铁粉，待反应完成后，离心分离，然后加热到500℃高温烧结60min，制得多孔纳米sio2与超细云母粉的混合体；最后将25kg混合体加入3kg氧化铜、1.5kg抗氧剂264、1.5kg水合三盐基硫酸铅与69kg聚丙烯中，高速混合，然后双螺杆挤出机中挤出造粒，制得哑光型汽车轻量化内装饰塑料。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
对比例1
内装饰塑料制备过程中，以去离子水代替离子液体，其他制备条件与实施例6一致。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
对比例2
内装饰塑料制备过程中，未制备使用混合体，其他制备条件与实施例6一致。
测试方法与实施例1一致，所得数据如表1所示。
表1：