除挥发物质母粒、低气味低挥发汽车内饰复合材料及制备方法
【专利说明】除挥发物质母粒、低气味低挥发汽车内饰复合材料及制备 方法
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技术领域： 本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及除挥发物质母粒、低气味低挥发汽车内饰 复合材料及其制备方法。
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【背景技术】： 聚丙烯材料由于成本低、质量轻、耐化学性能好、加工性能优异、易回收等优点，近年来 广泛应用于汽车和家电行业，尤其应用于汽车内外饰件，如：门内饰板、仪表板、立柱、座椅 护板、保险杠、侧包围、导流板、挡泥板等。随着汽车工业的日益发展和消费者环保健康意 识不断地增强，人们不仅要求轿车要有宽敞的车内空间、视野开阔和乘座舒适，还要求车内 空气新鲜、质量好。车内挥发性有害物质已引起了人们的关注，其直观反映为对气味的感 知，研究表明，车内气味的来源是多方面的，来自内饰部件的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,简称"V0C"）是影响车内空气质量的主要原因之一。大多数内饰部件 中都含有一定量的挥发性有机化合物，它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、胺、苯酚、硫醇、过氧化 物、醛、酮类的物质，这些物质的沸点通常在5(T260°C的范围之内。当气温达到一定高度时， 在光热的作用下，产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应。2012年 3月1日，GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》开始实施，提出了对整车车厢里 空气里的苯类和醛类8种物质的限值要求。汽车内饰件是汽车车厢里面主要的空气污染源 之一，而改性聚丙烯材料又是制造汽车内饰件的主要材料之一，因此制备低气味、低挥发性 有机物(苯类和醛类8种物质)的改性聚丙烯材料成为改性塑料一个新热点。为了克服这些 问题，塑料树脂的生产加工者长期以来都在致力于减少这些气味的散发等级，并取得一定 的成效。如专利CN 1730542 B利用多孔硅胶作为吸附剂。如专利CN 100580022 C和专利 CN 100506907 C利用分子筛作为吸附剂。如专利CN 103059409利用活性炭和分子筛复配 作为吸附剂。从以上授权专利可看出，目前作为挥发物吸附剂的材料有活性炭、分子筛、多 孔硅胶等材料。然而以上吸附材料总有一个吸附饱和值，且小分子还在内饰件里面，没有达 到根除的目的。
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【发明内容】
： 本发明的目的在于提供一种低气味低挥发汽车内饰复合材料及其制备方法。本发明通 过加入除挥发物质母粒作为挤出造粒过程中的脱挥物质，结合相应的工艺和设备，最终制 备出了一种低气味低挥发汽车内饰复合材料。
[0004] 本发明所述的一种除挥发物质母粒，采用下述方法步骤制得： 第一步：制备发泡聚丙烯 称取100重量份高熔体强度聚丙烯、5~15重量份发泡剂、1飞重量份助发泡剂、0. 1~0. 3 重量份发泡抗氧剂于高速混合机中进行高速混合(其中高混机的温度为5(T60°C、高混机转 速为200~300转/分钟)，接着将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切 粒、冷却；上述发泡剂为偶氮二甲酰胺，助发泡剂为氧化锌或硬脂酸锌中的一种或两种；上 述发泡抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类复配； 第二步：制备除挥发物质母粒 称取100重量份的上述所得发泡聚丙烯材料放入蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段 共聚物的混合物中进行充分的物理吸附，使发泡聚丙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙 烷-环氧丙烷嵌段共聚物，得吸附饱和的发泡聚丙烯即为本发明的除挥发物质母粒；所述 混合物中，液体蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的重量比为1 :5飞：1。
[0005] 吸附饱和的发泡聚丙烯在80°C的鼓风干燥箱中干燥2小时，失重率50%以上。其 中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚丙烯质量-干燥后的发泡聚丙烯质量）/吸附饱和的发泡 聚丙烯质量〕*100%。
[0006] 本发明的添加有上述所得除挥发物质母粒的低气味低挥发汽车内饰复合材料由 以下重量份组分制得： 聚丙烯 100份， 无机填料 10~50份， 增韧剂 5~30份， 偶联剂 0. 2~0. 8份， 抗氧剂 0. 2~0. 8份， 光稳剂 0. 2~0. 8份， 润滑剂 0. 2~1份， 除挥发物质母粒 3~8份。
[0007] 上述聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种以上。
[0008] 上述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母、碱式硫酸镁晶须中的一种以上。
[0009] 上述增韧剂为聚乙烯（PE)、乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε)、三元异丙橡胶（EPDM)、苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS)中的一种 以上。
[0010] 上述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或以上。
[0011] 上述述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类三者复配使用。
[0012] 上述述光稳剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类三者复配使用。
[0013] 上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙两者复配使用。
[0014] 上述低气味低挥发汽车内饰复合材料的制备方法如下： 首先称取100份聚丙烯、5~30份增韧剂、0. 2~0. 8份偶联剂与高速混合机中混合:Γ5分 钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；接着称取10~50份无机填料加入高速混合 机中混合:Γ5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；再接着称取0. 2~0. 8份抗 氧剂、0. 2~0. 8份光稳剂、0. 2~1份润滑剂加入高速混合机中混合：Γ5分钟，其中高速混合机 的转速为200~300转/分钟；最后称取:Γ8份除挥发物质母粒加入高速混合机中混合5~10 分钟，其中高速混合机的转速为30~60转/分钟。以上所有混合过程中，高速混合机的温度 为常温。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。 双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头分为10个区段，依次为常温(不开加热)、常温(不开加 热)、200°〇、2101：、2101：、2101：、2151：、2151：、2151：、2151：。双真空设计，且真空度要求 < -〇· 05bar〇
[0015] 本发明的除挥发物质母粒制备步骤二中所述充分的物理吸附是使得发泡聚丙烯 在蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物中浸泡到质量不再增加为止。
[0016] 本发明利用自制的除挥发物质母粒在加工过程中汽化为蒸气将材料中的挥发性 小分子通过双真空将其部分或完全排出，以达到根除材料中的挥发性物质和有气味物质。 本发明的这种通过发泡聚丙烯为液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物混合物的 载体，比直接添加液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物混合物的效果好。原因是， 直接加会使得液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物混合物在没有充分发挥其作 用就已经挥发了，而通过发泡聚丙烯为载体使得其不会提前挥发而散失效果。
[0017] 本发明的有益效果在于： 1、本发明通过自制除挥发物质母粒作为挤出造粒过程中的脱挥物质，结合相应的工艺 和设备，最终制备出了一种低气味低挥发汽车内饰复合材料。
[0018] 2、本发明的这种脱挥物质比传统的活性炭、分子筛、多孔硅胶材料价格便宜，来源 广泛。
[0019] 3、本发明在制备低气味低挥发汽车内饰复合材料时，最后加入除挥发物质母粒与 高速混合机中的其他料进行共混时，其高速混合机的转速为30~60转/分钟。转速过快会 将吸附液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物混合物的发泡聚丙烯中的液体蒸馏 水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物混合物甩出。
[0020] 4、本发明的这种低气味低挥发汽车内饰复合材料对工艺和设备要求严格，如第一 段和第二段的加工温度不能开，保持常温即可。如果开了加热，温度超过液体蒸馏水或环氧 乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的沸点，使其提前汽化，其脱挥效果不明显；双真空设计，且真 空度要求< 〇5bar，真空度不够的话，其蒸气和小分子挥发物抽离不干净，其脱挥效果也 不明显。
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【具体实施方式】： 下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型 例，本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例的气味按照上海大众的PV3900 《汽车车厢内零部件气味实验》标准进行测试：1、将20g造粒料置于1L气味试验瓶中；2、在 80°C烘箱中放置2h，取出待瓶冷却至60°C后，开始评定气味；3、气味评定方法，气味评定根 据表-1做出的