用于汽车内饰件的PP/POE塑料及其制备方法与流程

文档序号:17488654发布日期:2019-04-23 20:13阅读:688来源:国知局

本发明涉及一种塑料材料及其制备方法,尤其涉及一种用于汽车内饰件的pp/poe塑料及其制备方法。



背景技术:

热塑性弹性体(tpe)是橡胶发展的重要方向,是当今橡胶材料科学与工程技术研究和开发的热点与重点,是解决传统橡胶加工问题和橡胶回收及再利用的最好途径。兼具传统橡胶高弹性能和塑料材料热塑性加工性能的tpe,可以通过现有的塑料加工设备和加工方法如压延、注射、吹塑等进行橡胶制品制造。更重要的是,它能够像塑料一样很方便地实行多次加工并被回收和再利用,因而极大地满足了低能耗加工、多样化加工、精密加工、可重复性加工性能的要求。热塑性弹性体(tpe)主要为嵌段或接枝聚合物,其中一相为橡胶相,在使用温度要求不太高的情况下具有和硫化橡胶相媲美的弹性性能;另一相为树脂,使具有强度,同时凭借链间作用力形成物理交联,随温度的变化呈可逆变化,显示了tpe的塑料加工特性,同热固性的橡胶相比,生产效率较高,且可回收反复使用。tpe正是由于这一卓越的特性成为高分子材料中增长速度最快的一族。

热塑性硫化橡胶(tpv)是当今非常重要和特殊的一大类,是动态全硫化技术制造的tpe。动态硫化共混型热塑性弹性体(tpv)相形态的形成原理是:橡塑共混时,橡胶在高温高剪切作用下,发生了动态硫化,同时被剪切成微米级颗粒也称微区,分散在熔融状态下的树脂基体中,这种交联了的橡胶微区主要提供共混体的弹性,树脂则提供熔融温度下的塑性流动,换言之,提供热塑成型性。

聚丙烯(pp)是由丙烯单体聚合而成的热塑性树脂,同时也是五大通用塑料之一。与其他通用热塑性塑料相比,聚丙烯具有原料来源广、密度小、耐磨耐腐蚀、价格低廉、表面光洁度好、优良的加工性等特点,但同时由于其存在着低温冲击强度低、耐热耐候性差、加工成型制品收缩率大等缺点,限制了其进一步的应用。为了能有效改善这些缺点,达到其工程化和高性能化,对聚丙烯的改性则成为势在必行的一种趋势。

聚烯烃弹性体(poe)是美国杜邦陶氏弹性体公司在近些年来推出并投入广泛使用的一种弹性体。poe是乙烯和辛烯的共聚物,其中聚乙烯链结晶区在共聚物中起到一种物理交联点的作用,而一定量辛烯链段的引入降低了聚乙烯链结晶区的结晶度,形成了无定型区而表现出橡胶般的弹性,其共聚物的分子结构可通过人为地进行调整。poe独特的分子结构使得其综合性能卓越,poe弹性优良、耐腐蚀性、流动性良好、机械性能高、电性能优异以及其突出的耐低温性、耐紫外线、耐热、耐臭氧和耐水性,并且poe具有内聚能密度低、分子量分布窄、与塑料相容性好等特点,是用来共混改善pp性能不错选择。

pp/poe塑料可应用于汽车配件制造行业,可以制成挡风玻璃、侧边反射镜、遮阳篷的密封材料,也可以应用在空气通风管、软管、防护罩、防震座垫、轴套等发动机系统配件上,还可以在刹车和消音等部件上一显身手。随着汽车向高速、安全、舒适、节能、环保、长寿命及轻量化发展,汽车部件特别是汽车密封系统、发动机系统等采用取代传统的热固性硫化胶的呼声越来越高。

目前的技术中,汽车内饰件通常采用常规塑料材料,防腐,去污效果差,且易燃。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述不足,本发明所要解决的技术问题之一提供一种用于汽车内饰件的pp/poe塑料,具有良好的防腐去污,阻燃性能。

本发明所要解决的技术问题之二是提供上述汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法。

一种用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其特征在于,包括下述重量份的组分:聚丙烯90-100份、聚烯烃弹性体10-20份、竹粉或改性竹粉7-9份、阻燃剂40-50份、纳米银0.1-0.3份、抗氧剂0.3-0.6份。

优选的,所述改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行3-5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于70-80℃条件下进行干燥24-30h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取1-2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20-30ml、体积分数为70-80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉10-15g至三口烧瓶中,加入体积分数为90-95%的乙醇200-400ml,搅拌,升温至80-85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20-30ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在80-85℃搅拌3-4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a过滤,然后使用无水乙醇进行洗涤3-5次,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于70-80℃条件下进行干燥24-30h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用30-40ml的甲苯溶解10-15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉5-10g,混合均匀后,在搅拌状态下将5-10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至70-90℃,反应3-5h,得到反应物b;

步骤六:将步骤五中的反应物b过滤,然后依次使用甲苯洗涤3-5次、丙酮洗涤3-5次后置于真空干燥箱中烘干,得到改性竹粉。

优选的,所述阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪中的一种或其混合物。

优选的,所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪混合而成;所述磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪的质量比为(2-5):(1-2):(3-4)。

优选的,所述抗氧剂为抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或其混合物。

优选的,所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯混合组成;所述抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比为(1-3):(1-2):(3-5)。

本发明还提供了一种用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、改性竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒。

优选的,所述用于汽车内饰件的pp/poe塑料还包括除臭剂05-0.9份;所述除臭剂为柠檬提取物。

本发明还提供了一种用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、竹粉或改性竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂、除臭剂混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒。

优选的,所述双螺杆挤出机设定共混温度为190-235℃,螺杆转速为200-400r/min。

本发明用于汽车内饰件的pp/poe塑料及其制备方法,添加了改性竹粉后用于汽车内饰件的pp/poe塑料具有优良的拉伸强度和冲击性能,改善了传统工艺中聚丙烯加入聚烯烃弹性体后拉伸强度抵,抗冲击能力差的缺点;添加了阻燃剂、纳米银后使得本发明的塑料具有优良的阻燃性能和抗菌性能。该用于汽车内饰件的pp/poe塑料同时具有优良的拉伸强度、抗冲击能力强、阻燃性能好和抗菌性能优越,适合用于汽车内饰件的方向盘、门栓把手等制品。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行进一步描述,本领域技术人员可以理解的是,以下实施例仅用于解释本发明,而不用于对本发明的保护范围进行任何的限制。

实施例中原料介绍如下:

聚丙烯,中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产,牌号:k8303。

聚烯烃弹性体,生产厂商为日本三井化学,型号为df710,原产地为日本。

竹粉,购于江门市新会区双水镇木江伟华香料厂,型号为z008,粉末状。

乙醇,cas:64-17-5。

卡特缩合剂,cas:56602-33-6。

马来酸酐,cas:108-31-6。

甲苯,cas:108-88-3。

丙酮,cas:67-64-1。

乙烯-马来酸酐接技共聚物蜡,cas:12-421-411,购于广州市川聚化工科技有限公司,型号:c701。

纳米银,购于宁波贝伽尔新材料有限公司,货号beigaer-ag-1,平均粒径20nm,晶型:球形。

乙烯基三甲氧基硅烷,cas:2768-02-7。

抗氧剂1010,别名,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,cas:6683-19-8。

二丁基羟基甲苯,cas:128-37-0。

三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,cas:31570-04-4。

磷酸三(2-氯丙基)酯,cas:6145-73-9。

4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮,参照专利号cn106905560制备,结构式为:

2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪,参照专利号cn106220665制备,其结构式为:

柠檬提取物,从柠檬果实部位提取,提取后外观为淡黄色精细粉末,货号为tk-01,购于陕西泰克生物科技有限公司,纯度达到99%以上,平均目数为80目。

双螺杆挤出机,型号为sjz65/132,购于张家港市万宝挤出设备有限公司。

实施例1

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20ml、体积分数为80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉15g至三口烧瓶中,加入体积分数为95%的乙醇300ml,以转速为300r/min搅拌,升温至85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在85℃搅拌4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼使用无水乙醇进行洗涤3次,所述每次使用无水乙醇的用量为滤饼重量的两倍,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用40ml的甲苯溶解15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉10g,混合均匀后,在转速为300r/min搅拌状态下将10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至80℃,反应4h,得到反应物b。

步骤六:将步骤五中的反应物b用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼依次使用甲苯洗涤3次、丙酮洗涤3次后置于真空干燥箱中烘干,每次使用甲苯或丙酮的用量为滤饼重量的两倍,得到改性竹粉。

用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、改性竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂以转速为600r/min搅拌10min混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒,所述双螺杆挤出机设定共混温度为220℃,螺杆转速为300r/min,即得用于汽车内饰件的pp/poe塑料。

实施例2

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉7份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例3

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉9份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例4

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.1份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例5

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.3份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例6

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮以质量比为3:2组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例7

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为1:1组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例8

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例9

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例10

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由为4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例11

与实施例1基本相同,区别仅在于:

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、改性竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂为2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

实施例12

与实施例1基本相同,区别仅在于:

改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20ml、体积分数为80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉15g至三口烧瓶中,加入体积分数为95%的乙醇300ml,以转速为300r/min搅拌,升温至85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在85℃搅拌4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼使用无水乙醇进行洗涤3次,所述每次使用无水乙醇的用量为滤饼重量的两倍,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用40ml的甲苯溶解15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉10g,混合均匀后,在转速为300r/min搅拌状态下将10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至70℃,反应4h,得到反应物b。

步骤六:将步骤五中的反应物b用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼依次使用甲苯洗涤3次、丙酮洗涤3次后置于真空干燥箱中烘干,每次使用甲苯或丙酮的用量为滤饼重量的两倍,得到改性竹粉。

实施例13

与实施例1基本相同,区别仅在于:

改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20ml、体积分数为80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉15g至三口烧瓶中,加入体积分数为95%的乙醇300ml,以转速为300r/min搅拌,升温至85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在85℃搅拌4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼使用无水乙醇进行洗涤3次,所述每次使用无水乙醇的用量为滤饼重量的两倍,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用40ml的甲苯溶解15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉10g,混合均匀后,在转速为300r/min搅拌状态下将10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至90℃,反应4h,得到反应物b。

步骤六:将步骤五中的反应物b用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼依次使用甲苯洗涤3次、丙酮洗涤3次后置于真空干燥箱中烘干,每次使用甲苯或丙酮的用量为滤饼重量的两倍,得到改性竹粉。

实施例14

与实施例1基本相同,区别仅在于:

改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20ml、体积分数为80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉15g至三口烧瓶中,加入体积分数为95%的乙醇300ml,以转速为300r/min搅拌,升温至85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在85℃搅拌4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼使用无水乙醇进行洗涤3次,所述每次使用无水乙醇的用量为滤饼重量的两倍,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用40ml的甲苯溶解15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉10g,混合均匀后,在转速为300r/min搅拌状态下将10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至80℃,反应3h,得到反应物b。

步骤六:将步骤五中的反应物b用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼依次使用甲苯洗涤3次、丙酮洗涤3次后置于真空干燥箱中烘干,每次使用甲苯或丙酮的用量为滤饼重量的两倍,得到改性竹粉。

实施例15

与实施例1基本相同,区别仅在于:

改性竹粉由以下步骤制备而成:

步骤一:竹粉的筛选与干燥:使用100目的筛子对竹粉进行筛选,将筛选后的竹粉使用水进行5次洗涤,洗涤过滤后将竹粉置于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h;

步骤二:乙烯基三甲氧基硅烷预水解:称取2g的乙烯基三甲氧基硅烷,将其加入至体积为20ml、体积分数为80%的乙醇溶液中进行搅拌,得到预水解乙烯基三甲氧基硅烷;

步骤三:竹粉改性前预处理:称取步骤一中筛选的竹粉15g至三口烧瓶中,加入体积分数为95%的乙醇300ml,以转速为300r/min搅拌,升温至85℃后缓慢滴加步骤二中制得的预水解乙烯基三甲氧基硅烷20ml至三口烧瓶中,于预水解乙烯基三甲氧基硅烷滴加完毕后在85℃搅拌4h,得到反应物a;

步骤四:将步骤三中得到的反应物a用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼使用无水乙醇进行洗涤3次,所述每次使用无水乙醇的用量为滤饼重量的两倍,并将洗涤后的反应产物于真空干燥箱中于80℃条件下进行干燥24h,得到乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉;

步骤五:在三口烧瓶中用40ml的甲苯溶解15g的卡特缩合剂,加入步骤四中制得的乙烯基三甲氧基硅烷预处理竹粉10g,混合均匀后,在转速为300r/min搅拌状态下将10g马来酸酐缓慢滴加到混合液中,滴加完成后置于氮气条件下升温至80℃,反应5h,得到反应物b。

步骤六:将步骤五中的反应物b用600目的尼龙膜过滤,得到滤饼;然后将滤饼依次使用甲苯洗涤3次、丙酮洗涤3次后置于真空干燥箱中烘干,每次使用甲苯或丙酮的用量为滤饼重量的两倍,得到改性竹粉。

对比例1

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、竹粉7份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂以转速为600r/min搅拌10min混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒,所述双螺杆挤出机设定共混温度为220℃,螺杆转速为300r/min,即得用于汽车内饰件的pp/poe塑料。

对比例2

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、竹粉8份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂以转速为600r/min搅拌10min混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒,所述双螺杆挤出机设定共混温度为220℃,螺杆转速为300r/min,即得用于汽车内饰件的pp/poe塑料。

对比例3

用于汽车内饰件的pp/poe塑料,其原料重量份配比为:聚丙烯95份、聚烯烃弹性体15份、竹粉9份、阻燃剂45份、纳米银0.2份、抗氧剂0.5份、柠檬提取物0.8份;所述阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、4,4’-二((n-3,5-二氨基-2,4,6-三嗪)氨基)二苯甲酮、2,4,6-三-([1,3,2]二氧硼戊环-2-氧代)-1,3,5-三嗪以质量比为3:2:3组成;所述抗氧剂由抗氧剂1010、二丁基羟基甲苯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以质量比为2:1:4组成。

用于汽车内饰件的pp/poe塑料的制备方法:将聚丙烯、聚烯烃弹性体、竹粉、阻燃剂、纳米银、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、抗氧剂以转速为600r/min搅拌10min混合后加入到双螺杆挤出机中进行造粒,所述双螺杆挤出机设定共混温度为220℃,螺杆转速为300r/min,即得用于汽车内饰件的pp/poe塑料。

测试例1

按照gb/t1040-92标准对实施例1-9和对比例1-3得到的用于汽车内饰件的pp/poe塑料进行拉升强度和断裂伸长率测试,测试仪器为电子拉力试验机(型号:wdw-20,生产厂家:扬州科洛斯测试仪器有限公司),测试环境温度为25℃,测试的样条尺寸为5*2mm,拉伸时标距为25mm,拉伸速率为100mm/min。

使用gb/t1843-96标准对实施例1-9和对比例1-3得到的用于汽车内饰件的pp/poe塑料进行悬臂梁缺口冲击试验,测试仪器为悬臂冲击试验机(型号:xju-22,生产厂家:承德实验机有限责任公司),测试环境温度为25℃,测试样尺寸为4*10*80mm,v型缺口。

具体结果见表1:

表1用于汽车内饰件的pp/poe塑料力学性能测试表

从实施例1-3中可以看出,随着改性竹粉用量的增加,本发明的塑料的拉伸强度,断裂伸长率和悬臂梁缺口的冲击强度都得到了增强,但当改性竹粉的用量质量比达到0.9份时,其性能反而下降;实施例1、实施例4和实施例5中可以看出随着纳米银用量的增加,本发明的塑料的力学性能也得到增强,但当达到一定量时,本发明的塑料的力学性能也下降;实施例1、实施例9-11中可以看出阻燃剂以磷酸三(2-氯丙基)酯、氢氧化铝、三氧化二锑以质量比为3:2:3条件下,其塑料的力学性能也是最优的;从实施例1、实施例12、实施例13中可以看出在制备改性竹粉的过程中,添加的乙烯基三甲氧基硅烷决定着本发明的塑料的力学性能,随着乙烯基三甲氧基硅烷增加,竹粉的接枝率越高,其改性竹粉对本发明的塑料的力学性能越好,当乙烯基三甲氧基硅烷达到一定量的时候,其效果并不明显;而从实施例1、实施例14、实施例15中可以看出,在制备改性竹粉的过程中,竹粉接枝过程中反应温度也影响着竹粉的接枝率,随着竹粉接枝温度的升高,本发明的塑料的力学性能也得到增强,当竹粉的接枝温度达到一定温度时,本发明的塑料的力学性能会随着竹粉戒指温度的升高而降低;通过对比实施例1、对比例1-3可以看出,本发明添加了改性竹粉的塑料的力学性能要优于添加了未改性的竹粉的塑料的力学性能。

测试例2

依据qb/t2591-2003标准对实施例1-9和对比例1-3得到的用于汽车内饰件的pp/poe塑料进行抗菌测试;依据gb2406-93标准对实施例1-9和对比例1-3得到的用于汽车内饰件的pp/poe塑料进行阻燃性能测试。

极限氧指数:指的是聚合物在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度,通常认为极限氧指数为22时,该物质可以在空气中燃烧,以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数小于22属于易燃材料,氧指数在22-27之间属可燃材料,氧指数大于27属难燃材料。

具体结果见表2:

表2用于汽车内饰件的pp/poe塑料进行抗菌和阻燃性能测试表

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