一种空调出风口总成的制作方法

本发明属于空调出风口总成技术领域，特别涉及一种空调出风口总成。

背景技术：

空调出风口总成属于汽车内饰系统，通常设置于汽车驾驶舱内的仪表板上，当用户觉得驾驶舱内的温度需要调节的时候可以打开空调进行制冷或制热，然后将产生的冷风或热风以一定的角度和流量送到乘坐者设定区域的位置。

传统的空调出风口总成包括采用聚氯乙烯(pvc)材料制成的壳体，但该壳体对光和热的稳定性较差，其在100℃以上或长期光照条件下，容易分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解。随着科技的进步，人们对产品的品质要求越来越严格，使用新材料取代pvc成为必然。

其中，聚碳酸酯(pc)材料为一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，其重量轻便，具有优异的电绝缘性、尺寸稳定性、耐热性以及耐低温性，因此深受热人们的亲睐。

然而，空调出风口总成在实际使用过程中，空调吹出的空气中通常带有少量的菌体，在湿度较高的环境下，该细菌极易附着于空调出风口总成处并大量繁殖，进而在空调出风口总成表面形成菌斑，影响汽车内饰的环境整洁性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种空调出风口总成，其重量轻便，具有优异的抗菌性能、热稳定性和光稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种空调出风口总成，包括壳体，所述壳体由包含以下重量份组分的材料制成：pc45-65份、贝壳粉12-18份、热稳定剂1-2份、光稳定剂2-3份、乳化剂4-8份；其中，贝壳粉在使用前经酶液处理。

进一步地，所述贝壳粉经含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的酶液处理。

通过采用上述技术方案，pc作为基材，在pc中加入经过酶液处理过的贝壳粉，不仅能对pc产生良好的补强作用，同时还会促使贝壳粉中的甲壳素被释放，而甲壳素本身就具有较强的抗菌能力，因此使得贝壳粉具备良好的抗菌性能，能够有效抑制粘附于空调出风口总成壳体上的细菌、霉菌等菌体大量繁殖，降低形成菌斑的可能性，保证了汽车内饰的整洁性；

此外，带有甲壳素的贝壳粉还具有加强粘结的作用，能够促进其自身与pc的粘结效果，此外还能与乳化剂发生协同作用，促进热稳定剂以及光稳定剂均匀的分散于pc中，增加壳体的热稳定性和光稳定性，因此使得壳体具有良好的耐候性。

进一步地，所述热稳定剂为碘化盐。

通过采用上述技术方案，当壳体长期处于在高温环境下时，其分子结构中会产生一定的自由基，而碘化盐为碘元素的化合物，包括有碘化锂、碘化钾、碘化钠、碘化钙、碘化亚铜等，其均带有反应活性较高的碘离子，能够置迅速与自由基结合，抑制壳体的氧化反应，从而有效增加pc的热稳定性。相对于对环境和人体有较大危害的铅盐等热稳定剂，碘化盐能够有效减少对环境以及人体的危害。

进一步地，所述碘化盐为碘化亚铜和碘化锂的混合物。

通过采用上述技术方案，碘化亚铜具有良好的催化性能，经过实验研究验证，当碘化亚铜与碘化锂共同使用时，两者能够发生协同作用，有效改善了壳体的热稳定性。

进一步地，所述光稳定剂为光屏蔽剂。

通过采用上述技术方案，光稳定剂按照作用机理可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂；其中，光屏蔽剂能在壳体和光辐射之间形成一道屏障，使光不能直接辐射到壳体的内部，因此使得壳体内部免于紫外线的危害，从而有效抑制pc的光氧化降解；而紫外线吸收剂和猝灭剂均需要释放热量，对pc造成一定的热氧化，另外自由基捕获剂对自由基的捕获量通常与其添加量成正比关系，因此对壳体的光稳定作用效果有限，因此优选光屏蔽剂作为本发明的光稳定剂。

进一步地，所述光屏蔽剂为纳米二氧化钛。

通过采用上述技术方案，现有的光屏蔽剂有炭黑、氧化钛、等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料，其中炭黑的屏蔽效果最好，因此在正常情况下通常采用炭黑作为塑料的光稳定剂。然而，本发明中选用纳米二氧化钛作为光屏蔽剂，虽然二氧化钛自身的光屏蔽效果比炭黑的屏蔽效果差，但其在经过酶处理后的贝壳粉的作用下，能够达到与优于炭黑的屏蔽效果。

进一步地，所述乳化剂为乳化剂em90。

通过采用上述技术方案，乳化剂em90的化学名称为鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷，为油包水型乳化剂，其与pc具有良好的相容性，其亲水性基团能够与经过酶液处理的贝壳粉结合，使得其疏水性基团位于外侧，使得壳体表面具有良好的疏水性，减少空气中水分吸附在壳体上，进而减少粉尘、菌体等粘附于壳体表面的粘附量，保证了汽车内饰的整洁性。

进一步地，所述壳体的制备方法包括以下步骤：

a、称量：按设定的重量份依次称量pc、贝壳粉、热稳定剂、光稳定剂以及乳化剂，待用；

b、造粒：将组分投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到注塑料；

c、注塑成型：将注塑料投入注塑机中，在模具的作用下形成空调出风口总成的壳体。

本发明通过称量、造粒以及注塑成型的制备工序，具有工序少、操作简便的特点；另外，在壳体制备过程中使用的双螺杆挤出机和注塑机均常见的塑料加工设备，能够从市面上轻易购得，进而有助于壳体的大批量生产。

进一步地，步骤b中，组分在投入双螺杆挤出机前先投入搅拌机中搅拌至均匀。

通过采用上述技术方案，各组分通过搅拌机进行预搅拌，以此使得各组分能够初步混匀，以便于其在双螺杆挤出机中均匀的进行熔融，保证了各组分对pc性能的改善效果。

进一步地，步骤b中，各组分的添加顺序依次为贝壳粉、热稳定剂、光稳定剂、pc以及乳化剂，且每投入一个组分搅拌2-3min后再投下一个组分。

通过采用上述技术方案，贝壳粉、热稳定剂、光稳定剂以及pc通常为固态粉末或颗粒状，而乳化剂通常为液态，固态物质之间能够较好进行分散，待其初步分散后再加入乳化剂使得各组分之间加以粘接，从而使得组分之间的含量处于相对平衡的状态；每两个组分的投入间隔为2-3min足以使得两个物料之间得到初步混匀，以此有助于增加组分的搅拌效果，增加壳体的生产质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在pc中添加经过酶液处理的贝壳粉、热稳定剂、光稳定剂以及乳化剂，能够有效提高空调出风口总成的壳体的抑菌性，降低在壳体上形成菌斑的可能性，保证了汽车内饰的整洁性；

2、本发明通过设置热稳定剂为碘化亚铜和碘化锂的混合物、设置光稳定剂为纳米二氧化钛，能够有效提高壳体的热稳定性和光稳定性，使得壳体具有良好的耐候性；

3、本发明同时设置乳化剂为乳化剂em90，增加了壳体表面的疏水性，能够减少粘附于壳体表面的风尘和菌体；

4、本发明中壳体通过称量、造粒以及注塑成型的方式，具有工序少、操作简单的特点，再结合组分的预搅拌，保证了各组分对pc性能的改善效果。

附图说明

图1为壳体的制备工艺图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

1、原料和/或中间体的制备例

需要说明的是，本发明中使用的pc、贝壳粉、热稳定剂、光稳定剂、乳化剂、亚硫酸钠、曲拉通、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶均为市面上常见的原料；

pc：购自苏州仁孚塑胶有限公司，牌号为141r，为通用级聚碳酸酯；

贝壳粉：购自深圳市浩达环保科技有限公司，为工业级煅烧贝壳粉，目数为1250目；

热稳定剂：本发明中的热稳定剂优选为碘化盐，具体为碘化亚铜和碘化锂的混合物，两者的使用比例为1：3，均购自北京华威锐科化工有限公司；其中，碘化亚铜的cas号为7681-65-4，纯度为ar，≥99％；碘化锂的cas号为10377-51-2，纯度为99.5％；

除此之外，本发明中还使用到购自邵阳天堂助剂化工源头厂家的钙锌稳定剂，购自河南汇发化工产品有限公司的分析纯碘化钠；

光稳定剂：本发明中的光稳定剂优选为光屏蔽剂，具体为纳米二氧化钛，购自河南汇发化工产品有限公司，级别为塑料用，cas号为13463-67-7；除此之外，本发明中还使用到购自郑州宏播利化工产品有限公司cas号为656565的炭黑；

乳化剂：本发明中的乳化剂优选为乳化剂em90，购自广州宏亿精细化工有限公司，其cas号为2014；除此之外，本发明还使用到购自上海邦成化工有限公司的脂肪醇聚氧乙烯醚，cas号为111-09-3；

亚硫酸钠：购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，为试剂级，纯度为acs，≥98.0％(rt)；曲拉通x-100：购自上海实验试剂有限公司，cas号为9002-93-1；

碱性蛋白酶：购自宁夏夏盛实业源头厂家，酶活性20万；

木瓜蛋白酶：购自宁夏夏盛实业源头厂家，酶活性50万；

胰蛋白酶：购自武汉伊美特生物科技有限公司，酶活性40万。

贝壳粉的酶液处理过程为：

配置ph为8.0、浓度为0.3mol/l的亚硫酸钠缓冲溶液，量取100kg加入50g的曲拉通x-100作为表面活性剂，随后依次加入20g的碱性蛋白酶、10g的木瓜蛋白酶和15kg的胰蛋白酶等酶，形成组合酶液，将贝壳粉投入组合酶液中搅拌均匀，使得组合酶液浸没贝壳粉，控制恒温摇床温度为40℃，转速300r/min的条件下水解小时10h；过滤得到贝壳粉，随后将贝壳粉置于60℃烘干，再用市售的贝壳磨粉机研磨成粉，过1250目筛网后，得到经过酶液处理的贝壳粉，放置于一侧待用。

2、实施例

2.1、实施例1

一种空调出风口总成，包括壳体，且该壳体的制备方法参见图1，包括以下步骤：

a、称量：按照设定的重量份依次称量45kg的pc、12kg经过酶液处理后的贝壳粉、0.25kg的碘化亚铜、0.75kg的碘化锂、2kg的纳米二氧化钛以及4kg的乳化剂em90，待用；

b、造粒：

b-1、预混：将步骤a中称量好的组分投入搅拌机中，设置搅拌机的转速为300-320r/min，其中各组分的添加顺序依次为贝壳粉、碘化亚铜、碘化锂、纳米二氧化钛、pc以及乳化剂，且每投入一个组分搅拌2-3min后再投入下一个组分，最后再继续搅拌10min，得到预混物；

b-2、挤塑：将步骤b-1中得到的预混物投入至双螺杆挤出机中，设置挤塑温度为220-230℃，挤出成型后进行造粒，得到注塑料；

c、注塑成型：将步骤b-2中得到的注塑料投入至注塑机中，在壳体的注塑模具作用下形成空调出风口总成的壳体。

2.2、实施例2-实施例8

实施例2-实施例8均在实施例1的方法基础上对壳体的组分及其重量做出调整，其调整情况以及实施例1的组分参见下表一，单位为kg。

表一实施例1-实施例8的组分及重量的情况表

2.3、实施例9

与实施例1的区别之处在于，本实施例中未进行预混，各组分直接投入至双螺杆挤出机中。

3、对比例

3.1、对比例1

购自平阳县宏宇汽配有限公司型号为小松出风口pc-8双排的空调出风口总成壳体；

3.2、对比例2

购自广州瑟克斯贸易有限公司型号为f10/f18的空调出风口总成壳体。

3.3、对比例3

与实施例1的区别之处在于，本对比例中贝壳粉未经过酶液处理。

4、性能检测试验

将上述实施例1-实施例9以及对比例1-对比例3进行如下性能试验，检测结果如下表二。

4.1、抗细菌性：按照qb/t2591-2003的标准进行检测；

4.2、抗霉菌性：按照qb/t2591-2003的标准进行检测；

4.3、热稳定性：按照gb/t12000-2003的标准进行检测，测试样的尺寸为50mm×50mm×3mm，在温度为40℃、湿度为93％的环境中暴露时间48h，测定前后的重量差；

4.4、光稳定性：按照gb/t14522-2008的标准进行检测，使用uva-340荧光紫外灯照射，辐照度为0.89±0.02(w/m²×nm)，暴露时间为8h，测得前后的拉伸强度变化率。

表二实施例1-实施例9以及对比例1-对比例3的检测结果

参见表二，将实施例1至实施例9分别与对比例1和对比例2的检测结果进行对比，可以得到，本发明制得的空调出风口总成的壳体的抗细菌率和抗霉菌等级较高、在高温潮湿环境中的重量差异小，在紫外线中暴露处理后的拉伸强度变化率小，因此本发明制得的壳体具有更加优异的抗菌性和耐候性。

将实施例1与对比例3的检测结果进行对比，可以得到，采用经过酶液处理的贝壳粉能够有效提高壳体的抗细菌率和抗霉菌等级，同时还能在一定程度上改善壳体的耐候性，以此使得空调出风口总成具有良好的抗菌性能和耐候性能。

将实施例1与实施例5和实施例6的检测结果进行对比，可以得到，采用碘化锂和碘化亚铜共用时，两者能够发生协同作用，促使壳体的重量差异以及拉升强度差异较小，有效提高了壳体的耐候性。

将实施例1与实施例7的检测结果进行对比，可以得到，采用纳米二氧化碳作为光稳定剂比炭黑具有更加优异的抗紫外线性能，以此保证壳体良好的光稳定性。

将实施例1与实施例8的检测结果进行对比，可以得到，采用乳化剂em90作为pc的乳化剂比脂肪醇聚氧乙烯醚具有更好的乳化效果，有效提高了壳体的抗菌性能和耐候性。

将实施例1与实施例9的检测结构进行对比，可以得到，在壳体制备过程中先对各组分加以预搅拌能够使得各加工助剂的作用得到更好的发挥，保证了壳体良好的抗菌性和耐候性。

综上，采用本发明制得的空调出风口总成的壳体具有优异的抗菌性和耐候性，进而能够延长了空调出风口总成的使用时间，为汽车内饰的整洁性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。