一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料及其制备方法与流程

本发明涉及一种塑料，尤其涉及一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料及其制备方法。

背景技术：

1、汽车内饰件是决定车辆舒适性、美观性和功能性的关键因素，其中所使用的装饰材料和构件在提升上述属性方面起着至关重要的作用。随着汽车工业的持续发展和创新，内饰材料的选择也经历了显著的变化。

2、传统上，天然木材、金属和皮革是最常用的汽车内饰材料。然而，它们各自都有其固有的问题。例如，天然木材加工需耗费大量资源，且容易受潮湿、高温和紫外线的影响而磨损。金属材料重，容易生锈，导热性能强，这对汽车的整体重量和燃油效率造成负面影响。皮革虽然具有豪华感，但价格昂贵，并对动物保护和环境保护存在争议。

3、因此，为了克服这些限制，科研人员开始研究新型汽车内饰材料，塑料由于其轻质、耐用、强可塑性和相对低廉的价格等优点，逐渐成为备受关注的替代材料。

4、在现代汽车制造中，内饰件的材料和质量对于消费者的购买决策起着至关重要的作用。汽车内饰件不仅需要具有优秀的视觉美学，而且在性能上需要满足一系列严格的要求，如高温稳定性和抗老化性。考虑到汽车在日常使用中可能会暴露在高温和紫外线环境下，这些内饰件必须能在这些条件下保持其物理和化学性质的稳定性，并维持其原始的颜色和外观。因此，开发具有高热稳定性和良好抗老化性的汽车内饰件材料至关重要。

5、在过去的技术中，abs树脂和pvc常被作为汽车内饰件的主要材料。abs树脂因其良好的力学性能和加工性能而被广泛使用，而pvc则因其优秀的耐化学性能和阻燃性而被广泛应用。然而，pvc在没有增塑剂的情况下其柔韧性较差，而abs在长期暴露于高温和紫外线下，其性能会逐渐下降。因此，科研人员开始研究各种添加剂以改善这些材料的性能。

6、例如，增塑剂dop可以显著提高pvc的柔韧性，但由于其含有邻苯二甲酸酯，这对环境和人体健康产生了潜在影响。于是，无邻苯二甲酸酯的增塑剂如癸二酸二辛脂(dotp)开始被用作替代品。

7、同时，为了保持塑料的力学性能，增韧剂也是非常重要的。如氯化聚乙烯(cpe)和聚乙烯醇缩甲醛(pvoh)可以改善材料的韧性和冲击强度。但即使进行了这些改进，塑料材料在高温下仍然可能出现性能下降。

8、尽管这些方法已经在一定程度上改善了材料的性能，但汽车内饰件的抗老化和高温稳定性仍有待提高。这表明在当前的技术状况下，开发新型抗老化、耐高温的塑料材料用于制造汽车内饰件，是一个重要的研究领域和挑战。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种新型的汽车内饰件用抗老化耐高温塑料材料。此发明目标是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能在高温和紫外线下维持其物理和化学性质的稳定性，同时保持其原始颜色和外观的汽车内饰材料。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、本发明提供了一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，包括下述原材料：abs树脂、聚氯乙烯、癸二酸二辛脂、氯化聚乙烯、聚乙烯醇缩甲醛、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯、2-苯基吲哚嗪、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑。

4、优选地，一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，包括以下重量份的组分：

5、abs树脂100份；

6、聚氯乙烯30-60份；

7、癸二酸二辛脂10-25份；

8、氯化聚乙烯0.5-5份；

9、聚乙烯醇缩甲醛0.2-2份；

10、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯0.2-2份；

11、2-苯基吲哚嗪0.1-1.4份；

12、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.1-1.4份；

13、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑0.1-1.4份。

14、优选地，一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，包括以下重量份的组分：

15、abs树脂100份；

16、聚氯乙烯40-50份；

17、癸二酸二辛脂15-20份；

18、氯化聚乙烯1-3份；

19、聚乙烯醇缩甲醛0.5-1.5份；

20、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯0.5-1.5份；

21、2-苯基吲哚嗪0.2-0.8份；

22、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.2-0.8份；

23、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑0.2-0.8份。

24、优选地，一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，包括以下重量份的组分：

25、abs树脂100份；

26、聚氯乙烯45份；

27、癸二酸二辛脂18份；

28、氯化聚乙烯2份；

29、聚乙烯醇缩甲醛1份；

30、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯1份；

31、2-苯基吲哚嗪0.5份；

32、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.5份；

33、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑0.5份。

34、在本发明的汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，各原料的具体作用介绍如下：

35、abs树脂：abs树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)是一种常用的热塑性工程塑料，它结合了三个单体的特性：丙烯腈有良好的化学抵抗性，苯乙烯有良好的表面硬度，丁二烯有良好的冲击吸收性。abs树脂在本发明中主要提供了基础的力学性能和加工性，形成了产品的主体结构。

36、聚氯乙烯(pvc)：pvc是一种非常常见的热塑性塑料，具有良好的耐腐蚀性、耐磨损性和阻燃性。在本发明中，pvc的添加可以提高产品的耐化学性和阻燃性能，这是汽车内饰件的重要性能指标。

37、癸二酸二辛脂(dotp)：dotp是一种无邻苯二甲酸酯的增塑剂，具有较高的热稳定性和耐寒性，并且与pvc的相容性好。在本发明中，dotp主要作用是提高pvc的柔韧性，降低塑料的玻璃化转变温度，使其在常温下具有良好的塑形性能。同时，dotp是一种环保型增塑剂，对环境和人体的影响较小。

38、氯化聚乙烯(cpe)：cpe是一种良好的增韧剂和改性剂，可用于提高聚合物的韧性和冲击强度。在本发明中，cpe的添加可以有效改善abs树脂和pvc的韧性，使得产品在受到冲击或弯曲时不易发生破裂。

39、聚乙烯醇缩甲醛(pvoh)：pvoh是另一种增韧剂，通过与abs树脂和pvc形成相容性良好的物理混合体，可以提高聚合物的韧性。此外，pvoh还具有良好的氧气阻隔性和耐溶剂性，可以提高产品的耐用性。

40、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯：这是一种热稳定剂，可以捕获和中和塑料加工和使用过程中产生的自由基，防止自由基引起的分子链断裂和交联，从而提高塑料在高温条件下的稳定性。

41、2-苯基吲哚嗪(phenylindazolone)：是一种有机化合物，本发明中作为抗氧化剂和热稳定剂。它可以提高塑料和橡胶材料的热稳定性，防止在高温下发生分解和老化，从而延长材料的使用寿命。

42、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮：这也是一种抗老化剂，具有较好的紫外线吸收性能，可以防止紫外线对abs树脂和pvc的降解作用。

43、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑：这是另一种抗老化剂，具有良好的紫外线吸收性能和热稳定性，可以有效防止材料在日光照射和高温条件下的老化。

44、本发明还提供了一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料的制备方法，包括：将各原料混合，熔融混合，造粒。

45、优选地，一种汽车内饰件用抗老化耐高温塑料的制备方法，包括下述步骤：

46、(1)干燥原料：首先，所有的原料，包括abs树脂、pvc、癸二酸二辛脂、cpe、pvoh、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯、2-苯基吲哚嗪、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮以及2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑都需要进行干燥处理，去除其表面和内部的水分，以防止在后续的加热和熔融过程中产生汽泡或者降低产品的性能。

47、(2)高速混合：然后，将干燥后的所有原料按照配方的比例放入高速混合机中，进行混合搅拌。搅拌时间控制在5-10分钟，以保证所有原料能够充分混合均匀。

48、(3)熔融挤出：将混合均匀后的原料放入双螺杆挤出机中，进行熔融和挤出。挤出过程中，需要控制挤出机的转速和温度。转速可设定在200-400r/min，温度可以控制在190℃-220℃之间，以保证原料能够在适当的温度下熔融，同时防止过热导致降解。

49、(4)冷却造粒：挤出后的塑料熔体通过水冷或风冷进行冷却，并通过切割设备进行造粒，得到最终的产品。这些塑料颗粒可以进行包装储存，用于后续的各种塑料制品加工。

50、本发明还提供了上述汽车内饰件用抗老化耐高温塑料在制备抗老化耐高温汽车内饰件中的应用。

51、优选地，所述汽车内饰件为仪表板、阳光遮挡板、中控台、门板、车门把手、座椅、天花板、扶手箱、空调出风口、杯架和储物格或方向盘。

52、本发明的有益效果：

53、抗老化和耐高温性：通过使用特定的抗老化剂(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑)和热稳定剂(1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯、2-苯基吲哚嗪)，配方增强了塑料的耐热性和抗老化性能。这使得本发明的塑料材料适应汽车内饰件在极端环境下的使用，例如在高温夏季或长时间日晒下仍能保持良好的物理性能和外观。

54、提高韧性：通过使用增韧剂(氯化聚乙烯、聚乙烯醇缩甲醛)，有效提高了材料的韧性和冲击强度，使得材料更能承受日常使用中可能出现的撞击和磨损。

55、环保和安全：本发明使用了无邻苯二甲酸酯的增塑剂(癸二酸二辛脂)，相较于传统的邻苯二甲酸酯类增塑剂，其更环保，对人体的潜在影响更小。

56、优良的综合性能：本发明的塑料材料综合性能优异，不仅具有良好的机械性能和热稳定性，还有较好的加工性能，可以通过注塑等常见的塑料加工方法进行成型，适合用于生产各种汽车内饰件。

57、降低生产成本：本发明的制备方法简单，原料易得，可以有效降低生产成本，符合汽车行业对于降低生产成本的需求。

58、综上，本发明提供的汽车内饰件用抗老化耐高温塑料，结合了优异的抗老化性、耐高温性、增强韧性和环保安全性，其制备方法简单，原料易得，具有明显的成本优势。这种塑料不仅展现了卓越的综合性能，且其良好的加工性使其特别适合于通过注塑等常规塑料加工方式生产各类汽车内饰件，大大满足了汽车行业对内饰件材料的高标准需求。