[發明專利]一種低氣味低揮發耐刮擦汽車用內飾聚丙烯復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201410627501.2
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN105647021B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 楊桂生;俞飛
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08K13/02;C08K5/549;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 孫永剛

本發明公開了一種低氣味低揮發汽車內飾聚丙烯復合材料及制備方法。復合材料由以下重量組分制得：聚丙烯100份，無機填料10~35份，增韌劑5~15份，偶聯劑0.2~0.8份，抗氧劑0.2~0.8份，光穩劑0.2~0.8份，潤滑劑0.2~1份，POSS材料2~5份，液體蒸餾水1.5~3.5份，色粉0.3~1.0份。本發明在進行雙螺桿擠出造粒時，液體蒸餾水汽化變成水蒸氣可以將基體材料中的小分子帶出以達到降低復合材料的氣味和揮發物；通過加入POSS材料使其與聚丙烯構成互穿網絡結構提高復合材料的耐刮擦性能，POSS材料硬度高、耐遷移、無氣味等特性不會給聚丙烯復合材料帶來氣味和揮發物的增加。

技術領域：

本發明涉及高分子材料改性領域，尤其涉及一種低氣味低揮發耐刮擦汽車用內飾聚丙烯復合材料及制備方法。

背景技術：

籠型聚倍半硅氧烷( 簡稱POSS) 是近年來新興的一類真正分子水平上的有機/無機雜化納米材料，其分子通式為(RSiO_1.5)_n，n一般為6、8、10、12 等，其中以n為8最為典型。POSS兼具有無機納米粒子的納米尺寸及籠狀結構，同時具有機聚合物的優點，如：

1、POSS無機硅氧骨架結構決定其具有突出的耐熱性、阻燃性和抗輻射性；

2、POSS可以提高聚合物的韌性，這是由于POSS納米粒子能終止微裂紋尖端的發展，并能引發銀紋或剪切帶，或使分子鏈重新排列。在POSS籠型結構的頂角Si 原子上可根據需要連接反應性或非反應性的有機官能團，達到與聚合物基體反應性相容或分子級分散的目的，從而大幅提高復合材料的性能；

3、POSS的有機官能團使其與聚合物及有機單體在納米結構尺寸上有很好的相容性，同時使得POSS單體更加容易接枝至聚合物中去，因此POSS獨特的結構與性能為增強聚合物復合材料，提高材料的耐溫性、抗氧化性、阻燃性、表面硬度及力學性能諸方面提供了機遇。

聚丙烯材料由于成本低、質量輕、耐化學性能好、加工性能優異、易回收等優點，近年來廣泛應用于汽車和家電行業，尤其應用于汽車內外飾件，如：門內飾板、儀表板、立柱、座椅護板、保險杠、側包圍、導流板、擋泥板等。隨著汽車工業的日益發展和消費者環保健康意識不斷地增強，人們不僅要求轎車要有寬敞的車內空間、視野開闊和乘座舒適，還要求車內空氣新鮮、質量好。車內揮發性有害物質已引起了人們的關注，其直觀反映為對氣味的感知，研究表明，車內氣味的來源是多方面的，來自內飾部件的揮發性有機化合物（volatileorganic compounds，簡稱“VOC”）是影響車內空氣質量的主要原因之一。大多數內飾部件中都含有一定量的揮發性有機化合物，它們主要是烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、硫醇、過氧化物、醛、酮類的物質，這些物質的沸點通常在50~260℃的范圍之內。當氣溫達到一定高度時，在光熱的作用下，產生令人不舒服的氣味，甚至引起頭疼、干咳和過敏等不適反應。2012 年3月1日，GB/T27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》開始實施，提出了對整車車廂里空氣里的苯類和醛類8種物質的限值要求。汽車內飾件是汽車車廂里面主要的空氣污染源之一，而改性聚丙烯材料又是制造汽車內飾件的主要材料之一，因此制備低氣味、低揮發性有機物（苯類和醛類8種物質）的改性聚丙烯材料成為改性塑料一個新熱點。另一方面，近年來很多汽車主機廠既要求汽車內飾材料低氣味、低揮發物也要求其具有良好的耐刮擦性能。如上海大眾汽車就有這樣的要求。為了既達到低氣味、低揮發以及良好的耐刮擦性能，目前改性塑料廠家主要采用的是加入活性炭、分子篩或多孔硅膠等材料來改善氣味和揮發物，同時可加入硅酮類物質、酰胺類物質或聚硅氧烷來改善材料耐刮擦性能。然硅酮類物質、酰胺類物質或聚硅氧烷都會帶來氣味和揮發物的增加。如專利CN 1730542 B利用多孔硅膠作為吸附劑。如專利CN 100580022 C和專利CN 100506907 C利用分子篩作為吸附劑。如專利CN 103059409 利用活性炭和分子篩復配作為吸附劑。如專利CN 102329459 A利用硅酮類或聚硅氧烷作為耐刮擦劑，利用脂肪酸脂類化合物、納米氧化鋅、納米氧化鈦作為氣味吸附劑，但最后復合材料的氣味和耐刮擦性能一般。如專利CN 102532710 A利用納米氧化硅作為耐刮擦劑，利用多孔氧化硅或沸石作為氣味吸附劑，但最后復合材料的氣味和耐刮擦性能一般。然而以上吸附材料總有一個吸附飽和值，且小分子還在內飾件里面，沒有達到根除的目的。本發明利用液體蒸餾水在加工過程中汽化為水蒸氣將材料中的揮發性小分子通過雙真空將其部分或完全排出，以達到根除材料中的揮發性物質和有氣味物質。另一方面加入POSS材料可顯著提高復合材料耐刮擦性能，且不會帶來氣味和揮發物質。