[發明專利]一種超低VOC聚丙烯基汽車專用料的制備方法

在審

• 申請號: 202111512113.6
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114249946A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙天寶;陳寶書;李正秋;吳德洋
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L55/02;C08L23/08;C08L23/06;C08L23/16;C08K9/02;C08K3/04;C08K7/24;C08K11/00
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 黃芷

本發明公開了一種超低VOC聚丙烯基汽車專用料的制備方法，涉及汽車專用料制備技術領域，主要解決汽車內飾空氣污染源的問題。該超低VOC聚丙烯基汽車專用料的制備方法，包括以下步驟：(1)制備氧化石墨；(2)制備MIL?101@GO復合材料；(3)以回收聚丙烯為基礎，結合MIL?101@GO復合材料、超細礦渣微粉、熱穩定劑、彈性體，制備聚丙烯基汽車專用料。通過上述技術方案，本發明從源頭上大幅降低了VOC的釋放量，實現了汽車專用料超低VOC釋放的目標，從根源上為汽車內飾空氣污染問題提供了良好的解決方案。因此，本發明非常適合大規模推廣應用。

技術領域

本發明涉及汽車專用料制備技術領域，具體涉及一種超低VOC聚丙烯基汽車專用料的制備方法。

背景技術

在汽車工業領域快速發展的同時，節能和環保問題也逐漸被人們重視起來，在汽車上使用的節能環保材料越來越多。目前，汽車專用料中應用最為廣泛的材料就是聚丙烯，作為一種通用熱塑性高分子材料，其具有質輕、綜合性能優良、加工性能好、可回收利用等優點，是當前汽車專用料應用的主流材料。為了實現聚丙烯材料的回收再高效利用，目前汽車行業利用大量的回收聚丙烯材料，重新作為聚丙烯汽車專用材料使用，但大量回收聚丙烯也引發了一些問題：

首先，回收的聚丙烯因成分及來源不同，會帶有很多小分子，在熱加工及后期產品使用時容易釋放VOC(可揮發性氣體)；其次，回收的聚丙烯存在多次熱加工后，存在分子鏈段被破壞乃至局部降解，產生小分子等氣體，這些低分子化合物會不同程度的導致聚丙烯材料含有一定量的VOC。第三，聚丙烯材料在原料造粒和共混改性過程中，聚丙烯材料受熱熔融擠出時會發生一定程度的降解，降解的結果是產生低分子有機物，如直鏈烷烴、醛酮類化合物；而加入的填料組分如滑石粉，其中含有金屬雜質，這些金屬雜質會在改性過程中催化聚丙烯材料和熱穩定劑降解產生對人體有害的揮發分物質。第四，根據聚丙烯材料自身分子結構的特點，分子鏈中存在大量的叔碳原子，此種原子在受到光、氧、熱的作用下會不同程度的發生老化降解，產生短的碳鏈，碳鏈被氧化后會釋放醛酮類的易揮發性物質。

因此，上述原因導致聚丙烯材料及回收聚丙烯材料的揮發性有機化合物排放量會增加，成為車內空氣污染源，對駕駛人和乘坐人產生了一定的危害，被稱為“隱形殺手”。

作為汽車專用料，不僅對材料的強度要求很高，且隨著國家VOC強制標準的推出，在汽車環保材料領域內對聚丙烯(PP)材料的VOC和氣味的要求也越來越高，使得低散發汽車專用復合材料的研究成為汽車內飾行業的研究熱點之一。近年來，繼汽車尾氣和噪聲污染之后，汽車內飾揮發性有機物(VOC)污染受到了廣泛關注。

盡管世界上有一些機構對汽車車內空氣污染進行了一些研究，但總體而言，世界各國關于汽車內部污染的研究還進行得不多，目前生活中，人們普遍采用暴曬(散味)或者具有吸附性的材料(如活性炭)來對汽車車內的氣味進行一定程度上的凈化，但此類做法收效甚微。英國空氣質量總署建議加強對汽車使用者所受污染的研究，澳大利亞環境標志協會主席 Johnson也提出，減少可揮發有機物對消費者健康的危害、采用21世紀新型車內裝飾材料和燃料，必須是汽車設計需要優先考慮的環保因素。因此，對于環保健康的汽車專用料的開發已經迫在眉睫。

近年來，金屬有機骨架(MOFs)被認為是一種具有廣闊應用前景的新型吸附劑，華中科技大學的劉洋教授利用水熱法制備了一種新型的復合吸附材料MIL-101(Cr)/氧化石墨烯(GO) (劉洋等，《化學學報》，2020年第78卷第3期，第250-255頁，以下簡稱“文獻1”)。由于氧化石墨烯表面含有豐富的羰基、羧基、羥基以及環氧基等含氧官能團，提供了與MOFs相結合的配位點，有利于MOFs的附著，因此，該種復合吸附材料可以很好地提高對O₂的吸附能力，這對于醫療、航天、軍事和化工等領域來說，意義重大。