汽車內飾件用聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，尤其涉及一種車用低氣味低VOC 含量且抗菌防霉的聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于改性聚丙烯復合材料領域，具體屬 于汽車內飾用聚丙烯復合材料領域。
【背景技術】
[0002] 近年來，車內空氣質量問題廣泛受到人們的關注，其主要包括以下幾方面：一是氣 味難聞，甚至令人惡心；二是有機揮發(fā)物（VOC)濃度高，嚴重影響人體健康；三是車內細菌 滋生，產(chǎn)生霉味。上述這些問題的產(chǎn)生均是由于車輛在生產(chǎn)時，內飾件要使用大量的塑料制 品和粘合劑，而這些塑料制品和粘合劑是產(chǎn)生車內環(huán)境污染的罪魁禍首。其中聚丙烯材料 作為汽車內飾件使用量最多的材料，成為影響車內空氣質量最大的塑料材料，其污染產(chǎn)生 的主要來源是聚丙烯材料合成過程中的單體殘留、催化劑殘留、溶劑殘留、副產(chǎn)物、加工過 程中加入的助劑和在熱加工過程中產(chǎn)生的降解物質等。
[0003] 為了解決上述問題，目前常用的解決辦法有：使用VOC殘留較小的氫調法聚 丙烯材料，如專利CN101691435A中所述，但采用此方法原材料選擇范圍太窄，引起成本 大幅度上升；或采用多孔性吸附物質如分子篩、細孔硅膠、硅藻土等進行吸附，如專利 CN1767390A、專利CN1727389A、專利CN102731901中所述，但是采用此類物質解決上述難題 仍存在吸附平衡的問題，雖可部分去除VOC，同時多孔性物質的添加使得材料吸濕性增加， 但也無法解決塑料細菌滋生產(chǎn)生的霉味；或者采用稀土改性納米氧化鈦催化降解VOC，如 專利CN101570612A中所述，但是其效果極為有限，因為稀土改性納米氧化鈦作為光催化劑 必須在光照下才有催化降解的效果，當其添加到塑料基體中被包裹在里面時，其光催化效 果很難發(fā)揮。因此綜上所述，目前仍沒有一個較好的辦法來有效且同時降解氣味、霉味及降 解有機揮發(fā)物的技術。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供了一種汽車內飾用聚丙烯復合 材料及其制備方法，該聚丙烯復合材料能夠降低氣味、降低VOC和降解甲醛，且兼有抗菌防 霉功能，能夠很好的應用于汽車內飾件的制作中。
[0005] 本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] 一種汽車內飾件用聚丙烯復合材料，包括以下按重量份計的各組分：聚丙烯樹脂 65-90份、納米無機鋅粉體0. 5-20份、有機鋅粉體0. 5-2. 0份、分散助劑0. 5-2. 0份、增韌劑 1. 0-10. 0份、抗氧劑0. 1-0. 5份；其中所述納米無機鋅粉體為納米氧化鋅粉體和基于納米 氧化鋅的摻雜改性物粉體中的至少一種，該基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體中氧化鋅的 質量百分含量為50-99% ;其中所述有機鋅粉體為脂肪酸鋅和有機物絡合鋅中的至少一種。
[0007] 其進一步的技術方案是：
[0008] 所述納米氧化鋅粉體的粒徑為l-100nm，所述基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體 的粒徑為l-l〇〇nm;且基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體中所摻雜的元素為IIA、IVB、IB、IIIA、IVA、VA族元素中的至少一種，優(yōu)選鎂、鈦、銅、鋁、硅、氮中等元素摻雜納米氧化鋅構成 基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體。
[0009] 所述脂肪酸鋅為蓖麻油酸鋅和硬脂酸鋅中的至少一種；所述有機物絡合鋅為吡啶 硫酮鋅。
[0010] 所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂和共聚聚丙烯樹脂中的至少一種，且該聚丙烯 樹脂在190°c、2. 16kg下的熔融指數(shù)為l-120g/cm3。
[0011] 所述增韌劑為三元乙丙橡膠、Vistamaxx彈性體、乙稀-辛稀樹脂和線性低密度聚 乙烯中的至少一種。
[0012] 所述抗氧劑由四-[0 _(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和 三-(2, 4-二叔丁基）亞磷酸苯酯按照質量比為1-2:1復配而成。
[0013] 本發(fā)明還公開了上述汽車內飾件用聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)分別按重量份計稱取好聚丙烯樹脂、納米無機鋅粉體、有機鋅粉體、分散助劑、 增韌劑和抗氧劑備用；
[0015] (2)將納米無機鋅粉體、有機鋅粉體和分散助劑依次加入至高速球磨機中進行混 合研磨分散0. 5-1. 5h，并控制物料溫度不高于80°C，得到改性功能粉體；
[0016] (3)將聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑和（2)中所得改性功能粉體高速混合后經(jīng)雙螺 桿擠出機進行擠出造粒，該擠出造粒的溫度為160_230°C，采用雙階抽真空，真空度為0. 8。
[0017] 本發(fā)明的有益技術效果是：本發(fā)明采用納米氧化鋅或基于納米氧化鋅的摻雜改性 物粉體為主要功能粉體，添加到聚丙烯塑料基體中起到降低VOC和降解甲醛等的作用，同 時兼有抗菌防霉功能，由于納米氧化鋅和基于納米氧化鋅的摻雜改性物粉體難于分散，添 加新的分散助劑會帶來新的VOC和氣味，因此采用具有具有降低氣味或抗菌效果的有機鋅 作為修飾劑配合分散助劑經(jīng)高速球磨中得到納米分散粉體，可起到降低氣味、降低VOC和 降解甲醛，同時具有抗菌防霉功能。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，下述實施例僅用于說明本發(fā) 明，并不用于限制本發(fā)明。下述實施例中未提及的工藝參數(shù)、操作方式和檢測方法，均為本 領域技術人員使用常規(guī)方法，或通過有限次試驗可以得到的常規(guī)參數(shù)。
[0019] 其中氮摻雜改性納米氧化鋅是通過下述方法制備所得的：
[0020] 將可溶性鋅鹽配成濃度為0. 1~1.Omol/L的水溶液，然后在該鋅鹽水溶液中將富 氮銨鹽燃料與鋅鹽按質量比為〇. 1~1.0:1的比例混合后，再加入上述混合物總量〇. 1~ 0. 5%的助燃劑，通過機械攪拌或研磨方式制備成粘稠的膏狀液體，然后將該膏狀液體放入 預先加熱到溫度為600~900°C的容器中進行燃燒，結束后收集燃燒產(chǎn)物得到氮摻雜改性 納米氧化鋅?？扇苄凿\鹽可以為氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅或檸檬酸鋅等水溶性鋅鹽，富氮銨 鹽燃料為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、高氯酸銨、硝酸銨、尿素或氨基酸中的至少一種，阻燃 劑為聚乙二醇、檸檬酸、聚乙烯醇、三乙醇胺或非離子表面活性劑。鋁摻雜改性納米氧化鋅 可由本領域技術人員參照上述方法進行制備。
[0021] 下述實施例中抗氧劑抗氧劑由四-[0-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季 戊四醇酯簡稱為抗氧劑1010,抗氧劑三-(2, 4-二叔丁基）亞磷酸苯酯簡稱為抗氧劑168， 且所采用的分散助劑中的偶聯(lián)劑和潤滑劑均為本領域常用的種類，如硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯 偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等。
[0022] 具體實施例1
[0023] 按重量份計稱取共聚聚丙烯樹脂（在190 °C、2. 16kg下的熔融指數(shù)為50g/ cm3)90g、納米氧化鋅粉體（粒徑為50nm)0. 5g、蓖麻油酸鋅1. 0g、硬脂酸鋅1. 0g、三元乙丙 橡膠5g、乙烯-辛稀樹脂2. 3g、抗氧劑1010是0.lg，抗氧劑168是0.lg。
[0024] 先將納米氧化鋅、蓖麻油酸鋅和硬脂酸鋅依次加入至高速球磨機中進行混合研磨 分散lh，并控制物料溫度不高于80°C，得改性納米氧化鋅粉體A;然后將該改性納米氧化鋅 粉體與共聚聚丙烯樹脂、三元乙丙橡膠、乙烯-辛稀樹脂、抗氧劑1010、抗氧劑168高速混合 后經(jīng)雙螺桿擠出機進行擠出造粒，該擠出造粒的溫度為160-230°C，采用雙階抽真空，真空 度為0. 8,得到汽車內飾件用聚丙烯復合材料A。
[0025]具體實施例2
[0026] 按重量份計稱取共聚聚丙烯樹脂（在190°C、2.16kg下的熔融指數(shù)為50g/ cm3)40g、均聚聚丙烯樹脂（在190°C、2. 16kg下的熔融指數(shù)為70g