本發(fā)明屬于高分子粘合劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車內(nèi)飾件用熱熔膠膜及其應(yīng)用，尤其涉及一種兼具抗菌性和阻燃性的汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
全球汽車市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，據(jù)jatodynamics公布的數(shù)據(jù)顯示，2016年全球52個(gè)市場(chǎng)汽車銷量達(dá)8424萬(wàn)輛，同比攀升5.6％，中國(guó)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)新車銷售23,685,048輛，同比增長(zhǎng)17％。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車內(nèi)飾件用膠黏劑的需求也是逐年增加。熱熔膠膜，因其施膠簡(jiǎn)易，比傳統(tǒng)膠黏劑具有更大的發(fā)展前景。盡管如此，現(xiàn)有專利中報(bào)道的熱熔膠膜往往需要添加小分子助劑而導(dǎo)致最終產(chǎn)品無(wú)法實(shí)現(xiàn)零voc有害物質(zhì)排放的標(biāo)準(zhǔn)。如中國(guó)專利cn104497911a所述的聚乙烯復(fù)合熱熔膠，通過使用低氣味的pe和sbs等使制得的熱熔膠膜氣味級(jí)別為2級(jí)——有氣味，但是無(wú)干擾性氣味。盡管其做到低氣味水平，但是仍然會(huì)產(chǎn)生一些小分子揮發(fā)物。除此之外，熱熔膠膜用于粘接無(wú)紡布等材料，這些材料往往會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性氣體，特別是針刺無(wú)紡布、水刺無(wú)紡布等，最終產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生較大量的甲醛等有害氣體，兼具氣體吸附性能的熱熔膠膜在未來(lái)的汽車工業(yè)中將會(huì)有更好的發(fā)展前景。
良好的抗菌性可使熱熔膠膜具有更長(zhǎng)的使用時(shí)間和保持長(zhǎng)時(shí)間無(wú)氣味性，目前很少有專利涉及到抗菌性的熱熔膠膜的制備?？晒┎殚喌膶＠校瑑H有一項(xiàng)中國(guó)專利cn103571390a制備了抗菌熱熔膠，其中含有抗菌劑氧化銅，可抑制黑曲霉、土曲霉等霉菌的生產(chǎn)。但是其復(fù)合填料制備工藝極其繁瑣，且在制備過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧。并不是一種從生產(chǎn)至使用均可保持低氣味的產(chǎn)品。
具備阻燃性的熱熔膠膜可以一定程度上防止汽車客艙內(nèi)的潛在火情。如中國(guó)專利cn103725225a所報(bào)道的一種阻燃熱熔膠，通過加入水鎂石粉、水滑石粉、硅質(zhì)細(xì)沙等成分使熱熔膠實(shí)現(xiàn)一定的阻燃性。同樣，其制備過程會(huì)產(chǎn)生大量固體粉塵，并非一種完全環(huán)保的產(chǎn)品。
此外，其他所報(bào)道的汽車內(nèi)飾件用熱熔膠及熱熔膠膜的專利，如中國(guó)專利cn103571423b、cn103571386等，均需預(yù)先使用捏合機(jī)進(jìn)行預(yù)混合，生產(chǎn)工藝繁瑣，效率較低。
綜上，目前尚無(wú)一種兼具抗菌性和阻燃性，且加工工藝簡(jiǎn)單的環(huán)保熱熔膠膜用于汽車內(nèi)飾件的粘接。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜及制備方法與用途。本發(fā)明在保證熱熔膠膜產(chǎn)品具有較好的粘接性的同時(shí)，還能夠表現(xiàn)出一定的抗菌性、阻燃性和零有害物質(zhì)排放，在一定程度上吸附有其他內(nèi)飾件產(chǎn)生的有害物質(zhì)如甲醛等，且該產(chǎn)品易于加工生產(chǎn)，不需要特別的耗能耗時(shí)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜，它包括：100質(zhì)量份的彈性組分、0.1-50質(zhì)量份的非彈性組分、0.1-20質(zhì)量份的復(fù)合填料。所述的彈性組分的熔融指數(shù)為0.9-30g/10min(190℃，2.16kg)，非彈性組分的熔融指數(shù)為0.2-10g/10min(190℃，2.16kg)，且彈性組分的熔融指數(shù)大于非彈性組分的熔融指數(shù)。所述的復(fù)合填料包括竹炭纖維和阻燃填料。所述的阻燃填料為復(fù)合型微膠囊化紅磷/al(oh)3/膨脹型石墨非鹵阻燃劑。
進(jìn)一步地，所述的復(fù)合填料還可以包含玻璃纖維、氣味吸附劑、納米填料。所述氣味吸附劑由活性炭、多孔二氧化硅、活性多孔氧化鋁、膨潤(rùn)土的一種或多種按任意配比混合組成，所述的納米填料由納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米碳酸鈣的一種或多種按任意配比混合組成。
進(jìn)一步地，所述的彈性組分由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物的一種或多種按任意配比混合組成。
進(jìn)一步地，所述的非彈性組分由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、等規(guī)均聚聚丙烯、無(wú)規(guī)均聚聚丙烯、等規(guī)共聚聚丙烯、茂金屬催化聚丙烯的一種或多種按任意配比混合組成。
進(jìn)一步地，所述的熱熔膠膜克重約為12-100g/m2。
一種上述汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將100質(zhì)量份的彈性組分、0.1-50質(zhì)量份的非彈性組分、0.1-20質(zhì)量份的復(fù)合填料通過螺桿擠出機(jī)造粒獲得粒子，再通過螺桿擠出機(jī)擠出成膜獲得產(chǎn)品。所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)。
一種上述汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將100質(zhì)量份的彈性組分、0.1-50質(zhì)量份的非彈性組分、0.1-20質(zhì)量份的復(fù)合填料通過螺桿擠出機(jī)直接擠出成膜獲得產(chǎn)品。所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)。
一種上述汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將復(fù)合填料與任意比例的彈性組分、任意比例的非彈性組分或彈性組分和非彈性組分按任意比例組成的混合物共混通過螺桿擠出機(jī)造粒獲得母粒，再與剩下的彈性組分和非彈性組分通過螺桿擠出機(jī)擠出成膜獲得產(chǎn)品。所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)。
一種上述汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜的用途，具體為將汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜用于制備復(fù)合汽車內(nèi)飾件用粘結(jié)材料；所述復(fù)合汽車內(nèi)飾件用粘結(jié)材料為三明治結(jié)構(gòu)或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。所述的三明治結(jié)構(gòu)由膠膜層、玻璃纖維增強(qiáng)層、膠膜層依次貼合組成；所述的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)為膠膜層和玻璃纖維增強(qiáng)層的交替復(fù)合結(jié)構(gòu)，且最外兩層均為膠膜層。所述膠膜層采用汽車內(nèi)飾件用環(huán)保熱熔膠膜。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復(fù)合粘接材料，其彈性組分和費(fèi)彈性組分熔融指數(shù)在一個(gè)較合適的范圍，既能保證有效的粘接也能保證較好的膜的本體強(qiáng)度，通過熔融指數(shù)相對(duì)較低的非彈性組分和熔融指數(shù)較好的彈性組分相組合的方式能夠有效粘接汽車內(nèi)飾件材料，如硬泡聚氨酯、無(wú)紡布、泡棉、阻尼材料、鋼板等材質(zhì)；
2.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復(fù)合粘接材料voc測(cè)試有害物質(zhì)濃度為0，同時(shí)含有氣味吸附劑，可吸附一定量由其他汽車內(nèi)飾件材料排放的甲醛等有害氣體，降低熱熔膠膜和其他內(nèi)飾件復(fù)合后整體的voc；
3.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復(fù)合粘接材料由于添加了竹炭纖維，具有一定的抗菌性；
4.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復(fù)合粘接材料由于添加了阻燃效果較好的復(fù)合型微膠囊化紅磷/al(oh)3/膨脹型石墨非鹵阻燃劑，具有一定的阻燃性；
5.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復(fù)合粘接材料由于所用復(fù)合填料不需要經(jīng)過焚燒、酸處理等加工方式，直接添加的方式有利于直接進(jìn)行混合和加工，不需要多步混合和加工步驟，加工性好，加工過程中不產(chǎn)生污染和有害有毒物質(zhì)的排放。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說明，需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的理解，并不對(duì)本專利其任何限定作用。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物，熔融指數(shù)：15g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(高密度聚乙烯，熔融指數(shù)：0.9g/10min，190℃，2.16kg)：30質(zhì)量份
復(fù)合填料：12質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭)：35％
納米填料(納米二氧化硅)：5％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2產(chǎn)品。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯70％，熔融指數(shù)：0.3g/10min，190℃，2.16kg，低密度聚乙烯30％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：2質(zhì)量份
復(fù)合填料：20質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭10％，多孔二氧化硅90％)：20％
納米填料(納米二氧化硅)：5％
阻燃填料：35％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為70g/m2產(chǎn)品。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(高密度聚乙烯，熔融指數(shù)：0.9g/10min，190℃，2.16kg)：50質(zhì)量份
復(fù)合填料：4質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤(rùn)土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到單螺桿擠出機(jī)中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為80g/m2產(chǎn)品。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物，熔融指數(shù)：2g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：50質(zhì)量份
復(fù)合填料：1質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：40％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤(rùn)土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將30質(zhì)量份彈性組分和復(fù)合填料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，使組分共混后造粒，將其與剩下70質(zhì)量份彈性體組分和50質(zhì)量份非彈性組分加入到單螺桿擠出機(jī)中，使組分共混后擠出成膜，獲得克重為15g/m2產(chǎn)品。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的環(huán)保復(fù)合粘接材料中的膠膜層組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物30％，熔融指數(shù)：30g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物70％，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：4g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg)：50質(zhì)量份
復(fù)合填料：8質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：40％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤(rùn)土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，使組分熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2的單層膠膜，將兩層單層膠膜中間鋪上玻璃纖維，熱壓復(fù)合獲得三明治結(jié)構(gòu)的克重為180g/m2復(fù)合粘接材料。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
比較例1
本實(shí)施例的環(huán)保復(fù)合粘接材料中的膠膜層組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物30％，熔融指數(shù)：30g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物70％，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質(zhì)量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：4g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg)：50質(zhì)量份
復(fù)合填料：8質(zhì)量份
其中復(fù)合填料組成為：
竹炭纖維：60％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤(rùn)土10％)：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，使組分熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2的單層膠膜，將兩層單層膠膜中間鋪上玻璃纖維，熱壓復(fù)合獲得三明治結(jié)構(gòu)的克重為180g/m2復(fù)合粘接材料。進(jìn)行粘接強(qiáng)度、voc、抗菌性、阻燃性的測(cè)試，測(cè)試方法附于實(shí)施例后，測(cè)試結(jié)果見表1。
通過上述實(shí)施例獲得的產(chǎn)品應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的粘接，經(jīng)下述測(cè)試方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果列于表1。
1.水刺無(wú)紡布/熱熔膠膜(或復(fù)合粘接材料)的粘接強(qiáng)度
取20mm寬的熱熔膠膜和25mm寬的水刺無(wú)紡布，190℃下熱壓15s，完全冷卻后，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2790《膠粘劑180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法撓性材料對(duì)剛性材料》，在拉力機(jī)上進(jìn)行測(cè)試，剝離速度為300mm/min，記錄拉伸強(qiáng)度值。
2.voc有害物質(zhì)的測(cè)試
取上述1g熱熔膠膜(或復(fù)合粘接材料)，采用gc-ms測(cè)試揮發(fā)分，測(cè)試溫度為80℃，測(cè)試時(shí)間為2h。
與水刺無(wú)紡布復(fù)合后，取1g復(fù)合物，參照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ms300-55測(cè)試甲醛含量。同時(shí)將1g水刺無(wú)紡布作為對(duì)比例1，測(cè)試甲醛含量。
3.阻燃性測(cè)試
分別將實(shí)施例樣品1-5，比較例1切條，在ag5100b垂直燃燒測(cè)試儀上，根據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)astmd3801進(jìn)行燃燒測(cè)試，結(jié)果如表1。
上述實(shí)施例用來(lái)解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
表1
*：阻燃等級(jí)為v-2<v-1<v-0；nc表示無(wú)阻燃級(jí)別。
#：nd表示未檢測(cè)出
如上表1所示，對(duì)比比較例1和實(shí)施例1-5，不添加阻燃填料的產(chǎn)品不具備阻燃性，阻燃填料最多的實(shí)施例2的產(chǎn)品具有最高的阻燃等級(jí)，其他實(shí)施例產(chǎn)品均具有一定程度的阻燃性。單純的膠膜或復(fù)合粘接材料(實(shí)施例1-6)不含有甲醛，對(duì)比例1由于含有水刺無(wú)紡布，會(huì)有甲醛揮發(fā)，而膠膜或復(fù)合粘接材料中由于含有吸附劑，可以一定程度吸附甲醛，減少甲醛的揮發(fā)。對(duì)比實(shí)施例5和實(shí)施例1-4，復(fù)合結(jié)構(gòu)的粘接材料可以一定程度上增加粘接強(qiáng)度。