CN104497417A - 一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料及其制备方法，其材料包括聚丙烯树脂200～350份，填料80～150份、PE蜡6～12份、马来酸酐接枝物2～5份、钛酸脂偶联剂2～5份、活化剂6～12份、乙撑双油酸酰胺2～5份、膨胀型阻燃剂12～25份、外润滑剂6～15份、内润滑剂5～10份、稳定剂10～25份、染料适量。其制作工艺过程包括高温混合、搅拌处理、挤出成型。其制品表面光亮度高，不发粘，外形美观，结实耐用不变形，产品质量好，适用范围广，具有良好的发展前景。

Description

一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车内饰件技术领域，尤其涉及一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料及其制备方法。
背景技术
由于世界经济快速发展与人民生活水平的不断提高，汽车工业发展，尤其是轿车生产日新月异，车型不断更新。对与车型相匹配的内饰材料要求也越来越高。单一组分材料已不能满足要求近年来，人们通常采用纺织材料与其它基材经复合加工成内饰材料，在复合加工过程中，需将两种或多种基材(如纺织材料+纺织材料或纺织材料+塑料+橡胶)经粘合剂复合而成。但所用溶剂型粘合剂含有大量易挥发的有害的有机溶剂，在生产加工过程中逸出而污染环境，若溶剂脱不净，残留在复合材料中也会污染使用的环境。另外，现有技术中，常规的汽车仪表台，结构复杂，常采用拼接式结构，仪表台曲面多，面积大，对仪表台的加工工艺要求比较高，尤其是生产成本比较高。电动汽车的动力结构与燃油汽车不同，特别是微型电动汽车，要求价格低，因此，公知的汽车仪表台及其制备方法不适用电动汽车。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能使汽车用的内饰复合材料的生产过程流程短、效率高、质量好、污染少的制造方法。
为解决这一问题采用了如下方案。
一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其配方为：聚丙烯树脂200～350份，填料80～150份、 PE蜡6～12份、马来酸酐接枝物2～5份、钛酸脂偶联剂2～5份、活化剂6～12份、乙撑双油酸酰胺2～5份、膨胀型阻燃剂12～25份、外润滑剂6～15份、内润滑剂5～10份、稳定剂10～25份、染料适量。
进一步，所述填料为碳酸钙粉、滑石粉、云母粉、沸石粉、水镁石粉、硅灰石粉、炭黑、金属粉末、石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、煅烧高岭土的一种或数种混合物。
碳酸钙可以增量降低成本、提高抗冲击性能。滑石粉可以增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性。云母粉可显著提高刚性和耐热性，提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性。沸石粉可提高材料的润滑性。煅烧高岭土可提高电绝缘性。硅灰石可提高材料表面硬度。沉淀硫酸钡可提高制品表面光泽、增大材料密度。水镁石粉可达到填充、阻燃、消烟三重效果。炭黑可达到永久抗静电效果，提高耐光照老化性。金属粉末可达到永久抗静电效果。石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等提高润滑性，成型容易。
膨胀型阻燃剂(IFR)是一种以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂，它不含卤素，也不采用氧化锑作为协效剂，该类阻燃剂在受热时发泡膨胀，故称为膨胀型阻燃剂，它是一类高效低毒的环保型阻燃剂。20世纪90年代后，膨胀型阻燃剂的研究逐渐开始活跃，它被公认为是实现阻燃剂无卤化的有效途径之一，其在纺织品的阻燃整理中也极具潜力。膨胀型阻燃剂有三个基本要素。即酸源、炭源和气源。酸源又称脱水剂或炭化促进剂，一般是无机酸或燃烧中能原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等；炭源也叫成炭剂，它是形成泡沫炭化层的基础，主要是一些含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂等；气源也叫发泡源，是含氮化合物，如尿素、三聚氰胺、聚酰胺等。三组分中，酸源最为主要，比例最大，且阻燃元素含于酸源中，所以酸源是真正意义上的阻燃剂，碳源和发泡剂则是协效剂。IFR主要分磷氮类阻燃剂和可膨胀石墨两类，磷氮类阻燃剂又分单体型磷氮类阻燃剂和混合型磷氮类阻燃剂两类。单体型磷氮类阻燃剂就是炭源、酸源、气源共同存在于同一分子中，分子结构中一般都含有自由的、可离子化的氢的衍生物，因此才能在加热时产生膨胀作用。混合型磷氮类阻燃剂是由磷酸盐、多元醇和含氮化合物三部分组成的混合物。其中比较典型的就是聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺(APP/PER/MEL)阻燃体系。
进一步，稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂的混合物。
进一步，所述内润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸的一种或数种的混合物，外润滑剂为石蜡。
进一步，所述活化剂为二甲基苯胺。
其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂，投入混合机中，加热升温到100-105℃，搅拌20-30分钟，加入所述钛酸脂偶联剂、所述填料，启动混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、将混合物料温度上升到120-125℃，停止搅拌处理；将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到30℃-40℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，并将步骤C获得的混合物料加入，加热升温到150-230℃，停止加热，搅拌5-10分钟；
D、将得到的物料放入注塑机及模具注塑成型。
按照上述发明设计、制作、试验，证明本发明的生产工艺简单、操作方便，界面结合性能相比木质重组产品的性能要好，能够满足不同成品的加工流动性要求，所用塑料量少，制成产品的稳定性强，硬度高、强度大，耐冲击，不易燃，表面光滑不易粘结灰尘。无毒、无味、无重金属，安全环保。可以一次性注塑生成电动汽车仪表台等内饰件，工艺简单，造价低，特别适于制作小微电动汽车的汽车内饰件，市场潜力大，易于推广应用，能较好地达到预定目的。
具体实施方式  
下面结合实例对本发明的具体实施方式加以说明。
实施例1。一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：其配方为：聚丙烯树脂200份，填料80份、 PE蜡6份、马来酸酐接枝物2份、钛酸脂偶联剂2份、活化剂6份、乙撑双油酸酰胺2份、膨胀型阻燃剂12份、外润滑剂6份、内润滑剂5份、稳定剂10份、染料1份。
所述填料为碳酸钙粉、炭黑、金属粉末、石墨按50%：25%：5%：20%重量比进行混合后形成的混合物。，
稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂按50%：25%：25%重量比进行混合后的混合物。
内润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸按50%：25%:25%重量比进行混合后的混合物，外润滑剂为石蜡。
活化剂为二甲基苯胺。
其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂， 投入混合机中，加热升温到100-105℃，搅拌20-30分钟，加入所述钛酸脂偶联剂、所述填料，启动混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、将混合物料温度上升到120-125℃，停止搅拌处理；将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到30℃-40℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，并将步骤C获得的混合物料加入，加热升温到150-230℃，停止加热，搅拌5-10分钟；
D、将得到的物料放入注塑机及模具注塑成型。注塑机工艺参数为：螺杆温度175～200℃，注射压力65～100bar，注射速度40～80㎜/s。
实施例2。一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：其配方为：聚丙烯树脂260份，填料100份、 PE蜡8份、马来酸酐接枝物5份、钛酸脂偶联剂3份、活化剂10份、乙撑双油酸酰胺4份、膨胀型阻燃剂15份、外润滑剂10份、内润滑剂8份、稳定剂10份、染料1.5份。
所述填料为滑石粉、硅灰石份、炭黑、二硫化钼按50%：25%：5%：20%重量比进行混合后的混合物。稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂按50%：25%：25%重量比进行混合后的混合物。
内润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸按50%：25%：25%重量比进行混合后的混合物，外润滑剂为石蜡。
活化剂为二甲基苯胺。
其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂， 投入混合机中，加热升温到105℃，搅拌20-30分钟，加入所述钛酸脂偶联剂、所述填料，启动混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、将混合物料温度上升到125℃，停止搅拌处理；将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到40℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，并将步骤C获得的混合物料加入，加热升温到200℃，停止加热，搅拌5-10分钟；
D、将得到的物料放入注塑机及模具注塑成型。注塑机工艺参数为：螺杆温度175～200℃，注射压力65～100bar，注射速度40～80㎜/s。
实施例3。一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：其配方为：聚丙烯树脂350份，填料150份、 PE蜡12份、马来酸酐接枝物5份、钛酸脂偶联剂5份、活化剂12份、乙撑双油酸酰胺5份、膨胀型阻燃剂25份、外润滑剂15份、内润滑剂10份、稳定剂25份、染料2份。
所述填料为沸石粉、炭黑、金属粉末、石墨、煅烧高岭土按50%： 5%：5%：10%:30%重量比进行混合后的混合物。
稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂按50%：25%：25%重量比进行混合后的混合物。
内润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸按50%：25%：25%重量比进行混合后的混合物，外润滑剂为石蜡。
活化剂为二甲基苯胺。
其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂， 投入混合机中，加热升温到105℃，搅拌20-30分钟，加入所述钛酸脂偶联剂、所述填料，启动混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、将混合物料温度上升到125℃，停止搅拌处理；将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到40℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，并将步骤C获得的混合物料加入，加热升温到200℃，停止加热，搅拌5-10分钟；
D、将得到的物料放入注塑机及模具注塑成型。注塑机工艺参数为：螺杆温度175～200℃，注射压力65～100bar，注射速度40～80㎜/s。
实施例4。一种电动汽车内饰用复合材料，其配方为：聚丙烯树脂350份，填料120份、 PE蜡11份、马来酸酐接枝物5份、钛酸脂偶联剂5份、活化剂12份、乙撑双油酸酰胺5份、膨胀型阻燃剂25份、外润滑剂15份、内润滑剂10份、稳定剂25份、染料2份。
所述填料为水镁石粉、硅灰石、聚四氟乙烯、煅烧高岭土按25%：25%：25%：125%:重量比进行混合后的混合物。
稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂按50%： 25%：25%重量比进行混合后的混合物。
所述内润滑剂为硬脂酸钙，外润滑剂为石蜡。
所述活化剂为二甲基苯胺。
其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取活性聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂， 投入高温混合机中，加热升温到105℃，停止加热，加入所述铅酸脂偶联剂、所述活性轻质碳酸钙，启动高温混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、当所述的混合物料温度上升到120℃，停止搅拌处理；然后将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到30℃℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，加热升温到200℃，停止加热，搅拌，
D、使用注塑机及模具注塑成型。
经测试，本发明制得的汽车内饰材料，拉伸强度达到42-47MPa，缺口冲击强度达到28-29KJ/m2，拉伸强度由22-23MPa，弯曲模量由达到1700MPa以上，防粘等级小于1.5。制品表面光亮度高，不发粘，外形美观，结实耐用不变形，产品质量好，适用范围广，具有良好的发展前景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：其配方为：聚丙烯树脂200～350份，填料80～150份、 PE蜡6～12份、马来酸酐接枝物2～5份、钛酸脂偶联剂2～5份、活化剂6～12份、乙撑双油酸酰胺2～5份、膨胀型阻燃剂12～25份、外润滑剂6～15份、内润滑剂5～10份、稳定剂10～25份、染料适量。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：所述填料为碳酸钙粉、滑石粉、云母粉、沸石粉、水镁石粉、硅灰石粉、炭黑、金属粉末、石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、煅烧高岭土的一种或数种混合物。
3.如权利要求1所述的一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂、铅盐稳定剂的混合物。
4. 如权利要求1所述的一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：所述内润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸的一种或数种的混合物，外润滑剂为石蜡。
5.如权利要求1所述的一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料，其特征在于：所述活化剂为二甲基苯胺。
6.如权利要求1-5任意一权利要求所述的一种电动汽车内饰用阻燃、环保材料的制备方法，其特征在于，其制作工艺过程为：
A、按照所述重量配比称取聚丙烯树脂，铅酸脂偶联剂， 投入混合机中，加热升温到100-105℃，搅拌20-30分钟，加入所述钛酸脂偶联剂、所述填料，启动混合机进行搅拌处理，形成混合物料；
B、将混合物料温度上升到120-125℃，停止搅拌处理；将所述混合物料转送到一个冷混处理机中缓慢搅拌降温，下降到30℃-40℃；
C、按照重量配比称取其他原料并将其投入到高温混合机中，并将步骤C获得的混合物料加入，加热升温到150-230℃，停止加热，搅拌5-10分钟；
D、将得到的物料放入注塑机及模具注塑成型。
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