CN104497911B - 一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，包括以下重量百分比例的原料组分：聚乙烯 70～90重量份、SBS10重量份、酸酐：0.5～1重量份、引发剂：0.05～0.1重量份、气味吸附剂：1～5重量、抗氧剂：0.1～1.0重量份；通过使用低气味的PE，加入SBS以及物理吸附剂，通过脱挥技术双螺杆加工制备而成，制备产品气味明显改善，挥发物含量明显降低。

Description

一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶及其制 备方法
技术领域
本发明涉及一种用于汽车内饰的低挥发物(VOCs)含量聚乙烯复合热熔胶及其制备方法，属于热熔胶材料领域。
背景技术
汽车内饰件一般安装于汽车内部,起到隔热、隔音与美观的作用。在安装过程中，内饰件需要使用热熔胶进行粘接。
随着公众环保健康意识增强，人们对车内气味及空气质量提出更高要求。热熔胶使用最多的使改性聚乙烯系列材料，当车内达到一定温度时，聚乙烯材料当中的挥发性有机物(VOCs)就会是释放出来，在车内产生气味，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。严重影响驾驶员和内乘员身体健康和行车安全。
在合成、制备、改性以及成型过程中，苯乙烯类聚合物会含有部分挥发物，其来源一般有残留单体、溶剂、添加剂以及降解产生的小分子物质等，上述挥发物归属于VOCs。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，使用低气味的PE，加入SBS以及物理吸附剂，通过脱挥技术双螺杆加工制备而成，制备产品气味明显改善，挥发物含量明显降低。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，包括以下重量百分比例的原料组分：
聚乙烯：70～85重量份
SBS热塑性弹性体：10重量份
酸酐：0.5～1重量份
引发剂：0.05～0.1重量份
气味吸附剂：5～20重量份
抗氧剂：0.1～1重量份；
SBS热塑性弹性体，是苯乙烯一丁二烯苯乙烯三段共聚物，又称热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶，简称SBS。
优选的，所述一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，包括以下原料组分：
聚乙烯：70重量份
SBS热塑性弹性体：10重量份
酸酐：0.5重量份
引发剂：0.05重量份
气味吸附剂：20重量份
抗氧剂：0.2重量份；
优选的，所述聚乙烯的分子量为30-300万，熔融指数为2-4g/10cim，密度：0.91-0.94g/cm3。
优选的，所述SBS热塑性弹性体的分子量为10-25万，熔融指数为1.5-4g/10min。
优选的，所述酸酐选自马来酸酐(MAH)，CAS：108-31-6，纯度：AR>99.0wt％。
优选的，所述引发剂选自过氧化二异丙苯(DCP)和2，5－二甲基双叔丁基过氧己烷(L101)。
优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂B215。
优选的，所述气味吸附剂选自活性炭、多孔二氧化硅、活性氧化铝、粘土、膨润土、多孔分子筛等物理吸附剂。
本发明进一步提供所述一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1) 将所有原料组分在高速混合机中搅拌混合均匀；
(2) 将混合后的原料用双螺杆挤出机进行熔融挤出；
(3) 冷却、干燥后切粒。
优选的，步骤(2)所述双螺杆挤出机的螺杆温度设定为：I区165℃～170℃、II区170℃～185℃、III区175℃～195℃、IV区185℃～210℃、V区185℃～210℃、VI区185℃～210℃、VII区175℃～200℃、VIII170℃～195℃、IX区170℃～195℃、X区I区165℃～180℃、机头温度200℃～225℃；螺杆转速为200～300转/分；停留时间1～2分钟；压力10～30mPa。
本发明的技术效果及优点在于：
1) 使用低气味的PE，保证材料本身的低气味。
2) 加入SBS，粘接强度高、耐热性好，韧性好，可用于不同材料件的黏贴。
3) 添加活性炭、多孔二氧化硅、活性氧化铝、粘土、膨润土、多孔分子筛等物理吸附剂，通过双螺杆挤出机在一定工艺下反应，可极大降低产品气味，并降低成本。
4) 使用脱挥技术，在双螺杆加工工艺过程中，有效将马来酸酐接枝过程中产生的游离酸性气体、反应产生的VOCs及异味通过高效抽真空抽离，减少产品带来的气味和VOC发散。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本例中的低VOCs聚乙烯复合材料原料配比如下(重量份)：
制备过程步骤：
(1)将各原料组分按上述比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出，所述双螺杆挤出机一到十区加工温度分别为165℃、175℃、180℃、190℃、200℃、200℃、195℃、185℃、175℃、165℃；挤出机机头温度为215℃，螺杆转速200～300转/分钟，停留时间1～2分钟，压力为10～30mPa。
(3)冷却、干燥后切粒。
实施例2
本例中的低VOC聚丙烯复合材料原料配比如下(重量份)：
制备过程步骤：
(1)将各原料组分按上述比例在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出，所述双螺杆挤出机一到十区加工温度分别为165℃、170℃、175℃、185℃、185℃、195℃、195℃、170℃、170℃、180℃,挤出机机头温度为200℃，螺杆转速200～300转/分钟，停留时间1～2分钟，压力为10～30mPa。
(3)冷却、干燥后切粒。
实施例3
本例中的低VOC聚丙烯复合材料原料配比如下(重量份)：
制备过程步骤：
(1)将聚乙烯、SBS、及助剂按上述比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗,经双螺杆挤出机熔融挤出，所述双螺杆挤出机一到十区加工温度分别为170℃、180℃、190℃、200℃、200℃、210℃、200℃、190℃、175℃、165℃，挤出机机头温度为210℃，螺杆转速200～300转/分钟，停留时间1～2分钟，压力为10～30mPa；
(3)冷却、干燥后切粒。
实施例4
本例中的低VOC聚丙烯复合材料原料配比如下(重量份):
制备过程步骤：
(1)将各原料组分按上述比例要求在混料机中预先混合均匀，备用；
(2)将预混料倒入加料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出；所述双螺杆挤出机一到十区加工温度分别为170℃、185℃、195℃、210℃、210℃、210℃、200℃、195℃、195℃、180℃,挤出机机头温度为225℃，螺杆转速200～300转/分钟，停留时间1～2分钟，压力为10～30mPa；
(3)冷却、干燥后切粒。
性能评价方式及实行标准：
气味评估按照德国大众汽车公司气味评估标准PV3900进行评估，评价方法及标准如下：
(1)由3名鉴定员进行气味鉴定，若数据偏差2个点以上，需要5名鉴定员；
在标准实验室环境下，分别将各试样放入气味评估特定容器瓶，放入80±5℃的烘箱中放2h,冷却至60℃时。
由5名鉴定员进行鉴定评估，然后取算术平均值，四舍五入落实分数，其中容器瓶为大众公司气味检测标准PV3900特别指定无味玻璃瓶，以消除外界材料干扰。
气味等级N＝∑Ni/5；评价标准如下表1：
表1气味评价标准
评分 评定
1 无气味
2 有气味，但无干扰性气味
3 有干扰性气味
4 有强烈干扰性气味
5 有不能忍受的气味
(2)挥发份(包括水)含量测试方法参照GB/T 2914-1999，具体方法为：将带盖称量瓶于105℃的样品均匀铺在称量瓶底部，盖上盖子，然后称量准确至0.0005g，然后放置于105℃的烘箱，1h后取出，放入干燥器中冷却至室温，称量准确至0.0005g，再加热0.5h，同样操作,直至恒重，即连续两次称量结果相差不大于0.0005g，由此计算挥发份含量，计算公式为：
挥发份含量(％)＝(m0-m1)*100/m0
其中，m0为加热前样品质量；m1为加热后样品质量。
表2实施例1-4制得的聚乙烯复合热熔胶的性能测试结果
实施例 气味等级 挥发份含量(％)
实施例1 4.0 0.530％
实施例2 2.7 0.189％
实施例3 2.0 0.246％
实施例4 2.5 0.332％
经实施例1～4可以看到，经过高效抽真空挥脱处理，所有实施例的气味等级都未达到5级；通过添加不同的物理吸附材料，在高温环境检测下，气味等级和挥发物含量有明显改善。

Claims (10)

1.一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，包括以下原料组分：
聚乙烯：70～85重量份
SBS热塑性弹性体：10重量份
酸酐：0.5～1重量份
引发剂：0.05～0.1重量份
气味吸附剂：5～20重量份
抗氧剂：0.1～1.0重量份。
2.如权利要求1所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，
包括以下原料组分：
聚乙烯：70重量份
SBS热塑性弹性体：10重量份
酸酐：0.5重量份
引发剂：0.05重量份
气味吸附剂：20重量份
抗氧剂：0.2重量份。
3.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述聚乙烯的分子量为30-300万，熔融指数为2-4g/10min，密度：0.91-0.94g/cm3。
4.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述SBS热塑性弹性体的分子量为10-25万，熔融指数为1.5-4g/10min。
5.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述酸酐选自马来酸酐，纯度>99.0wt％。
6.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述引发剂选自过氧化二异丙苯和2，5－二甲基双叔丁基过氧己烷。
7.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂B215。
8.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶，其特征在于，所述气味吸附剂选自活性炭、多孔二氧化硅、活性多孔氧化铝、粘土、膨润土和多孔分子筛。
9.如权利要求1或2所述的一种用于汽车内饰的低挥发物含量聚乙烯复合热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所有原料组分在高速混合机中搅拌混合均匀；
(2)将混合后的原料用双螺杆挤出机进行熔融挤出；
(3)冷却、干燥后切粒。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述双螺杆挤出机的螺杆温度设定为：I区165℃～170℃、II区170℃～185℃、III区175℃～195℃、IV区185℃～210℃、V区185℃～210℃、VI区185℃～210℃、VII区175℃～200℃、VIII170℃～195℃、IX区170℃～195℃、X区165℃～180℃、机头温度200℃～225℃；螺杆转速为200～300转/分；停留时间1～2分钟；压力10～30mPa。
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