CN105330961A - 低voc软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料及其制造方法 - Google Patents

低voc软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料及其制造方法 Download PDF

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章愿愿
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Abstract

本发明公开一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按质量百分百计，包括有：聚丙烯树脂：44~72.5%；增韧剂：5~10%；软触感改质剂：5~10%；滑石粉：15~30%；气味吸收剂：1~3%；耐侯剂：0.5~1%；抗氧化剂：0.5~1%；分散剂：0.5~1%。本发明以低VOC聚丙烯树脂、增韧剂、软触感改质剂及滑石粉为主要成分，加入气味吸收剂、耐侯剂、抗氧化剂及分散剂，控制各种材料的比例进行挤出造粒，得到低VOC、在视觉和触觉都有柔软感觉的产品，该复合物可以广泛地应用于仪表台板、立柱、手套箱、门板等汽车内饰件。

Description

低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域技术，特别是提供一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料及其制造方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，车内的挥发性有害物质就已引起人们的关注。我国在2012年3月就正式实施国标GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，当中就明确地规定各种挥发性有害物质的含量。大多数内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，聚丙烯内饰件气味物质主要是烷烃、烯烃、醛、酮、酯类，这些物质的挥发温度低。当气温达到一定高度时，在光热的作用下，产生令人不舒服的气味。
目前汽车内饰流行在视觉和触觉上给人以“柔软”的感觉。而传统的PP注塑成型制件表面给人的是一种硬质塑料感强。因此，通过配方设计，赋予普通的硬质PP材料以“柔软”的触感。“柔软触感”是塑料制件的一种性能，可描述为手触摸制件表面时感到有一定的柔软度。
专利公开号为CN101817953A《一种低散发的改性聚丙烯复合材料及其制备方法》描述了一种多孔吸附材料改善材料散发性的例子。多孔材料加入材料的确可以起到物理吸附的作用，但是，由于填料很有可能会对材料的物性会有影响。同时在长期或者高温环境时，由于吸附平衡，吸附的小分子还是有重新脱离出来的可能。专利公开号为CN104530573A《低光泽、低翘曲、软触感车用聚丙烯组合物及制备和应用》只是描述了材料软触感方面的优势，而没有涉及低VOC方面的研究。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，进行了创新性的改进，本发明的目的在于提供一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料及其制造方法。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：按质量百分百计，包括有：
聚丙烯树脂：44~72.5%；
增韧剂：5~10%；
软触感改质剂：5~10%；
滑石粉：15~30%；
气味吸收剂：1~3%；
耐侯剂：0.5~1%；
抗氧化剂：0.5~1%；
分散剂：0.5~1%。
作为一种优选方案，所述PP树脂为高流动性的共聚聚丙烯，其熔融指数为30~100g/10min。
作为一种优选方案，所述增韧剂为乙烯-辛烯聚合物或者苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种。
作为一种优选方案，所述软触感改质剂为三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氢化苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种。
作为一种优选方案，所述滑石粉为2500目的超细滑石粉。
作为一种优选方案，所述气味吸收剂为含有脂肪醇聚氧乙烯醚酸钠的低分子量发泡丙烯聚合物，其分子式为：RO(CH2CH2O)n-ONa，其中R为C=12~15烷基，n=3~5；所述耐侯剂优为受阻胺类耐侯剂。
作为一种优选方案，所述抗氧化剂为1010、1076、B225、1098、168、626中的一种或者几种；
作为一种优选方案，所述分散剂为硬酯酸钙、硬酯酸锌、PE蜡、P121中的一种或者几种。
低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制造方法，包括以下步骤：
第一步：将聚丙烯树脂44~72.5%、增韧剂5~10%、软触感改质剂5~10%、气味吸收剂1~3%、耐侯剂0.5~1%、抗氧化剂0.5~1%以及分散剂0.5~1%放入高速混料机中高速混合3~5分钟；
第二步：再按比例加入滑石粉15~30%后高速混合3~5分钟使各组分能够充分混合均匀；
第三步：将充分混合好的材料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比为40：1以上。
作为一种优选方案，所述挤出机内按照物料输送方向一共分为十个温区，第一温区到第十温区的温度为依次为：200℃-220℃-220℃-210℃-210℃-205℃-205℃-200℃-200℃-210℃；挤出机的主机转速在400~550转/min，喂料转速在800~1000转/min，真空度小于负0.08MPa。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体为：在造粒过程中，气味吸收剂有效成分在热和剪切的共同作用下形成微泡，从而高效润湿气味和VOC的成分。在挤出后端抽真空部位微泡破裂，包含在气泡中的气味和VOC的成分被抽出挤出机。本发明以低VOC聚丙烯树脂、增韧剂、软触感改质剂及滑石粉为主要成分，加入气味吸收剂、耐侯剂、抗氧化剂及分散剂，控制各种材料的比例进行挤出造粒，得到低VOC、在视觉和触觉都有柔软感觉的产品，该复合物可以广泛地应用于仪表台板、立柱、手套箱、门板等汽车内饰件。
所述气味吸收剂为脱除类长久气味吸收剂，外观是发泡性白色小颗粒。它是一种加入脂肪醇聚氧乙烯醚酸钠经过特殊处理的低分子量发泡丙烯聚合物，其特殊的分子结构，让其具熔点在120～130℃之间，可在颗粒的复合熔融阶段激活，因此几乎可将VOC完全从塑料粒子中清除。随之产生的VOC和助剂载体混合液在复合物生产的排气工序中以蒸汽形式散发，从而达到永久降低材料的VOC含量。
具体实施方式
聚丙烯树脂：PPB308G，韩国SK公司，熔融指数在30~40g/10min之间；增韧剂：POEDF610，三井化学，熔融指数在1~2g/10min之间；软触感改质剂：TPECL2242，美国普立万，肖氏硬度（邵氏A，10秒，ASTMD2240）40~43；滑石粉：SR15-4000，海城精华矿产有限公司；气味吸收剂：BYKP4200，毕克化工；耐侯剂：选用新秀化学的型号为塑诺稳5588；抗氧化剂选用巴斯夫1010和168按1：1比例复配；分散剂选用赢创德固萨，型号TEGOMERP121。
一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制造方法包括以下步骤：
第一步：将聚丙烯树脂44~72.5%、增韧剂5~10%、软触感改质剂5~10%、气味吸收剂1~3%、耐侯剂0.5~1%、抗氧化剂0.5~1%以及分散剂0.5~1%放入高速混料机中高速混合3~5分钟；
第二步：再按比例加入滑石粉15~30%后高速混合3~5分钟使各组分能够充分混合均匀；
第三步：将充分混合好的材料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比要在40：1以上。挤出机内按照物料输送方向一共分为十个温区，第一温区到第十温区的温度为依次为：200℃-220℃-220℃-210℃-210℃-205℃-205℃-200℃-200℃-210℃；挤出机的主机转速在400~550转/min，喂料转速在800~1000转/min，真空度小于负0.08MPa。
实施例1~5和对比例1的具体百分比如下表1所示：
对实施例1～5和对比例1制备得到的聚丙烯复合物进行性能测定，结果见表2所示，各项性能测试方法：
力学性能：拉伸强度和伸长率按GB/T1040-2006标准进行测试；弯曲强度和弯曲模量按GB/T9341-2008标准进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-2008标准进行测试。
TVOC性能按GB/T27630-2011标准进行测试。
软触感性能：注塑边长为100mm，厚度为5mm的正方形，常温放置24小时后，用手触摸是否柔软判断。
从表2可知，通过按比例添加各种原材料，经过双螺杆挤出机得到的塑料颗粒，是可以得到低VOC软触感聚丙烯复合材料的。TVOC是总的可挥发性有害物质的含量，其数值越低，说明材料的VOC含量越低。实施例1～5TVOC最高的才30ugc/g，而对比例的TVOC含量高达1万ugc/g以上；在软触感方面，实施例1～5的手感都是柔软的，就算是最差的实施例5也可以达到较柔软级别，而对比例的触摸手感是十分之硬，而没有柔软感可言。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：按质量百分百计，包括有：
聚丙烯树脂：44~72.5%；
增韧剂：5~10%；
软触感改质剂：5~10%；
滑石粉：15~30%；
气味吸收剂：1~3%；
耐侯剂：0.5~1%；
抗氧化剂：0.5~1%；
分散剂：0.5~1%。
2.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述PP树脂为高流动性的共聚聚丙烯，其熔融指数为30~100g/10min。
3.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯聚合物或者苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述软触感改质剂为三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氢化苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述滑石粉为2500目的超细滑石粉。
6.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述气味吸收剂为含有脂肪醇聚氧乙烯醚酸钠的低分子量发泡丙烯聚合物，其分子式为：RO(CH2CH2O)n-ONa，其中R为C=12~15烷基，n=3~5；所述耐侯剂优为受阻胺类耐侯剂。
7.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧化剂为1010、1076、B225、1098、168、626中的一种或者几种。
8.根据权利要求1所述一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述分散剂为硬酯酸钙、硬酯酸锌、PE蜡、P121中的一种或者几种。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：将聚丙烯树脂44~72.5%、增韧剂5~10%、软触感改质剂5~10%、气味吸收剂1~3%、耐侯剂0.5~1%、抗氧化剂0.5~1%以及分散剂0.5~1%放入高速混料机中高速混合3~5分钟；
第二步：再按比例加入滑石粉15~30%后高速混合3~5分钟使各组分能够充分混合均匀；
第三步：将充分混合好的材料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机的长径比为40：1以上。
10.根据权利要求9所述低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制造方法，其特征在于：所述挤出机内按照物料输送方向一共分为十个温区，第一温区到第十温区的温度为依次为：200℃-220℃-220℃-210℃-210℃-205℃-205℃-200℃-200℃-210℃；挤出机的主机转速在400~550转/min，喂料转速在800~1000转/min，真空度小于负0.08MPa。
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