CN105647021A - 一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低气味低挥发汽车内饰聚丙烯复合材料及制备方法。复合材料由以下重量组分制得：聚丙烯100份，无机填料10~35份，增韧剂5~15份，偶联剂0.2~0.8份，抗氧剂0.2~0.8份，光稳剂0.2~0.8份，润滑剂0.2~1份，POSS材料2~5份，液体蒸馏水1.5~3.5份，色粉0.3~1.0份。本发明在进行双螺杆挤出造粒时，液体蒸馏水汽化变成水蒸气可以将基体材料中的小分子带出以达到降低复合材料的气味和挥发物；通过加入POSS材料使其与聚丙烯构成互穿网络结构提高复合材料的耐刮擦性能，POSS材料硬度高、耐迁移、无气味等特性不会给聚丙烯复合材料带来气味和挥发物的增加。
Description
技术领域：
本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料及制备方法。
背景技术：
笼型聚倍半硅氧烷(简称POSS)是近年来新兴的一类真正分子水平上的有机/无机杂化纳米材料，其分子通式为(RSiO1.5)n，n一般为6、8、10、12等，其中以n为8最为典型。POSS兼具有无机纳米粒子的纳米尺寸及笼状结构，同时具有机聚合物的优点，如：
1、POSS无机硅氧骨架结构决定其具有突出的耐热性、阻燃性和抗辐射性；
2、POSS可以提高聚合物的韧性，这是由于POSS纳米粒子能终止微裂纹尖端的发展，并能引发银纹或剪切带，或使分子链重新排列。在POSS笼型结构的顶角Si原子上可根据需要连接反应性或非反应性的有机官能团，达到与聚合物基体反应性相容或分子级分散的目的，从而大幅提高复合材料的性能；
3、POSS的有机官能团使其与聚合物及有机单体在纳米结构尺寸上有很好的相容性，同时使得POSS单体更加容易接枝至聚合物中去，因此POSS独特的结构与性能为增强聚合物复合材料，提高材料的耐温性、抗氧化性、阻燃性、表面硬度及力学性能诸方面提供了机遇。
聚丙烯材料由于成本低、质量轻、耐化学性能好、加工性能优异、易回收等优点，近年来广泛应用于汽车和家电行业，尤其应用于汽车内外饰件，如：门内饰板、仪表板、立柱、座椅护板、保险杠、侧包围、导流板、挡泥板等。随着汽车工业的日益发展和消费者环保健康意识不断地增强，人们不仅要求轿车要有宽敞的车内空间、视野开阔和乘座舒适，还要求车内空气新鲜、质量好。车内挥发性有害物质已引起了人们的关注，其直观反映为对气味的感知，研究表明，车内气味的来源是多方面的，来自内饰部件的挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds，简称“VOC”）是影响车内空气质量的主要原因之一。大多数内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、胺、苯酚、硫醇、过氧化物、醛、酮类的物质，这些物质的沸点通常在50~260℃的范围之内。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，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应。2012年3月1日，GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》开始实施，提出了对整车车厢里空气里的苯类和醛类8种物质的限值要求。汽车内饰件是汽车车厢里面主要的空气污染源之一，而改性聚丙烯材料又是制造汽车内饰件的主要材料之一，因此制备低气味、低挥发性有机物（苯类和醛类8种物质）的改性聚丙烯材料成为改性塑料一个新热点。另一方面，近年来很多汽车主机厂既要求汽车内饰材料低气味、低挥发物也要求其具有良好的耐刮擦性能。如上海大众汽车就有这样的要求。为了既达到低气味、低挥发以及良好的耐刮擦性能，目前改性塑料厂家主要采用的是加入活性炭、分子筛或多孔硅胶等材料来改善气味和挥发物，同时可加入硅酮类物质、酰胺类物质或聚硅氧烷来改善材料耐刮擦性能。然硅酮类物质、酰胺类物质或聚硅氧烷都会带来气味和挥发物的增加。如专利CN1730542B利用多孔硅胶作为吸附剂。如专利CN100580022C和专利CN100506907C利用分子筛作为吸附剂。如专利CN103059409利用活性炭和分子筛复配作为吸附剂。如专利CN102329459A利用硅酮类或聚硅氧烷作为耐刮擦剂，利用脂肪酸脂类化合物、纳米氧化锌、纳米氧化钛作为气味吸附剂，但最后复合材料的气味和耐刮擦性能一般。如专利CN102532710A利用纳米氧化硅作为耐刮擦剂，利用多孔氧化硅或沸石作为气味吸附剂，但最后复合材料的气味和耐刮擦性能一般。然而以上吸附材料总有一个吸附饱和值，且小分子还在内饰件里面，没有达到根除的目的。本发明利用液体蒸馏水在加工过程中汽化为水蒸气将材料中的挥发性小分子通过双真空将其部分或完全排出，以达到根除材料中的挥发性物质和有气味物质。另一方面加入POSS材料可显著提高复合材料耐刮擦性能，且不会带来气味和挥发物质。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料及制备方法。本发明首次将液体蒸馏水作为挤出造粒过程中的脱挥物质，结合相应的工艺和设备，最终制备出了一种低气味低挥发汽车内饰复合材料。另一方面，本发明首次将POSS材料作为耐刮擦剂使用，可显著提高复合材料的耐刮擦性能且不会带来气味和挥发物质。
本发明的低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料的制备及方法，其特征在于，由以下重量组分制得：
聚丙烯100份，
无机填料10~35份，
增韧剂5~15份，
偶联剂0.2~0.8份，
抗氧剂0.2~0.8份，
光稳剂0.2~0.8份，
润滑剂0.2~1份，
POSS材料2~5份，
液体蒸馏水1.5~3.5份，
色粉0.3~1.0份。
其中，POSS材料为笼型低聚倍半氧烷材料。
上述聚丙烯为氢调法生产的共聚聚丙烯。
上述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母、碱式硫酸镁晶须中的至少一种。
上述增韧剂为聚乙烯（PE）、乙烯-辛烯共聚物（POE）中的一种至少。
上述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。
上述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类三者复配使用。
上述光稳剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类三者复配使用。
上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙两者复配使用。
上述液体蒸馏水为自制。
上述POSS材料由下述方法制备得到：称取单体A和单体B于三口烧瓶中，向其中加入乙醇或甲醇混合均匀，滴加浓盐酸调节混合溶液的pH值为2~4，接着升温至80~90℃反应100~200小时，蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于8-90℃真空干燥24h得POSS材料；所述单体A为苯基三甲氧基硅烷，单体B为十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷，A与B的重量比为1：3~3：1，A、B总重量与乙醇或甲醇的重量比为1：1~1：3。
上述色粉为钛白粉、炭黑、氧化铁红、钛黄复配使用。
上述低气味低挥发汽车内饰复合材料的制备方法，步骤如下：
首先称取100份聚丙烯、5~15份增韧剂、2~5份第一步制备的POSS材料、0.2~0.8份偶联剂与高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；接着称取1.5~3.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10~35份无机填料加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；最后称取0.2~0.8份抗氧剂、0.2~0.8份光稳剂、0.2~1份润滑剂、0.3~1.0份色粉加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。
本发明的优异之处：
1、本发明首次将液体蒸馏水作为挤出造粒过程中的脱挥物质，结合相应的工艺和设备，最终制备出了一种低气味低挥发汽车内饰复合材料。
2、本发明的这种脱挥物质（液体蒸馏水）比传统的活性炭、分子筛、多孔硅胶材料价格便宜，来源广泛。
3、本发明的这种低气味低挥发汽车内饰复合材料对工艺和设备要求严格，如第一段和第二段的加工温度不能开，保持常温即可。如果开了加热，温度超过100℃液体蒸馏水提前汽化，其脱挥效果不明显；双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa，真空度不够的话，其水蒸气和小分子挥发物抽离不干净，其脱挥效果也不明显。
4、本发明首次将POSS材料作为复合材料的耐刮擦剂使用，效果显著。本发明的POSS是采用单体A：苯基三甲氧基硅烷，单体B：十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷合成出来的，这样十六烷基或十八烷基与聚丙烯的相容性较好，可耐析出。
具体实施方式：
下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例的气味按照上海大众的PV3900《汽车车厢内零部件气味实验》标准进行测试：1、将20g造粒料置于1L气味试验瓶中；2、在80℃烘箱中放置2h，取出待瓶冷却至60℃后，开始评定气味；3、气味评定方法，气味评定根据表-1做出的气味等级标定。
表-1气味等级
| 等级 | 气味描述 |
| 1 | 感觉不到 |
| 2 | 可感觉到，不扰人 |
| 3 | 可明显感觉到但还不扰人 |
| 4 | 扰人 |
| 5 | 强烈反感 |
| 6 | 难以容忍 |
有机挥发物按照上海大众的PV3341《有机化合物排放》标准进行测试总碳含量（TVOC），单位为μgC/g。耐刮擦性能按照上海大众的PV3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用10N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。
实施例和对比例中用到的主要原材料如下：
聚丙烯：
氢调法共聚PP型号：K7726H厂家：中石化；
氢调法共聚PP型号：EA5074厂家：韩国聚美莱；
无机填料：
滑石粉型号：AH51210厂家：辽宁艾海；
碳酸钙型号：LD-1000C厂家：立达超微；
云母粉型号：GH-2厂家：滁州格锐；
碱式硫酸镁晶须型号：WS-3D厂家：营口威斯克；
增韧剂：
PE型号：1018HA厂家：埃克森美孚；
POE型号：8200厂家：陶氏化学；
偶联剂：
硅烷偶联剂型号：KH550厂家：天长市绿色化工；
钛酸酯偶联剂型号：TMC-981厂家：天长市绿色化工；
抗氧剂：
受阻酚类型号：1010厂家：宜兴市天使合成化学；
亚磷酸酯类型号：168厂家：宜兴市天使合成化学；
硫代酯类型号：DSTDP厂家：宜兴市天使合成化学；
光稳剂：
受阻胺类型号：UV3808PP5厂家：美国氰特；
苯并三唑类型号：UV5411厂家：美国氰特；
二苯甲酮类型号：UV531厂家：美国氰特；
润滑剂：
乙撑双硬脂酰胺型号：EBS500目厂家：广州市创锦鑫化工；
硬脂酸钙型号：硬脂酸钙厂家：广州市创锦鑫化工；
单体A：
苯基三甲基硅烷型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；
单体B：
十六烷基三甲基硅烷型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；
十八烷基三甲基硅烷型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；
乙醇：
无水乙醇型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；
甲醇：
无水甲醇型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；
盐酸：
浓盐酸型号：分析纯厂家：深圳剑桥科学；
色粉：
钛白粉型号：CR826厂家：澳洲科美基；
炭黑型号：660R厂家：美国卡博特；
氧化铁红型号：RO-3097厂家：美国洛克伍德；
钛黄型号：K2001厂家：美国巴斯夫。
实施例1
第一步：制备POSS材料
首先称取100份单体A苯基三甲氧基硅烷和300份单体B十六烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入400份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为2，接着升温至80℃反应100小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取100份聚丙烯K7726H、5份增韧剂PE1018HA、2份第一步制备的POSS材料、0.2份偶联剂KH550与高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；接着称取1.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10份无机填料AH51210加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；最后称取0.05份抗氧剂1010、0.05份抗氧剂168、0.1份抗氧剂DSTDP、0.05份光稳剂UV3808PP5、0.05份光稳剂UV5411、0.1份光稳剂UV531、0.1润滑剂EBS、0.1份润滑剂硬脂酸钙、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-2。
对比例1：不加蒸馏水
第一步：制备POSS材料
首先称取100份单体A苯基三甲氧基硅烷和300份单体B十六烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入400份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的PH值为2，接着升温至80℃反应100小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取100份聚丙烯K7726H、5份增韧剂PE1018HA、2份第一步制备的POSS材料、0.2份偶联剂KH550与高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；接着称取10份无机填料AH51210加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；最后称取0.05份抗氧剂1010、0.05份抗氧剂168、0.1份抗氧剂DSTDP、0.05份光稳剂UV3808PP5、0.05份光稳剂UV5411、0.1份光稳剂UV531、0.1润滑剂EBS、0.1份润滑剂硬脂酸钙、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-2。
对比例2：不加POSS材料
首先称取100份聚丙烯K7726H、5份增韧剂PE1018HA、0.2份偶联剂KH550与高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；接着称取1.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10份无机填料AH51210加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；最后称取0.05份抗氧剂1010、0.05份抗氧剂168、0.1份抗氧剂DSTDP、0.05份光稳剂UV3808PP5、0.05份光稳剂UV5411、0.1份光稳剂UV531、0.1润滑剂EBS、0.1份润滑剂硬脂酸钙、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-2。
表-2实施例1和对比例1~2性能
| 测试项目 | 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| 气味/等级 | 3.0 | 5 | 3.0 |
| TVOC(＜C16)/(μgC/g) | 41 | 69 | 40 |
| 耐刮擦/△L | 0.4 | 0.5 | 2.7 |
从以上实施例1和对比例1~2可明显看出，本发明的这种方式制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料效果显著，可明显改善复合材料的气味、挥发物以及耐刮擦性能。
实施例2
第一步：制备POSS材料
首先称取300份单体A苯基三甲氧基硅烷和100份单体B十八烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入1200份甲醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的PH值为4，接着升温至90℃反应200小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取100份聚丙烯EA5074、15份增韧剂POE8200、5份第一步制备的POSS材料、0.5份偶联剂KH550、0.3份偶联剂TMC-981与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；接着称取3.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10份无机填料AH51210、10份无机填料LD-1000C、10份无机填料GH-2、5份无机填料WS-3D加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；最后称取0.25份抗氧剂1010、0.25份抗氧剂168、0.3份抗氧剂DSTDP、0.15份光稳剂UV3808PP5、0.25份光稳剂UV5411、0.4份光稳剂UV531、0.55润滑剂EBS、0.45份润滑剂硬脂酸钙、0.56份色粉CR826、0.11份色粉660R、0.1份色粉RO-3097、0.23份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-3。
对比例3：不加蒸馏水
第一步：制备POSS材料
首先称取300份单体A苯基三甲氧基硅烷和100份单体B十八烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入1200份甲醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的PH值为4，接着升温至90℃反应200小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取100份聚丙烯EA5074、15份增韧剂POE8200、5份第一步制备的POSS材料、0.5份偶联剂KH550、0.3份偶联剂TMC-981与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；接着称取10份无机填料AH51210、10份无机填料LD-1000C、10份无机填料GH-2、5份无机填料WS-3D加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；最后称取0.25份抗氧剂1010、0.25份抗氧剂168、0.3份抗氧剂DSTDP、0.15份光稳剂UV3808PP5、0.25份光稳剂UV5411、0.4份光稳剂UV531、0.55润滑剂EBS、0.45份润滑剂硬脂酸钙、0.56份色粉CR826、0.11份色粉660R、0.1份色粉RO-3097、0.23份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-3。
对比例4：不加POSS材料
首先称取100份聚丙烯EA5074、15份增韧剂POE8200、0.5份偶联剂KH550、0.3份偶联剂TMC-981与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；接着称取3.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10份无机填料AH51210、10份无机填料LD-1000C、10份无机填料GH-2、5份无机填料WS-3D加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；最后称取0.25份抗氧剂1010、0.25份抗氧剂168、0.3份抗氧剂DSTDP、0.15份光稳剂UV3808PP5、0.25份光稳剂UV5411、0.4份光稳剂UV531、0.55润滑剂EBS、0.45份润滑剂硬脂酸钙、0.56份色粉CR826、0.11份色粉660R、0.1份色粉RO-3097、0.23份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-3。
实施例3
第一步：制备POSS材料
首先称取100份单体A苯基三甲氧基硅烷和100份单体B十八烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入260份甲醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的PH值为3，接着升温至84℃反应147小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于80℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取100份聚丙烯EA5074、5份增韧剂PE1018HA、5份增韧剂POE8200、2.6份第一步制备的POSS材料、0.23份偶联剂KH550、0.14份偶联剂TMC-981与高速混合机中混合2.8分钟，其中高速混合机的转速为236转/分钟；接着称取2.2份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取13份无机填料AH51210、6份无机填料GH-2、3份无机填料WS-3D加入高速混合机中混合3.2分钟，其中高速混合机的转速为265转/分钟；最后称取0.21份抗氧剂1010、0.20份抗氧剂168、0.13份抗氧剂DSTDP、0.11份光稳剂UV3808PP5、0.22份光稳剂UV5411、0.13份光稳剂UV531、0.27润滑剂EBS、0.15份润滑剂硬脂酸钙、0.28份色粉CR826、0.04份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.11份色粉K2001加入高速混合机中混合3.5分钟，其中高速混合机的转速为260转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-3。
实施例4
第一步：制备POSS材料
首先称取200份单体A苯基三甲氧基硅烷和100份单体B十六烷基三甲氧基硅烷与三口烧瓶中，再向其中缓慢加入620份甲醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为3，接着升温至86℃反应178小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于90℃真空干燥24小时得POSS材料。
第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料
首先称取50份聚丙烯EA5074、50份聚丙烯K7726H、12份增韧剂POE8200、4.3份第一步制备的POSS材料、0.22份偶联剂KH550、0.31份偶联剂TMC-981与高速混合机中混合3.9分钟，其中高速混合机的转速为280转/分钟；接着称取3.2份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取14份无机填料LD-1000C、7份无机填料GH-2、2份无机填料WS-3D加入高速混合机中混合4.2分钟，其中高速混合机的转速为287转/分钟；最后称取0.27份抗氧剂1010、0.16份抗氧剂168、0.21份抗氧剂DSTDP、0.18份光稳剂UV3808PP5、0.22份光稳剂UV5411、0.19份光稳剂UV531、0.34润滑剂EBS、0.21份润滑剂硬脂酸钙、0.28份色粉CR826、0.12份色粉660R、0.07份色粉RO-3097、0.24份色粉K2001加入高速混合机中混合4.7分钟，其中高速混合机的转速为279转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。性能见表-3。
表-3实施例2~4和对比例3~4性能
| 测试项目 | 实施例2 | 对比例3 | 对比例4 | 实施例3 | 实施例4 |
| 气味/等级 | 2.0 | 5 | 2.0 | 3.0 | 2.5 |
| TVOC(＜C16)/(μgC/g) | 13 | 64 | 15 | 25 | 19 |
| 耐刮擦/△L | 0.2 | 0.3 | 3.1 | 0.8 | 0.5 |
从以上实施例2~4和对比例3~4可明显看出，本发明的这种方式制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料效果显著，可明显改善复合材料的气味、挥发物以及耐刮擦性能。例如实施例4，气味等级2.5级（上海大众的要求是≤3.0级）、TVOC为19μgC/g（上海大众的要求是≤50μgC/g）、耐刮擦为△L=0.5（上海大众的要求是△L≤1.5）。
Claims (10)
1.一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量组分制得：
聚丙烯100份，
无机填料10~35份，
增韧剂5~15份，
偶联剂0.2~0.8份，
抗氧剂0.2~0.8份，
光稳剂0.2~0.8份，
润滑剂0.2~1份，
POSS材料2~5份，
液体蒸馏水1.5~3.5份，
色粉0.3~1.0份；
其中，POSS材料为笼型低聚倍半氧烷材料。
2.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为氢调法生产的共聚聚丙烯。
3.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母、碱式硫酸镁晶须中的至少一种。
4.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
5.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类三者复配使用。
7.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述光稳剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类三者复配使用。
8.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙两者复配使用。
9.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料，其特征在于，所述POSS材料由下述方法制备得到：称取单体A和单体B于三口烧瓶中，向其中加入乙醇或甲醇混合均匀，滴加浓盐酸调节混合溶液的pH值为2~4，接着升温至80~90℃反应100~200小时，蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于80-90℃真空干燥得POSS材料；所述单体A为苯基三甲氧基硅烷，单体B为十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷，A与B的重量比为1：3~3：1，A、B总重量与乙醇或甲醇的重量比为1：1~1：3。
10.权利要求1~9任一项所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
首先称取100份聚丙烯、5~15份增韧剂、2~5份POSS材料、0.2~0.8份偶联剂与高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；接着称取1.5~3.5份液体蒸馏水从高速混合机的顶部液体加料处缓慢加入；再接着称取10~35份无机填料加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；最后称取0.2~0.8份抗氧剂、0.2~0.8份光稳剂、0.2~1份润滑剂、0.3~1.0份色粉加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟，将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包；双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃，双真空设计，且真空度要求≤-0.05MPa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |