CN106188876A - 一种汽车座椅用聚丙烯复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料制品的材料配方设计技术领域，特别是一种汽车座椅用聚丙烯复合材料及其制备方法，该复合材料包括如下组分：聚丙烯、聚酰胺、相容剂、聚丙烯腈、蓖麻子蜡、纳米二氧化硅、邻苯二甲酸二辛酯、短切无碱玻纤、聚羟基脂肪酸酯、月桂醇聚氧乙烯醚、复合耐候剂、硫酸钡、丙三醇。本发明的技术方案中的聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈三者和其他助剂的有效复合可使得复合材料制品具有表面光泽高、浮纤少、收缩率较低、强度较高、韧性较好、力学综合性能较优和加工性能好的特点，可广泛应用于汽车内外部件、电子电器等领域的产品制造。

Description

一种汽车座椅用聚丙烯复合材料
技术领域
本发明涉及高分子材料制品的材料配方设计技术领域，特别是一种汽车座椅用聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
高分子材料在汽车制造领域具有广泛的应用，不断引领着汽车向轻量、节能、美观、安全、环保和舒适的方向发展。汽车座椅是汽车的重要部件之一，对于大部分汽车来说，座椅加工用塑料需要具有优异的耐老化性、耐磨性和抗冲击性。现有技术中，座椅的加工用量最多的是通用改性塑料，如PP、PE、PVC、ABS及PA等，随着汽车工业的发展，这些塑料的性能将不断得到发展，发展的同时必定带领复合材料的进一步发展。现有技术中的汽车座椅加工用复合材料的配方和加工工艺均较为复杂，不利于实际操作或进一步推广使用。因此，开发一种配方和加工工艺设计较为合理的汽车座椅用聚丙烯复合材料是本领域技术人员要研究的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提到的技术问题，提出一种汽车座椅用聚丙烯复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯75-80份、聚酰胺30-45份、相容剂5-8份、聚丙烯腈12-20份、蓖麻子蜡6-12份、纳米二氧化硅5-10份、邻苯二甲酸二辛酯8-15份、短切无碱玻纤2-7份、聚羟基脂肪酸酯8-12份、月桂醇聚氧乙烯醚8-16份、复合耐候剂6-9份、硫酸钡5-8份、丙三醇15-20份。
进一步，上述技术方案中，按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯78份、聚酰胺40份、相容剂6.5份、聚丙烯腈16份、蓖麻子蜡9份、纳米二氧化硅7份、邻苯二甲酸二辛酯11份、短切无碱玻纤4份、聚羟基脂肪酸酯10份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、复合耐候剂7.5份、硫酸钡6.5份、丙三醇17份。
进一步，上述技术方案中，所述聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照质量比(50-65)：(40-60)形成的混合物，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺612中的一种、两种或多种形成的混合物；所述聚酰胺的数均分子量为1-2.5万，相对粘度指数为2.0～3.0；所述聚丙烯腈的分子量为6-10万，具体为商业购买的聚丙烯腈、聚丙烯腈纤维的废丝、废旧的聚丙烯腈塑料或橡胶中的一种；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物或氯化石蜡中的一种。
进一步，上述技术方案中，所述复合耐候剂由以下重量份的组分组成：主抗氧剂50-60份，辅抗氧剂30-40份，光稳定剂3-10份，分散剂3-10份；主抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，辅抗氧剂为硫代二丙酸双(十八酯)、水杨酸硫代二乙二醇酯按质量比2:1形成的混合物，光稳定剂为2-羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散剂由是乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸、碳酸钙中的一种；所述聚羟基脂肪酸酯是聚β羟基丁酸酯、聚乳酸和聚己内酯中的一种或两种的组合物。
一种汽车座椅用聚丙烯复合材料的制备方法，具有如下步骤：
(1)先将聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈和纳米二氧化硅混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理10min，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，继续微波处理10min，即得物料I；
(2)向物料I中加入蓖麻子蜡和聚羟基脂肪酸酯，加热至90-100℃保温搅拌15min，然后加入硫酸钡继续保温搅拌10min，即得物料II；
(3)向物料II加入相容剂、邻苯二甲酸二辛酯、短切无碱玻纤、复合耐候剂和丙三醇，混合均匀后加热至60-70℃保温搅拌10min，即得混合物料；
(4)将上述混合物料加入挤出机中，经熔融、剪切共混后挤出，挤出温度220-230℃，再经水冷、干燥后切粒，最后过筛、包装，即得成品。
有益效果：本发明提供的复合耐候剂中的主抗氧剂和辅助抗氧剂共用，发挥了两种材料的协同效应，能高效提高塑料制品的使用寿命，减缓塑料制品在氧气、热能、紫外线、雨淋等多因素作用下发生降解的速度，提高了塑料制品的耐老化、耐黄变及耐热性能，使塑料制品可保持良好的物理机械性能和外观颜色效果。聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈三者和其他助剂的有效复合可使得复合材料制品具有表面光泽高、浮纤少、收缩率较低、强度较高、韧性较好、力学综合性能较优和加工性能好的特点，可广泛应用于汽车内外部件、电子电器等领域的产品制造。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例一
一种汽车座椅用聚丙烯复合材料的制备方法，具有如下步骤：
(1)按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯78份、聚酰胺40份、相容剂6.5份、聚丙烯腈16份、蓖麻子蜡9份、纳米二氧化硅7份、邻苯二甲酸二辛酯11份、短切无碱玻纤4份、聚羟基脂肪酸酯10份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、复合耐候剂7.5份、硫酸钡6.5份、丙三醇17份，先将聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈和纳米二氧化硅混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理10min，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，继续微波处理10min，即得物料I；其中，聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照质量比60：55形成的混合物，聚酰胺为聚酰胺610，聚酰胺的数均分子量为1.3万，相对粘度指数为2.1；聚丙烯腈为聚丙烯腈纤维的废丝；相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。复合耐候剂由以下重量份的组分组成：主抗氧剂55份，辅抗氧剂35份，光稳定剂6份，分散剂7份；主抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，辅抗氧剂为硫代二丙酸双(十八酯)、水杨酸硫代二乙二醇酯按质量比2:1形成的混合物，光稳定剂为2-羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散剂聚乙烯蜡；所述聚羟基脂肪酸酯是聚β羟基丁酸酯；
(2)向物料I中加入蓖麻子蜡和聚羟基脂肪酸酯，加热至90-100℃保温搅拌15min，然后加入硫酸钡继续保温搅拌10min，即得物料II；
(3)向物料II加入相容剂、邻苯二甲酸二辛酯、短切无碱玻纤、复合耐候剂和丙三醇，混合均匀后加热至60-70℃保温搅拌10min，即得混合物料；
(4)将上述混合物料加入挤出机中，经熔融、剪切共混后挤出，挤出温度220-230℃，再经水冷、干燥后切粒，最后过筛、包装，即得成品。
实施例二
一种汽车座椅用聚丙烯复合材料的制备方法，具有如下步骤：
(1)按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯75份、聚酰胺30份、相容剂5份、聚丙烯腈12份、蓖麻子蜡6份、纳米二氧化硅5份、邻苯二甲酸二辛酯8份、短切无碱玻纤2份、聚羟基脂肪酸酯8份、月桂醇聚氧乙烯醚8份、复合耐候剂6份、硫酸钡5份、丙三醇15份，先将聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈和纳米二氧化硅混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理10min，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，继续微波处理10min，即得物料I；其中，聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照质量比60：55形成的混合物，聚酰胺为聚酰胺610和聚酰胺612的混合物，聚酰胺混合物的相对粘度指数为2.1；聚丙烯腈为聚丙烯腈纤维的废丝；相容剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物；复合耐候剂由以下重量份的组分组成：主抗氧剂55份，辅抗氧剂35份，光稳定剂6份，分散剂7份；主抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，辅抗氧剂为硫代二丙酸双(十八酯)、水杨酸硫代二乙二醇酯按质量比2:1形成的混合物，光稳定剂为2-羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散剂乙撑双硬脂酰胺；聚羟基脂肪酸酯是聚β羟基丁酸酯和聚己内酯按质量比2:1形成的组合物。其余步骤同实施例一。
实施例三
一种汽车座椅用聚丙烯复合材料的制备方法，具有如下步骤：
(1)按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯80份、聚酰胺45份、相容剂8份、聚丙烯腈20份、蓖麻子蜡12份、纳米二氧化硅10份、邻苯二甲酸二辛酯15份、短切无碱玻纤7份、聚羟基脂肪酸酯12份、月桂醇聚氧乙烯醚16份、复合耐候剂9份、硫酸钡8份、丙三醇20份，先将聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈和纳米二氧化硅混合均匀后于微波频率2450MHz、功率800W下微波处理10min，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，继续微波处理10min，即得物料I；其中，聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照质量比60：55形成的混合物，聚酰胺为聚酰胺6，聚酰胺的数均分子量为1.3万，相对粘度指数为2.3；聚丙烯腈为聚丙烯腈纤维的废丝；相容剂为氯化石蜡。复合耐候剂由以下重量份的组分组成：主抗氧剂55份，辅抗氧剂35份，光稳定剂6份，分散剂7份；主抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，辅抗氧剂为硫代二丙酸双(十八酯)、水杨酸硫代二乙二醇酯按质量比2:1形成的混合物，光稳定剂为2-羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散剂聚乙烯蜡；所述聚羟基脂肪酸酯是聚β羟基丁酸酯。其余步骤同实施例一。
采用上述实施例一到三所得复合材料制成的座椅板材，制品表面耐磨度的平均值位0.28G/100r,同时，制品表面光滑度可达2B。
上述实施例位本发明的较佳实施例，不用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯75-80份、聚酰胺30-45份、相容剂5-8份、聚丙烯腈12-20份、蓖麻子蜡6-12份、纳米二氧化硅5-10份、邻苯二甲酸二辛酯8-15份、短切无碱玻纤2-7份、聚羟基脂肪酸酯8-12份、月桂醇聚氧乙烯醚8-16份、复合耐候剂6-9份、硫酸钡5-8份、丙三醇15-20份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：按重量份数计，该复合材料包括如下组分：聚丙烯78份、聚酰胺40份、相容剂6.5份、聚丙烯腈16份、蓖麻子蜡9份、纳米二氧化硅7份、邻苯二甲酸二辛酯11份、短切无碱玻纤4份、聚羟基脂肪酸酯10份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、复合耐候剂7.5份、硫酸钡6.5份、丙三醇17份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照质量比(50-65)：(40-60)形成的混合物，所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺612中的一种、两种或多种形成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述聚酰胺的数均分子量为1-2.5万，相对粘度指数为2.0～3.0。
5.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述聚丙烯腈的分子量为6-10万，具体为商业购买的聚丙烯腈、聚丙烯腈纤维的废丝、废旧的聚丙烯腈塑料或橡胶中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物或氯化石蜡中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述复合耐候剂由以下重量份的组分组成：主抗氧剂50-60份，辅抗氧剂30-40份，光稳定剂3-10份，分散剂3-10份；主抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，辅抗氧剂为硫代二丙酸双(十八酯)、水杨酸硫代二乙二醇酯按质量比2:1形成的混合物，光稳定剂为2-羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散剂是乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸、碳酸钙中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用聚丙烯复合材料，其特征是：所述聚羟基脂肪酸酯是聚β羟基丁酸酯、聚乳酸和聚己内酯中的一种或两种的组合物。
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