CN107384080A - 一种汽车内饰环保防火涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料领域，公开了一种汽车内饰环保防火涂料及其制备方法。该涂料包括羟基丙烯酸树脂35~40重量份、氯化聚丙烯树脂5~10重量份、醋酸丁酯15~20重量份、流平剂0.3~0.7重量份、硬脂酸单甘油酯0.2~0.8重量份、铁红3~5重量份、甲苯12~16重量份、氢氧化镁3~5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2~4重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6~8重量份、吸附剂7~9重量份。本发明涂料具有吸附有害气体和防火的作用，强度高，适用于汽车内饰涂料。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种汽车内饰环保防火涂料及其制备方法。
背景技术
随着汽车行业的发展，汽车的重量有轻量化的趋势，所以各种轻质的材料被应用到汽车上，几乎汽车的内饰都是塑料，例如汽车内部的仪表盘、座椅、门内板等都是用塑料制成的，但是这些塑料制成的汽车内饰在加工制造时难免会产生一些缺陷，例如花斑瑕疵、色泽颜色不均，所以需要对汽车内饰塑料进行涂装。
无论是在制造过程中还是在施工过程中都会产生大量的有毒气体，污染空气，给人们的身体健康带来严重威胁。尤其是溶剂型涂料，施工过程中会释放大量的有毒物质到空气中，例如甲醛、含苯类化合物等。这类有毒物质被人短时间吸入的化会造成气喘、恶心呕吐、咳嗽胸闷等不良症状，长时间吸入引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。
现在市面上出现的大多数汽车内饰涂料一般偏重增强材料的强度、耐热、耐摩擦等性能，忽略了涂料或者其它装饰材料释放到空气中的有害物质对人们身体健康的影响，给人们的身体健康造成严重的影响。
中国专利公开号CN104292999A公开了一种汽车用抗裂防水涂料，该涂料是由Eva乳液、松香皂、氟化锆、偏钒酸铵、二甲基甲酰胺、氟磷灰石、聚丙烯酸丁酯、2-硫醇基苯骈咪唑、甲基丙烯酸羟丙酯、四丁基溴化铵、烃基丁二酸、马来酸酐接枝聚丙烯、去离子水、粘结助剂制备而成。制备成的涂料漆膜具有坚硬、耐磨性好、粘结性强等优良特性，但是所使用原料会释放有害物质到空气中，没有对有害气体进行吸附处理，危害人们身体健康。
发明内容
本发明是为了克服汽车内饰涂料释放有害有机物质污染车内空气的问题，提供一种能够吸附有害气体的环保汽车内饰涂料。
本发明还提供了一种汽车内饰环保涂料的制备方法。
本发明采用以下技术方案：一种汽车内饰环保防火涂料，该涂料包括羟基丙烯酸树脂35～40重量份、氯化聚丙烯树脂5～10重量份、醋酸丁酯15～20重量份、流平剂0.3～0.7重量份、硬脂酸单甘油酯0.2～0.8重量份、铁红3～5重量份、甲苯12～16重量份、氢氧化镁3～5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2～4重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6～8重量份、吸附剂7～9重量份。
使用硬脂酸单甘油酯作为汽车内饰涂料的分散剂，铁红作为汽车内饰涂料的颜料，氢氧化镁作为汽车内饰涂料的防火组分，乙烯基三乙氧基硅烷作为汽车内饰涂料的偶联剂，配备而成的涂料各组分分散性能好，粘结性性能强，强度高，氢氧化镁的加入使涂料还具有良好的耐火性能。
作为优选，所述吸附剂的制备方法为：
(1)将粉煤灰加入到硝酸溶液中加热，冷却过后进行抽滤，然后进行干燥和煅烧得到处理后的粉煤灰；
(2)将处理过后的粉煤灰加入到硝酸铁溶液中，将过滤后的粉煤会进行干燥和煅烧；
(3)将煅烧后得到的产物加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，均匀分散后再进行加热，然后依次进行过滤、洗涤和干燥得到吸附剂。
作为优选，所述步骤1中的加热温度为70～80℃，加热时间为20～30分钟，干燥温度为90～100℃，干燥时间为2～4小时，煅烧温度为350～400℃，煅烧时间为4～7小时。
作为优选，所述步骤2中的干燥温度为120～160℃，干燥时间为2～3小时，煅烧温度为450～550℃，煅烧时间为7～10小时。
作为优选，所述步骤3中加热温度为120～130℃，加热时间为4～6小时，干燥温度为80～90℃，干燥时间为5～8小时。
将粉煤灰加入到硝酸中加热对其进行活化处理，目的是为了增强粉煤灰的反应活性，粉煤灰与硝酸铁在高温下一部分会生成具有吸附作用的硅酸盐，从而使粉煤灰的吸附性能大大增加，能够吸附空气中的有害气体物质。然后对粉煤灰中的二氧化硅和生成的硅酸盐通过3-氨丙基三乙氧基硅烷进行接枝改性，使二氧化硅和生成的硅酸盐表面连接上具有偶联作用的3-氨丙基三乙氧基硅烷。接枝改性后，由于3-氨丙基三乙氧基硅烷的末端由于含有氨基，对空气中的甲醛具有较强的吸附能力，进一步增强了材料的吸附能力；另一方面，二氧化硅与硅酸盐表面接枝硅烷偶联剂后，增加了粉煤灰在混合体系中的分散性和粘性，涂料成膜后的强度也得到了大幅提升。
其中一种汽车内饰环保防火涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)称取羟基丙烯酸树脂35～40重量份，甲苯12～16重量份，硬脂酸单甘油酯0.2～0.8重量份，乙烯基三乙氧基硅烷2～4重量份加入烧杯中，搅拌使其溶解；
(2)称取氢氧化镁3～5重量份，铁红3～5重量份，吸附剂7～9重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(3)称取氯化聚丙烯树脂5～10重量份，流平剂0.3～0.7重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6～8重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(4)称取醋酸丁酯15～20重量份加入到烧杯中，得到粘度合适的涂料。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对粉煤灰进行接枝改性，能够大大提升粉煤灰的吸附性能，吸附空气中的有害气体物质；(2)使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对粉煤灰进行接枝改性，还提高了涂料各组分间的分散和粘结性能，增强了涂料成膜后的强度。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
本发明采用一下技术方案：一种汽车内饰环保防火涂料，该涂料包括羟基丙烯酸树脂35重量份、氯化聚丙烯树脂5重量份、醋酸丁酯15重量份、流平剂0.3重量份、硬脂酸单甘油酯0.2重量份、铁红3重量份、甲苯12重量份、氢氧化镁3重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6重量份、吸附剂7重量份。
其中吸附剂的制备方法为：
(1)称取20g粉煤灰加入到1mol/L硝酸溶液中，配制成粉煤灰重量百分浓度比为20％的溶液，然后将其加热到70℃，20分钟后进行冷却2个小时，然后进行抽滤，再放入烘箱中干燥2小时，设置烘箱温度为90℃，取出后在350℃的条件下煅烧4个小时得到活化处理的粉煤灰；
(2)将处理过后的粉煤灰加入到硝2mol/L的酸铁溶液中，2小时后取出进行将过滤，然后放入烘箱中进行干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为2小时，再在450℃的条件下煅烧7小时；
(3)将煅烧后得到的产物加入到0.5mol/L的-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，均匀分散后然后在120℃的条件下加热4小时，过滤后用乙醇进行洗涤，然后放入烘箱中干燥5小时。
汽车内饰环保防火涂料的制备方法为：
(1)称取羟基丙烯酸树脂35重量份，甲苯12重量份，硬脂酸单甘油酯0.2重量份，乙烯基三乙氧基硅烷2重量份加入烧杯中，搅拌使其溶解；
(2)称取氢氧化镁3重量份，铁红3重量份，吸附剂7重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(3)称取氯化聚丙烯树脂5重量份，流平剂0.3重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(4)称取醋酸丁酯15重量份加入到烧杯中，得到粘度合适的涂料。
实施例2
本发明采用一下技术方案：一种汽车内饰环保防火涂料，该涂料包括羟基丙烯酸树脂38重量份、氯化聚丙烯树脂7重量份、醋酸丁酯18重量份、流平剂0.5重量份、硬脂酸单甘油酯0.6重量份、铁红4重量份、甲苯14重量份、氢氧化镁4重量份、乙烯基三乙氧基硅烷3重量份、丙二醇甲醚醋酸酯7重量份、吸附剂8重量份。
其中吸附剂的制备方法为：
(1)称取20g粉煤灰加入到1mol/L硝酸溶液中，配制成粉煤灰重量百分浓度比为25％的溶液，然后将其加热到75℃，25分钟后进行冷却2个小时，然后进行抽滤，再放入烘箱中干燥3小时，设置烘箱温度为95℃，取出后在370℃的条件下煅烧5个小时得到活化处理的粉煤灰；
(2)将处理过后的粉煤灰加入到硝2mol/L的酸铁溶液中，2小时后取出进行将过滤，然后放入烘箱中进行干燥，干燥温度为140℃，干燥时间为2.5小时，再在500℃的条件下煅烧8小时；
(3)将煅烧后得到的产物加入到0.5mol/L的-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，均匀分散后然后在120～130℃的条件下加热5小时，过滤后用乙醇进行洗涤，然后放入烘箱中干燥6小时。
汽车内饰环保防火涂料的制备方法为：
(1)称取羟基丙烯酸树脂38重量份，甲苯14重量份，硬脂酸单甘油酯0.6重量份，乙烯基三乙氧基硅烷3重量份加入烧杯中，搅拌使其溶解；
(2)称取氢氧化镁4重量份，铁红4重量份，吸附剂8重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(3)称取氯化聚丙烯树脂7重量份，流平剂0.5重量份、丙二醇甲醚醋酸酯7重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(4)称取醋酸丁酯18重量份加入到烧杯中，得到粘度合适的涂料。
实施例3
本发明采用一下技术方案：一种汽车内饰环保防火涂料，该涂料包括羟基丙烯酸树脂40重量份、氯化聚丙烯树脂10重量份、醋酸丁酯20重量份、流平剂0.7重量份、硬脂酸单甘油酯0.8重量份、铁红5重量份、甲苯16重量份、氢氧化镁5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷4重量份、丙二醇甲醚醋酸酯8重量份、吸附剂9重量份。
其中吸附剂的制备方法为：
(1)称取20g粉煤灰加入到1mol/L硝酸溶液中，配制成粉煤灰重量百分浓度比为30％的溶液，然后将其加热到80℃，30分钟后进行冷却2个小时，然后进行抽滤，再放入烘箱中干燥4小时，设置烘箱温度为100℃，取出后在400℃的条件下煅烧7个小时得到活化处理的粉煤灰；
(2)将处理过后的粉煤灰加入到硝2mol/L的酸铁溶液中，2小时后取出进行将过滤，然后放入烘箱中进行干燥，干燥温度为160℃，干燥时间为3小时，再在550℃的条件下煅烧10小时；
(3)将煅烧后得到的产物加入到0.5mol/L的-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，均匀分散后然后在130℃的条件下加热6小时，过滤后用乙醇进行洗涤，然后放入烘箱中干燥8小时。
汽车内饰环保防火涂料的制备方法为：
(1)称取羟基丙烯酸树脂40重量份，甲苯16重量份，硬脂酸单甘油酯0.8重量份，乙烯基三乙氧基硅烷4重量份加入烧杯中，搅拌使其溶解；
(2)称取氢氧化镁5重量份，铁红5重量份，吸附剂9重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(3)称取氯化聚丙烯树脂10重量份，流平剂0.7重量份、丙二醇甲醚醋酸酯8重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
(4)称取醋酸丁酯20重量份加入到烧杯中，得到粘度合适的涂料。
测试1
将45g实施例中的涂料涂抹在纸张上，放入10L的真空干燥器内，干燥器抽真空后冲入3mg/m3甲醛的空气。每间隔48小时后抽取0.5L的甲醛空气气样，测量干燥器中的甲醛含量变化。测量方法由CB-13197-91规定的方法来测定，其方法是用一定量的纯水吸收空气中的甲醛，然后分光光度计测定水中甲醛的吸光度，然后换算成甲醛的浓度。甲醛的吸收率按如下方式计算：
其中，A代表甲醛的吸收率，C0和Cx分别为初始干燥器中3mg/m3的甲醛完全被水吸收后的浓度和48小时后水中吸收甲醛的浓度。
| 甲醛吸收率(％) | |
| 实施例1 | 93.2 |
| 实施例2 | 91.4 |
| 实施例3 | 94.3 |
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种汽车内饰环保防火涂料，其特征是：该涂料包括羟基丙烯酸树脂35~40重量份、氯化聚丙烯树脂5~10重量份、醋酸丁酯15~20重量份、流平剂0.3~0.7重量份、硬脂酸单甘油酯0.2~0.8重量份、铁红3~5重量份、甲苯12~16重量份、氢氧化镁3~5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2~4重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6~8重量份、吸附剂7~9重量份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车内饰环保防火涂料，其特征是所述吸附剂的制备方法为：
（1）将粉煤灰加入到硝酸溶液中加热，冷却过后进行抽滤，然后进行干燥和煅烧得到处理后的粉煤灰；
（2）将处理过后的粉煤灰加入到硝酸铁溶液中，将过滤后的粉煤会进行干燥和煅烧；
（3）将煅烧后得到的产物加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中，均匀分散后再进行加热，然后依次进行过滤、洗涤和干燥得到吸附剂。
3.根据权利要求2所述的一种汽车内饰环保防火涂料，其特征是：所述步骤（1）中的加热温度为70~80℃，加热时间为20~30分钟，干燥温度为90~100℃，干燥时间为2~4小时，煅烧温度为350~400℃，煅烧时间为4~7小时。
4.根据权利要求2所述的一种汽车内饰环保防火涂料，其特征是：所述步骤（2）中的干燥温度为120~160℃，干燥时间为2~3小时，煅烧温度为450~550℃，煅烧时间为7~10小时。
5.根据权利要求2所述的一种汽车内饰环保防火涂料，其特征是：所述步骤（3）中加热温度为120~130℃，加热时间为4~6小时，干燥温度为80~90℃，干燥时间为5~8小时。
6.一种如权利要求1所述的汽车内饰环保防火涂料的制备方法，其特征是包括如下步骤：
（1）称取羟基丙烯酸树脂35~40重量份，甲苯12~16重量份，硬脂酸单甘油酯0.2~0.8重量份，乙烯基三乙氧基硅烷2~4重量份加入烧杯中，搅拌使其溶解；
（2）称取氢氧化镁3~5重量份，铁红3~5重量份，吸附剂7~9重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
（3）称取氯化聚丙烯树脂5~10重量份，流平剂0.3~0.7重量份、丙二醇甲醚醋酸酯6~8重量份加入到烧杯中，搅拌使其分散均匀；
（4）称取醋酸丁酯15~20重量份加入到烧杯中，得到粘度合适的涂料。
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