CN108948537A - 具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料 - Google Patents

具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下原料构成：聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、POE、油酸聚乙二醇酯、烯丙基磺酸钠、氯化石蜡、玻璃纤维、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯、水镁石粉、硫酸钙、碳化硅、碳纳米管、TiO2纳米粒子、硬脂酸钡、阻燃剂、复合抗氧化剂、滑石粉和分散剂。

Description

具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料
技术领域
本申请涉及复合塑料及其加工领域，尤其涉及一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料。
背景技术
现今，塑料制品已经逐渐融入到我们的生活当中。目前，汽车内饰一般都采用塑料材质制成。然而在干燥的秋冬季节，塑料材质表面极易聚集电荷，产生静电，给用户带来不便，甚至会带来安全隐患。此外，由于静电的原因，也限制了塑料制品在汽车领域其它零部件的应用。另外，随着汽车使用时间的延长，塑料材质的汽车内饰件会逐渐老化，不仅影响美观更严重影响使用。因而，针对汽车内饰件的这些问题必须进一步研究及解决。
发明内容
本发明旨在提供一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下原料构成：聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、POE、油酸聚乙二醇酯、烯丙基磺酸钠、氯化石蜡、玻璃纤维、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、水镁石粉、硫酸钙、碳化硅、碳纳米管、TiO2纳米粒子、硬脂酸钡、阻燃剂、复合抗氧化剂、滑石粉和分散剂。
优选地，所述分散剂为金纳米花粒子。
优选地，所述阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝或聚磷酸胺。
优选地，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。
优选地，所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。
优选地，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂40～65份、高密度聚乙烯树脂38～55份、POE 20～35份、油酸聚乙二醇酯5～20份、烯丙基磺酸钠6～18份、氯化石蜡8～20份、玻璃纤维4～16份、季戊四醇硬脂酸酯3～22份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯5～17份、水镁石粉7～15份、硫酸钙3～19份、碳化硅6～13份、碳纳米管2～5份、TiO2纳米粒子1～4份、硬脂酸钡5～16份、阻燃剂2～8份、复合抗氧化剂5～12份、滑石粉6～10份和分散剂5～12份。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的实施例涉及一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂40～65份、高密度聚乙烯树脂38～55份、POE20～35份、油酸聚乙二醇酯5～20份、烯丙基磺酸钠6～18份、氯化石蜡8～20份、玻璃纤维4～16份、季戊四醇硬脂酸酯3～22份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯5～17份、水镁石粉7～15份、硫酸钙3～19份、碳化硅6～13份、碳纳米管2～5份、TiO2纳米粒子1～4份、硬脂酸钡5～16份、阻燃剂2～8份、复合抗氧化剂5～12份、滑石粉6～10份和分散剂5～12份。
优选的，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。
优选的，所述阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝或聚磷酸胺。
优选的，所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。
优选地，所述分散剂为金纳米花粒子。
本申请上述填料中，TiO2纳米粒子表现抗菌性能，碳纳米管表现导电性能。上述填料均为纳米结构，极易发生纳米团聚现象，还会影响其它添加剂功能的发挥。因此，区别于现有技术中直接添加填料，本申请技术方案中，还设有分散剂，该分散剂为金纳米花结构。金纳米花结构具有极大的比表面积及独特的光、电磁性质，导电导热性好，并且物理化学性质稳定；将金纳米花粒子创造性的作为分散剂，一方面，其可以避免填料的团聚，在另一方面，其能够与碳纳米管构成导电、导热网络，对于塑料的抗静电、吸湿效果的发挥起到意料不到的技术效果；此外，上述远红外、抗静电、吸湿性得益于填料整体发挥作用，是由上述填料结合发挥作用产生的。
优选的，所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂57份、高密度聚乙烯树脂46份、POE24份、油酸聚乙二醇酯18份、烯丙基磺酸钠12份、氯化石蜡11份、玻璃纤维13份、季戊四醇硬脂酸酯9份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯8份、水镁石粉10份、硫酸钙12份、碳化硅8份、碳纳米管2份、TiO2纳米粒子3份、硬脂酸钡8份、阻燃剂3份、复合抗氧化剂9份、滑石粉7份和分散剂8份。
优选的，所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂44份、高密度聚乙烯树脂48份、POE27份、油酸聚乙二醇酯15份、烯丙基磺酸钠10份、氯化石蜡12份、玻璃纤维6份、季戊四醇硬脂酸酯8份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、水镁石粉9份、硫酸钙9份、碳化硅7份、碳纳米管4份、TiO2纳米粒子4份、硬脂酸钡6份、阻燃剂4份、复合抗氧化剂8份、滑石粉8份和分散剂11份。
进一步优选地，所述ZrO2纳米粒子的粒径为20nm；所述TiO2纳米粒子的粒径为50nm；所述滑石粉的粒径为500nm；所述金纳米花粒子的粒径为40nm，并且，
所述金纳米花粒子经如下过程制备得到：取100mL、浓度为0.25mmol/L的HAuCl4溶液，向其中加入1mL浓度为5wt.％的柠檬酸钠水溶液，然后加热至沸腾，待溶液变成酒红色后5min停止加热，离心得到Au纳米粒子，洗涤后，将Au纳米粒子加入到1000mL超纯水中，得到Au纳米粒子水溶液，搅拌均匀；取5mL的Au纳米粒子水溶液，向其中加入32.5μL浓度为0.2mol/L的抗坏血酸水溶液，再加入HAuCl4使其浓度为0.25mmol/L，然后通过滴加0.1mol/L的NaOH溶液调节pH值为5.8，离心分散后，将沉淀清洗得到金纳米花粒子。
上述所述的一种汽车内饰件用抗静电抗老化塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区150～180℃，二区180～220℃，三区180～220℃，四区170～210℃；螺杆转速为160～240rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于60～80℃真空干燥6～12h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为180～210℃，成型压力为15～28MPa，最后冷却和脱模，即可。
优选的，所述步骤4)中双螺杆挤出机的各区域设置温度为：一区160℃，二区200℃，三区210℃，四区190℃；螺杆转速为200rpm。
优选的，所述步骤5)中真空干燥条件为：70℃下真空干燥8h；所述步骤5)中注塑成型中的模具温度为190℃，成型压力为18MPa。
下面结合具体实施例对本发明做出进一步说明：
实施例1
一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂40份、高密度聚乙烯树脂38份、POE 20份、油酸聚乙二醇酯5份、烯丙基磺酸钠6份、氯化石蜡8份、玻璃纤维4份、季戊四醇硬脂酸酯3份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、水镁石粉7份、硫酸钙3份、碳化硅6份、碳纳米管2份、TiO2纳米粒子1份、硬脂酸钡5份、阻燃剂2份、复合抗氧化剂5份、滑石粉6份和分散剂5份。
其中，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。所述阻燃剂是氢氧化镁。所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。所述分散剂为金纳米花粒子。
上述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区150℃，二区180℃，三区180℃，四区170℃；螺杆转速为160rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于60℃真空干燥6h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为180℃，成型压力为15MPa，最后冷却和脱模，即可。
实施例2
一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂65份、高密度聚乙烯树脂55份、POE 35份、油酸聚乙二醇酯20份、烯丙基磺酸钠18份、氯化石蜡20份、玻璃纤维16份、季戊四醇硬脂酸酯22份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯17份、水镁石粉15份、硫酸钙19份、碳化硅13份、碳纳米管5份、TiO2纳米粒子4份、硬脂酸钡16份、阻燃剂8份、复合抗氧化剂12份、滑石粉10份和分散剂12份。
其中，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。所述阻燃剂是氢氧化铝。所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。所述分散剂为金纳米花粒子。
上述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区180℃，二区220℃，三区220℃，四区210℃；螺杆转速为240rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于80℃真空干燥12h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为210℃，成型压力为28MPa，最后冷却和脱模，即可。
实施例3
一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树52份、高密度聚乙烯树脂47份、POE 28份、油酸聚乙二醇酯12份、烯丙基磺酸钠12份、氯化石蜡14份、玻璃纤维10份、季戊四醇硬脂酸酯13份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯11份、水镁石粉12份、硫酸钙11份、碳化硅9份、碳纳米管3份、TiO2纳米粒子2份、硬脂酸钡10份、阻燃剂5份、复合抗氧化剂8份、滑石粉7份和分散剂10份。
其中，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。所述阻燃剂是聚磷酸胺。所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。所述分散剂为金纳米花粒子。
上述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区165℃，二区200℃，三区200℃，四区190℃；螺杆转速为200rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于70℃真空干燥9h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为190℃，成型压力为22MPa，最后冷却和脱模，即可。
实施例4
一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂57份、高密度聚乙烯树脂46份、POE24份、油酸聚乙二醇酯18份、烯丙基磺酸钠12份、氯化石蜡11份、玻璃纤维13份、季戊四醇硬脂酸酯9份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯8份、水镁石粉10份、硫酸钙12份、碳化硅8份、碳纳米管2份、TiO2纳米粒子3份、硬脂酸钡8份、阻燃剂3份、复合抗氧化剂9份、滑石粉7份和分散剂8份。
其中，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。所述阻燃剂是氢氧化镁。所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。所述分散剂为金纳米花粒子。
上述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区160℃，二区200℃，三区210℃，四区190℃；螺杆转速为200rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于70℃真空干燥8h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为190℃，成型压力为18MPa，最后冷却和脱模，即可。
实施例5
一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂44份、高密度聚乙烯树脂48份、POE27份、油酸聚乙二醇酯15份、烯丙基磺酸钠10份、氯化石蜡12份、玻璃纤维6份、季戊四醇硬脂酸酯8份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、水镁石粉9份、硫酸钙9份、碳化硅7份、碳纳米管4份、TiO2纳米粒子4份、硬脂酸钡6份、阻燃剂4份、复合抗氧化剂8份、滑石粉8份和分散剂11份。
其中，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。所述阻燃剂是氢氧化铝。所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。所述分散剂为金纳米花粒子。
上述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区160℃，二区200℃，三区210℃，四区190℃；螺杆转速为200rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于70℃真空干燥9h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为190℃，成型压力为20MPa，最后冷却和脱模，即可。
对比例1
本对比例在实施例4的基础上，去掉水碳纳米管、TiO2纳米粒子、镁石粉、硫酸钙和分散剂，其他条件保持不变。
本发明所制备的材料的性能测试结果，见下表：
表1实施例1-5中塑料的抗菌性能
实施例 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌
实施例1 99.78％ 99.78％
实施例2 99.75％ 99.66％
实施例3 99.56％ 99.39％
实施例4 98.43％ 97.65％
实施例5 90.11％ 88.54％
对比例1 85.72％ 82.99％
表2实施例1-5中聚酯纤维的抗静电性能
实施例 体积比电阻(Ω·m)
实施例1 1.7×1010
实施例2 5.8×1012
实施例3 6.1×1011
实施例4 5.7×1013
实施例5 4.9×1012
对比例1 1.4×1010
以上所制备的实施例1至5中的材料测试结果均显示较高的体积电阻率，说明所制备的材料的抗静电能力良好。此外，以上还做了各材料抗菌性能测试，这说明本发明所制备的材料也拥有良好的抗菌性能。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，由以下原料构成：聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、POE、油酸聚乙二醇酯、烯丙基磺酸钠、氯化石蜡、玻璃纤维、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、水镁石粉、硫酸钙、碳化硅、碳纳米管、TiO2纳米粒子、硬脂酸钡、阻燃剂、复合抗氧化剂、滑石粉和分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述分散剂为金纳米花粒子。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝或聚磷酸胺。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述复合抗氧化剂为40wt％抗氧化剂1010、30wt％抗氧剂264和30wt％硫代二丙酸双十二醇酯的混合。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述高密度聚丙烯树脂的重均分子量为1500000～300000。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂40～65份、高密度聚乙烯树脂38～55份、POE 20～35份、油酸聚乙二醇酯5～20份、烯丙基磺酸钠6～18份、氯化石蜡8～20份、玻璃纤维4～16份、季戊四醇硬脂酸酯3～22份、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯5～17份、水镁石粉7～15份、硫酸钙3～19份、碳化硅6～13份、碳纳米管2～5份、TiO2纳米粒子1～4份、硬脂酸钡5～16份、阻燃剂2～8份、复合抗氧化剂5～12份、滑石粉6～10份和分散剂5～12份。
7.根据权利要求6所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述ZrO2纳米粒子的粒径为20nm；所述TiO2纳米粒子的粒径为50nm；所述滑石粉的粒径为500nm；所述金纳米花粒子的粒径为40nm。
8.根据权利要求6所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述金纳米花粒子经如下过程制备得到：取100mL、浓度为0.25mmol/L的HAuCl4溶液，向其中加入1mL浓度为5wt.％的柠檬酸钠水溶液，然后加热至沸腾，待溶液变成酒红色后5min停止加热，离心得到Au纳米粒子，洗涤后，将Au纳米粒子加入到1000mL超纯水中，得到Au纳米粒子水溶液，搅拌均匀；取5mL的Au纳米粒子水溶液，向其中加入32.5μL浓度为0.2mol/L的抗坏血酸水溶液，再加入HAuCl4使其浓度为0.25mmol/L，然后通过滴加0.1mol/L的NaOH溶液调节pH值为5.8，离心分散后，将沉淀清洗得到金纳米花粒子。
9.根据权利要求6所述的一种具有抗静电功能的汽车内饰件用塑料，其特征在于，所述塑料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备分散剂；
2)按重量份数称取各原料；
3)将各原料置于搅拌机中混合搅拌均匀；
4)将步骤3)中经混合搅拌均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中各区域设置温度为：一区150～180℃，二区180～220℃，三区180～220℃，四区170～210℃；螺杆转速为160～240rpm，经过熔融混炼、挤出造粒；
5)将步骤4)中的挤出造粒的颗粒先于60～80℃真空干燥6～12h后，再传送至注塑机中注塑成型，模具温度为180～210℃，成型压力为15～28MPa，最后冷却和脱模，即可。
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