CN108976607A - 一种抗静电汽车内饰材料制备方法 - Google Patents

一种抗静电汽车内饰材料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电汽车内饰材料制备方法，制备的汽车内饰材料具有较低的表面电阻率，其抗静电性能良好，同时其抗冲击强度和抗拉伸强度均得到有效提高。利用氢氟酸溶液对玻璃纤维和碳纤维进行喷雾，可以使其表面产生纳米级的微坑，不仅改善了玻璃纤维和碳纤维在基底中的分散情况，提高目标材料的力学性能，同时也为纳米氧化锌在其表面的附着提供了着力点，增强其附着力；利用纳米氧化锌对玻璃纤维和碳纤维进行改性，可以减小目标材料的表面电阻率，与碳纤维协同作用，提高其抗静电效果，同时也增强了玻璃纤维与碳纤维与基底的界面结合力，增强其力学性能。

Description

一种抗静电汽车内饰材料制备方法
技术领域
本发明属于汽车内饰材料制备方法技术领域，尤其是一种抗静电汽车内饰材料制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP）是一种高密度、无侧链、高结晶的线性聚合物，因具有较强的绝缘性能，故被广泛用于汽车内饰、生产制造仪表、电气设备等领域。然而，聚丙烯材料在使用过程中容易产生静电，从而带来安全隐患。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种抗静电效果较好，同时力学性能优异的汽车内饰材料制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的5-8份玻璃纤维、4-9份碳纤维加入到其体积10-20倍的氢氧化钠溶液中，在90-100℃下超声处理30-40min，然后过滤，再放入其体积10-20倍的柠檬酸溶液中，浸泡1-2h，取出后放入高速搅拌机中，在1000-1200rpm转速搅拌下，利用氢氟酸溶液对其进行喷雾，喷雾量为玻璃纤维和碳纤维的5-10%，然后取出，去离子水冲洗至中性，并在70-80℃烘干；
（2）将步骤（1）所得物加入到其体积5-10倍的0.5-1.5 mol/L的醋酸锌溶液中，在500-600rpm下分散40-60min，然后向其中缓慢滴加其体积5-10倍0.4-0.8 mol/L的亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，继续搅拌10-20min，然后将所得混合液转入反应釜中，在170-180℃下反应3-6h，冷却后取出，过滤并洗涤，置于110-120℃下烘干，得到氧化锌改性-玻璃纤维-碳纤维复合纤维；
（3）将步骤（2）所得物与抗紫外线剂 UV-329、抗氧剂、邻苯二甲酸二辛脂、聚丙烯装入搅拌机中，在800-1000rpm下搅拌20-30min后送入双螺杆挤出机中，在 195-205℃的温度下熔融混炼，再由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒即可。
进一步的，步骤（1）所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.5-1 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述超声处理的条件是70-75Hz。
进一步的，步骤（1）所述柠檬酸溶液的质量分数为0.8-1.2 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述氢氟酸溶液的浓度为0.1-0.2mol/L。
进一步的，步骤（2）所述醋酸锌溶液中还含有硅烷偶联剂KH-550，其含量为2-3%。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
本发明的有益效果：本发明制备的汽车内饰材料具有较低的表面电阻率，其抗静电性能良好，同时其抗冲击强度和抗拉伸强度均得到有效提高。利用氢氟酸溶液对玻璃纤维和碳纤维进行喷雾，可以使其表面产生纳米级的微坑，不仅改善了玻璃纤维和碳纤维在基底中的分散情况，提高目标材料的力学性能，同时也为纳米氧化锌在其表面的附着提供了着力点，增强其附着力；利用纳米氧化锌对玻璃纤维和碳纤维进行改性，可以减小目标材料的表面电阻率，与碳纤维协同作用，提高其抗静电效果，同时也增强了玻璃纤维与碳纤维与基底的界面结合力，增强其力学性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的5份玻璃纤维、4份碳纤维加入到其体积10倍的氢氧化钠溶液中，在90℃下超声处理30min，然后过滤，再放入其体积10倍的柠檬酸溶液中，浸泡1h，取出后放入高速搅拌机中，在1000rpm转速搅拌下，利用氢氟酸溶液对其进行喷雾，喷雾量为玻璃纤维和碳纤维的7%，然后取出，去离子水冲洗至中性，并在75℃烘干；
（2）将步骤（1）所得物加入到其体积5倍的0.5 mol/L的醋酸锌溶液中，在500rpm下分散40min，然后向其中缓慢滴加其体积5倍0.4 mol/L的亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，继续搅拌10min，然后将所得混合液转入反应釜中，在170℃下反应3h，冷却后取出，过滤并洗涤，置于110℃下烘干，得到氧化锌改性-玻璃纤维-碳纤维复合纤维；
（3）将步骤（2）所得物与抗紫外线剂 UV-329、抗氧剂、邻苯二甲酸二辛脂、聚丙烯装入搅拌机中，在800rpm下搅拌20-30min后送入双螺杆挤出机中，在 195℃的温度下熔融混炼，再由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒即可。
进一步的，步骤（1）所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.5 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述超声处理的条件是70Hz。
进一步的，步骤（1）所述柠檬酸溶液的质量分数为0.8 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述氢氟酸溶液的浓度为0.1mol/L。
进一步的，步骤（2）所述醋酸锌溶液中还含有硅烷偶联剂KH-550，其含量为2%。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
实施例2
根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的7份玻璃纤维、6份碳纤维加入到其体积15倍的氢氧化钠溶液中，在95℃下超声处理35min，然后过滤，再放入其体积15倍的柠檬酸溶液中，浸泡2h，取出后放入高速搅拌机中，在1100rpm转速搅拌下，利用氢氟酸溶液对其进行喷雾，喷雾量为玻璃纤维和碳纤维的8%，然后取出，去离子水冲洗至中性，并在70-80℃烘干；
（2）将步骤（1）所得物加入到其体积7倍的1.0mol/L的醋酸锌溶液中，在550rpm下分散50min，然后向其中缓慢滴加其体积7倍0.7 mol/L的亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，继续搅拌15min，然后将所得混合液转入反应釜中，在175℃下反应5h，冷却后取出，过滤并洗涤，置于115℃下烘干，得到氧化锌改性-玻璃纤维-碳纤维复合纤维；
（3）将步骤（2）所得物与抗紫外线剂 UV-329、抗氧剂、邻苯二甲酸二辛脂、聚丙烯装入搅拌机中，在900rpm下搅拌25min后送入双螺杆挤出机中，在 200℃的温度下熔融混炼，再由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒即可。
进一步的，步骤（1）所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.8 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述超声处理的条件是72Hz。
进一步的，步骤（1）所述柠檬酸溶液的质量分数为1.0 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述氢氟酸溶液的浓度为0.15mol/L。
进一步的，步骤（2）所述醋酸锌溶液中还含有硅烷偶联剂KH-550，其含量为3%。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
实施例3
根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的8份玻璃纤维、9份碳纤维加入到其体积20倍的氢氧化钠溶液中，在100℃下超声处理40min，然后过滤，再放入其体积20倍的柠檬酸溶液中，浸泡2h，取出后放入高速搅拌机中，在12000rpm转速搅拌下，利用氢氟酸溶液对其进行喷雾，喷雾量为玻璃纤维和碳纤维的10%，然后取出，去离子水冲洗至中性，并在80℃烘干；
（2）将步骤（1）所得物加入到其体积10倍的1.5 mol/L的醋酸锌溶液中，在600rpm下分散60min，然后向其中缓慢滴加其体积10倍0.8 mol/L的亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，继续搅拌20min，然后将所得混合液转入反应釜中，在180℃下反应6h，冷却后取出，过滤并洗涤，置于120℃下烘干，得到氧化锌改性-玻璃纤维-碳纤维复合纤维；
（3）将步骤（2）所得物与抗紫外线剂 UV-329、抗氧剂、邻苯二甲酸二辛脂、聚丙烯装入搅拌机中，在1000rpm下搅拌30min后送入双螺杆挤出机中，在205℃的温度下熔融混炼，再由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒即可。
进一步的，步骤（1）所述氢氧化钠溶液的质量分数为1 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述超声处理的条件是75Hz。
进一步的，步骤（1）所述柠檬酸溶液的质量分数为1.2 mol/L。
进一步的，步骤（1）所述氢氟酸溶液的浓度为0.2mol/L。
进一步的，步骤（2）所述醋酸锌溶液中还含有硅烷偶联剂KH-550，其含量为3%。
进一步的，步骤（3）所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（1）中利用氢氟酸溶液进行喷雾的操作处理，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（2）对玻璃纤维碳纤维进行改性的操作处理，除此之外的方法步骤均相同。
性能测试：
参考GB/T 1410-2006对各实施例和对比实施例所得材料的表面电阻率进行测试；
并对其拉伸强度和抗冲击强度进行测试。
测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的汽车内饰材料具有较低的表面电阻率，其抗静电性能良好，同时其抗冲击强度和抗拉伸强度均得到有效提高。

Claims (7)

1.根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的5-8份玻璃纤维、4-9份碳纤维加入到其体积10-20倍的氢氧化钠溶液中，在90-100℃下超声处理30-40min，然后过滤，再放入其体积10-20倍的柠檬酸溶液中，浸泡1-2h，取出后放入高速搅拌机中，在1000-1200rpm转速搅拌下，利用氢氟酸溶液对其进行喷雾，喷雾量为玻璃纤维和碳纤维的5-10%，然后取出，去离子水冲洗至中性，并在70-80℃烘干；
（2）将步骤（1）所得物加入到其体积5-10倍的0.5-1.5 mol/L的醋酸锌溶液中，在500-600rpm下分散40-60min，然后向其中缓慢滴加其体积5-10倍0.4-0.8 mol/L的亚硝酸钠溶液，滴加完毕后，继续搅拌10-20min，然后将所得混合液转入反应釜中，在170-180℃下反应3-6h，冷却后取出，过滤并洗涤，置于110-120℃下烘干，得到氧化锌改性-玻璃纤维-碳纤维复合纤维；
（3）将步骤（2）所得物与抗紫外线剂 UV-329、抗氧剂、邻苯二甲酸二辛脂、聚丙烯装入搅拌机中，在800-1000rpm下搅拌20-30min后送入双螺杆挤出机中，在 195-205℃的温度下熔融混炼，再由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒即可。
2. 根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.5-1 mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述超声处理的条件是70-75Hz。
4. 根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述柠檬酸溶液的质量分数为0.8-1.2 mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述氢氟酸溶液的浓度为0.1-0.2mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（2）所述醋酸锌溶液中还含有硅烷偶联剂KH-550，其含量为2-3%。
7.根据权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰材料制备方法，其特征在于，步骤（3）所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
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