CN109181094A - 一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯20‑40份、丁腈橡胶10‑20份、纳米碳酸钙15‑25份、二氧化钛1‑5份、贝壳粉5‑10份、八苯基笼形倍半硅氧1‑3份、聚氧乙烯硬脂酸酯1‑3份、复合抗菌剂0.5‑1.5份、偶联剂1‑3份、交联剂0.5‑2份、抗老化剂0.5‑2份、增塑剂0.5‑2份、稳定剂1‑2份和加工助剂1‑3份。本发明制备的聚丙烯塑料具有高强度、抗冲击性能强、抗菌效果好、耐热性好、耐候性好、不易老化、耐黄变等优点，可加工成各种汽车内饰件。

Description

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体是涉及一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料。

背景技术

PP又名聚丙烯是一种半结晶性材料。它比聚乙烯（PE）塑料更坚硬并且有更高的熔点。PP树脂都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。因为塑料具有质轻、不锈蚀、绝缘性好等优点，是通用热塑性塑料中增长最快的品种之一。PP树脂在化工、建材、家电、汽车等领域的某些特殊要求，但由于PP有较大的球晶，球晶界面易出现晶界缺陷和裂纹，引起脆裂。PP具有模量低、冲击强度小及与无机填料的相容性较差等缺点，因此对PP树脂的同时增韧、增强改性也是当今急需解决的技术问题。

汽车在现代社会中已成为主要交通工具之一，是能源消耗大户，一般认为汽车部件减重1%，节油也近1%，因而降低汽车制件的重量对节能和环境保护均有重要意义，其中最重要的方法是以塑代钢，使得聚丙烯（PP）材料广泛用于门板、手套箱、汽车椅背板、汽车镶嵌板、汽车旁侧板、立柱护板、汽车副仪表板、杂物盒、收音机盒和中央控制台等都是汽车内饰件产品等。但目前的汽车内饰件通常采用塑料材料存在力学性能不足、不耐磨、易老化、容易发霉、发生黄变等不足。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有良好力学性能、耐热性、耐候性、不易老化、耐黄变的聚丙烯塑料，可加工成各种汽车内饰件。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯20-40份、丁腈橡胶10-20份、纳米碳酸钙15-25份、二氧化钛1-5份、贝壳粉5-10份、八苯基笼形倍半硅氧1-3份、聚氧乙烯硬脂酸酯1-3份、复合抗菌剂0.5-1.5份、偶联剂1-3份、交联剂0.5-2份、抗老化剂0.5-2份、增塑剂0.5-2份、稳定剂1-2份和加工助剂1-3份。

进一步地，所述复合抗菌剂由质量比为1:1-3的氧化镧和纳米氧化银组成。

进一步地，所述偶联剂由质量比为1-3:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

进一步地，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或多种组合。

进一步地，所述抗氧化剂为CA抗氧化剂、1010抗氧化剂和1076抗氧化剂中的一种或多种组合。

进一步地，所述增塑剂由质量比为1:1-3的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

进一步地，所述稳定剂由质量比为1-3:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

进一步地，所述加工助剂由壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

本发明还提供汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料的制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入50-100份的水，搅拌20-30min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌10-20min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至180-200℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：

1、本发明采用独特的原料配方及各组分的协调作用，相容性好，制备的聚丙烯塑料具有高强度、抗冲击性能强、抗菌效果好、耐热性好、耐候性好、不易老化、耐黄变等优点，可加工成各种汽车内饰件。

2、本发明用八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯改性纳米碳酸钠、矿物纤维、氮化硅无机颜料，由于八苯基笼形倍半硅氧烷分子含有硅和多个有机基团，可以通过形成共价键与基体表面结合，不仅可提高材料表面的耐热性、抗氧化性、耐黄变和耐磨性，同时可以提高无机颜料与PP树脂的相容性和分散性，进而提高塑料的抗压强度和抗冲击能力。使用聚氧乙烯硬脂酸酯处理无机颜料，在无机颜料表面引入性能稳定的碳氧键，可减缓塑料的老化速度，同时聚氧乙烯硬脂酸酯的亲水亲油平衡值（HLB）较低，也有利于塑料的耐候耐热性能。

3、本发明以贝壳粉为原料扩宽了贝壳的产业链，贝壳粉对大肠杆菌有极强的抗菌和杀菌作用，另外对沙门氏菌、黄色葡萄糖菌也有显著效果，且具有防腐、防扁虱的功能，贝壳粉还具有良好的放静电性能，能吸收空气中的甲醛、苯等有害物质。

4、本发明采用木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，是一种具有羟基、羧基、甲氧基、羰基等多种活性基团的有机物，自身可形成木质素脂网络结构，网络结构中的活性基团可与树脂的作用，形成双重网络结构，提高了交联度和补强，且木质素本身还具有良好的抗辐射、耐光热、耐黄变及耐候等性能，将其引入高分子复合材料中可赋予材料更好的耐老化性能。

5、本发明以氧化镧和纳米氧化银组成的复合抗菌剂，在常温或高温情况下对大肠杆菌、黄金葡萄球菌、真菌等均有显著的抗菌和抑菌效果，且还能提高塑料的抗氧化性。

6、本发明使用的增塑剂和加工助剂可以改善塑料的加工分散性和提高各组分的相容性，提高制品的光洁度和力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不限制本发明的范围及其应用。

实施例1

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯30份、丁腈橡胶15份、纳米碳酸钙20份、二氧化钛2份、贝壳粉8份、八苯基笼形倍半硅氧1.5份、聚氧乙烯硬脂酸酯2份、复合抗菌剂1份、偶联剂1.5份、甲基三丁酮肟基硅烷交联剂1份、1010抗老化剂1.5份、增塑剂1.5份、稳定剂1份和加工助剂2份。

所述复合抗菌剂由质量比为1:2的氧化镧和纳米氧化银组成。

所述偶联剂由质量比为1.5:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

所述增塑剂由质量比为1:2的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

所述稳定剂由质量比为1:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

所述加工助剂由质量比为1:2的壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

其制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入80份的水，搅拌25min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌15min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至190℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。

实施例2

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯25份、丁腈橡胶20份、纳米碳酸钙15份、二氧化钛4份、贝壳粉10份、八苯基笼形倍半硅氧2.5份、聚氧乙烯硬脂酸酯1份、复合抗菌剂1.5份、偶联剂2份、乙烯基三丁酮肟基硅烷交联剂1.5份、1076抗老化剂0.5份、增塑剂2份、稳定剂1.5份和加工助剂3份。

所述复合抗菌剂由质量比为1:3的氧化镧和纳米氧化银组成。

所述偶联剂由质量比为1:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

所述增塑剂由质量比为1:1的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

所述稳定剂由质量比为3:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

所述加工助剂由质量比为1:1的壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

其制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入100份的水，搅拌30min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌10min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至200℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。

实施例3

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯20份、丁腈橡胶15份、纳米碳酸钙20份、二氧化钛3份、贝壳粉7份、八苯基笼形倍半硅氧3份、聚氧乙烯硬脂酸酯1.5份、复合抗菌剂0.5份、偶联剂1份、二甲基二丁酮肟基硅烷交联剂2份、1010抗老化剂1份、增塑剂1份、稳定剂2份和加工助剂2份。

所述复合抗菌剂由质量比为1:2的氧化镧和纳米氧化银组成。

所述偶联剂由质量比为1:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

所述增塑剂由质量比为1:3的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

所述稳定剂由质量比为2:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

所述加工助剂由质量比为2:1的壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

其制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入50份的水，搅拌20min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌15min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至180℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。

实施例4

一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯25份、丁腈橡胶20份、纳米碳酸钙25份、二氧化钛2份、贝壳粉10份、八苯基笼形倍半硅氧1份、聚氧乙烯硬脂酸酯2份、复合抗菌剂1.5份、偶联剂2.5份、二甲基二丁酮肟基硅烷交联剂1.5份、1076抗老化剂1.5份、增塑剂1.5份、稳定剂1.5份和加工助剂3份。

所述复合抗菌剂由质量比为1:2的氧化镧和纳米氧化银组成。

所述偶联剂由质量比为1.5:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

所述增塑剂由质量比为1:2的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

所述稳定剂由质量比为1:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

所述加工助剂由质量比为1:1的壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

其制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入80份的水，搅拌25min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌20min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至200℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。

将实施例1-4制备的塑料用注塑方法加工成型样条，样条尺寸（mm）:长：150±3，宽：10±2，厚度3±0.2，按照常规方法测定样条的拉伸强度、弯曲强度、简支梁冲击强度、黄变指数及24h对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率，测试结果如表1所示。

表1：本发明聚丙烯塑料的性能测试结果

从上述测试结果得知，本发明制备的聚丙烯塑料具有高强度、抗冲击性能强、耐、耐黄变、抗菌效果好等优点，可加工成各种汽车内饰件。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、聚苯乙烯20-40份、丁腈橡胶10-20份、纳米碳酸钙15-25份、二氧化钛1-5份、贝壳粉5-10份、八苯基笼形倍半硅氧1-3份、聚氧乙烯硬脂酸酯1-3份、复合抗菌剂0.5-1.5份、偶联剂1-3份、交联剂0.5-2份、抗老化剂0.5-2份、增塑剂0.5-2份、稳定剂1-2份和加工助剂1-3份。

2.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述复合抗菌剂由质量比为1:1-3的氧化镧和纳米氧化银组成。

3.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述偶联剂由质量比为1-3:1的木质素磺酸钠和环氧丙基三乙氧基硅烷组成。

4.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述抗氧化剂为CA抗氧化剂、1010抗氧化剂和1076抗氧化剂中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述增塑剂由质量比为1:1-3的菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚组成。

7.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述稳定剂由质量比为1-3:1的六甲基环三硅氮烷和钙锌稳定剂组成。

8.根据权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料，其特征在于：所述加工助剂由壬基酚聚氧化乙烯醚和马来酸接枝PE蜡组成。

9.如权利要求1所述汽车饰品用耐黄变抗菌聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）在纳米碳酸钙、二氧化钛、贝壳粉中加入八苯基笼形倍半硅氧和聚氧乙烯硬脂酸酯，加入50-100份的水，搅拌20-30min进行表面改性，得改性混合物；

（2）在改性混合物中加入聚丙烯、聚苯乙烯和丁腈橡胶，搅拌混合均匀后，再加入复合抗菌剂、偶联剂、交联剂、抗老化剂、增塑剂、稳定剂和加工助剂，搅拌10-20min充分混合均匀，得混合料；

（3）将混合料加热至180-200℃，经挤出机上熔融挤出造粒，冷却，即得汽车饰品用塑料。