CN109280274A - 一种低气味车用内饰材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低气味车用内饰材料，按重量份数，其包括：聚丙烯树脂20－80份；软触感改质剂10－40份；气味吸收剂0.1－3份；稳定剂0.2－1份。本发明还提供了一种制备上述内饰材料的制备方法。本发明采用多孔有机骨架聚合物作为气味吸收剂，通过在聚丙烯中添加乙烯－辛烯共聚物或硅橡胶等弹性体，将普通的硬质塑料赋予皮质材料的柔软感觉；同时，气味吸收剂可以持续吸附挥发性气体分子，吸附力强，吸附力高。本发明同时提供了上述低气味车用内饰材料的制备方法。

Description

一种低气味车用内饰材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种低气味车用内饰材料及其制备方法。

背景技术

目前，生活水平的提高和审美意识的高要求使人们更趋近于追求汽车内饰材料在视觉和触觉上给人以“柔软”的感觉。传统的PP注塑成型制件塑料感很强，光泽度很高，无论在视觉还是触觉上都达不到柔软的效果。因此，需要通过配方改性，使PP制件具有触感柔软和视觉柔软的特性。

随着人们环保意识和对环境的感受要求的提高，汽车车内的挥发性有害物质及刺激性气味物质已经引起人们的关注。由于汽车内饰部件加工工艺的局限性，大多数内饰材料中都含有一定量的挥发性有机物，在季节性高温、日照的情况下，内饰材料会在环境气氛平衡力的驱使下，散发出令人不适的气味。

为了使内饰部件具有柔软的触感，一种解决方法是在制件表面包覆一层由软质PVC、PVC/ABS合金等材料制备的蒙皮。这种工艺不仅工序复杂、成本上升，而且软质PVC、PVC/ABS含有较多的增塑剂和重金属稳定剂，还会导致内饰的气味以及环保问题。另一种解决方法则是用软质材料代替，但是会提高在成型方法工艺上的难度并增加成本。

现有技术中，中国专利申请201611222565.X公开了一种低VOC、软触感玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，其由以下按质量百分数计的原料组成：聚丙烯20％～70％，线性低密度聚乙烯5～20％，增韧剂10～30％，玻璃纤维10～30％，相容剂0～10％，润滑剂0.1～1％，VOC吸附剂0.5～2％，光稳定剂0.2～1％，抗氧剂0.2％～1％；使用多孔吸附材料作为吸附剂，确实可以起到一定的吸附作用，但是，由于所用的吸附剂为无机多孔材料，其吸附主要为物理吸附，在吸附饱和后由于吸附平衡原理，有可能将孔内的小分子挥发物重新脱附出来；而且其作为纯无机填料，对材料的物性会有影响。

中国专利申请201510776113.5公开了一种低VOC软触感汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按质量百分百计，包括有：聚丙烯树脂：44～72.5％；增韧剂：5～10％；软触感改质剂：5～10％；滑石粉：15～30％；气味吸收剂：1～3％；耐侯剂：0.5～1％；抗氧化剂：0.5～1％；分散剂：0.5～1％；在造粒过程中，使用气味吸附剂润湿气味，并在挤出后端抽真空部位将气味和VOC成分抽出；但是，气味吸附剂只能除去造粒过程中的挥发性小分子，对残留成分在车内的缓慢释放可能效果不明显。

上述方式的缺陷在于：触感较硬，有较强的刺激性气味。

因此，如何提供一种触感较软，没有刺激性气味的内饰材料成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种低气味车用内饰材料的内饰材料，其触感较软，没有刺激性气味。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种低气味车用内饰材料，内饰材料原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂20－80份；

软触感改质剂10－40份；

气味吸收剂0.1－3份；

稳定剂0.2－1份。

本发明中，在聚丙烯基体树脂中添加弹性体，同时引入不同表面性质的无机填充物和吸附剂；反应挤出后，得到触感柔软，并具有低气味的性能；所选用的聚丙烯为含有5％乙烯基的无规共聚聚丙烯。

本发明中，内饰材料通过一次性注塑成型。

本发明采用多孔有机骨架聚合物作为气味吸收剂，通过在聚丙烯中添加乙烯－辛烯共聚物或硅橡胶等弹性体，将普通的硬质塑料赋予皮质材料的柔软感觉；同时，气味吸收剂可以持续吸附挥发性气体分子，吸附力强，吸附力高。

为了降低气味，可选用小分子除味剂与气味吸收剂进行复配，其中气味吸收剂为自主合成的聚酰胺类多孔有机骨架材料，除味剂为水母粒。

根据本发明另一具体实施方式，内饰材料原料进一步包括抗氧剂，其重量份数为0.1－1份。

根据本发明另一具体实施方式，内饰材料原料进一步包括润滑剂，其重量份数为0.1－1份。

根据本发明另一具体实施方式，内饰材料原料进一步包括玻璃纤维，其重量份数为10－30份。

本方案中，玻璃纤维属于添加剂，添加剂还可以选用抗氧剂，光稳定剂，润滑剂等；玻璃纤维为经过硅烷偶联剂预先处理的短切玻璃纤维，主抗氧剂为1010，辅抗氧剂为168，光稳定剂为622和UV－P，润滑剂为PE蜡。

根据本发明另一具体实施方式，软触感改质剂包括乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物。

根据本发明另一具体实施方式，软触感改质剂进一步包括柔感剂。

本方案中，为了增加其软触感性能，选用多种弹性体粒子和柔感剂对PP基体树脂进行软触感改性，所选用的弹性体粒子包括乙烯－辛烯共聚物，三元乙丙橡胶，乙烯－丁烯共聚物，苯乙烯－丁二烯共聚物，氢化苯乙烯－丁二烯共聚物中的一种或几种，所选用的柔感剂为聚氨酯绒毛粉；选用乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物等弹性体进行复配，并加入柔感剂降低材料光泽度，得到软触感改质剂，最终得到既具有视觉上的“柔软”感觉又具有柔软表面触感的内饰材料，其具有较低的气味等级。

选用乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物等复配弹性体，对聚丙烯基体树脂进行增韧改性，能够降低其表面硬度，使其具备较佳的软触感；三元乙丙橡胶(EPDM橡胶)的结晶度对光泽度具有一定的影响，所选填充材料与EPDM具有相分离的效果，进而影响EPDM的结晶，降低光泽度；柔感剂可以进一步降低其光泽度，增加软触感。

根据本发明另一具体实施方式，气味吸收剂通过如下步骤合成：

A、将对苯二酰氯溶于有机溶剂NMP中，配成溶液1(其浓度为例如1mol/L)，并在冰浴中冷却至0℃；

B、将4－氨基四苯甲烷溶于有机溶剂NMP中，配成与溶液1同摩尔浓度的溶液2，并在冰浴中冷却至室温；

C、取等量的溶液1和溶液2，在搅拌下将溶液1逐滴加入溶液2中，，之后保持0℃搅拌(例如2小时)，然后在NMP的回流温度下搅拌(例如24小时)；

D、加入甲醇对反应进行淬灭，过滤出沉淀物，用甲醇洗涤并真空干燥，得到气味吸收剂。

本方案中，步骤D中，对过滤沉淀物进行真空干燥的干燥温度为60℃；干燥后得到的气味吸收剂为淡黄色或白色粉末。

气味吸收剂为多孔有机骨架聚合物，其骨架是全有机结构；相比于无机多孔材料如活性炭、竹炭、分子筛等，其与基体树脂相容性有很大提升，可显著降低对基体树脂物性的影响，且与其他助剂也有很好的相容性。

气味吸收剂的吸附机理与润湿发泡或物理吸附均有所不同；润湿发泡只能除去生产过程中产生的低气味物质，不能在后续的使用中持续进行吸附；物理吸附仅仅通过微弱的分子间作用力将挥发性气体分子固定，效果较弱，吸附量较低，且容易脱附。

气味吸收剂具有高稳定性，能够持续进行吸附，且对特定的有毒害挥发性气体具有极好的吸附性能；其孔道结构含有大量共轭结构，与挥发性小分子之间具有较强的π－π相互作用，尤其对苯系物、芳香结构的VOC物质具有特殊吸附作用(共轭结构与苯环的大π键可形成更大的共轭结构，有较强的吸附力)，使其不易脱附；另外，气味吸收剂较高的比表面积也使其比一般的无机多孔材料具有更好的吸附性能，吸附量更高。

另一方面，本发明还提供了一种制备上述内饰材料的制备方法，其中，制备方法包括：

步骤S1：将内饰材料原料放入高速混料机中高速混合；

步骤S2：将混合后的内饰材料原料加入双螺杆挤出机，挤出造粒。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

本发明采用多孔有机骨架聚合物作为气味吸收剂，通过在聚丙烯中添加乙烯－辛烯共聚物或硅橡胶等弹性体，将普通的硬质塑料赋予皮质材料的柔软感觉；同时，气味吸收剂可以持续吸附挥发性气体分子，吸附力强，吸附力高。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种低气味车用内饰材料，其原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂71.5份；

软触感改质剂15份，其中弹性体10份，柔感剂5份；

气味吸收剂0.5份；

稳定剂0.3份；

抗氧剂0.4份，其中主抗氧剂为0.2份，辅抗氧剂0.2份；

润滑剂0.3份；

玻璃纤维10份；

除味剂2份。

其中，软触感改质剂包括弹性体和柔感剂；弹性体包括乙烯－辛烯共聚物，三元乙丙橡胶，乙烯－丁烯共聚物，苯乙烯－丁二烯共聚物，氢化苯乙烯－丁二烯共聚物中的一种或几种，柔感剂为聚氨酯绒毛粉。

气味吸收剂通过如下步骤合成：

A、将对苯二酰氯溶于有机溶剂NMP中，配成1mol/L的溶液1，并在冰浴中冷却至0℃；

B、将4－氨基四苯甲烷溶于有机溶剂NMP中，配成与溶液1同摩尔浓度的溶液2，并在冰浴中冷却至室温；

C、取等量的溶液1和溶液2，在搅拌下将溶液1逐滴加入溶液2中，之后保持0℃搅拌2小时，然后在NMP的回流温度下搅拌24小时；

D、加入甲醇对反应进行淬灭，过滤出沉淀物，用甲醇洗涤并真空干燥，得到气味吸收剂；对过滤沉淀物进行真空干燥的干燥温度为60℃；干燥后得到的气味吸收剂为淡黄色或白色粉末。

为了降低气味，可选用小分子除味剂与气味吸收剂进行复配；除味剂为水母粒。

稳定剂为光稳定剂。

玻璃纤维、抗氧剂、稳定剂和润滑剂均属于添加剂，可根据需要选择添加。

本实施例还提供了一种制备上述内饰材料的制备方法，其中，制备方法包括：

步骤S1：将内饰材料原料放入高速混料机中高速混合；

步骤S2：将混合后的内饰材料原料加入双螺杆挤出机，挤出造粒。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：内饰材料，其原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂60份；

软触感改质剂21份，其中弹性体15份，柔感剂6份；

气味吸收剂1份；

稳定剂0.3份；

抗氧剂0.4份，其中主抗氧剂为0.2份，辅抗氧剂0.2份；

润滑剂0.3份；

玻璃纤维15份；

除味剂2份。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：内饰材料，其原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂37.5份；

软触感改质剂27份，其中弹性体20份，柔感剂7份；

气味吸收剂1.5份；

稳定剂0.3份；

抗氧剂0.4份，其中主抗氧剂为0.2份，辅抗氧剂0.2份；

润滑剂0.3份；

玻璃纤维20份；

除味剂2份。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：内饰材料，其原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂26份；

软触感改质剂33份，其中弹性体25份，柔感剂8份；

气味吸收剂2份；

稳定剂0.3份；

抗氧剂0.4份，其中主抗氧剂为0.2份，辅抗氧剂0.2份；

润滑剂0.3份；

玻璃纤维25份；

除味剂2份。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：内饰材料，其原料包括(按重量份数)：

聚丙烯树脂60份；

软触感改质剂21份，其中弹性体15份，柔感剂6份；

气味吸收剂1份；

稳定剂0.3份；

抗氧剂0.4份，其中主抗氧剂为0.2份，辅抗氧剂0.2份；

润滑剂0.3份；

玻璃纤维15份。

各实施例中内饰材料性能如表1所示：

表1

同时，设置了四组对照组，其组成如表2所示：

表2

	对照组1	对照组2	对照组3	对照组4
					聚丙烯	49	73	53	44
弹性体	20	-	20	20
					柔感剂	5	-	-	5
玻璃纤维	25	25	25	25
					PP-g-MAH	-	-	-	5
吸附剂	-	-	-	-
					除味剂	-	1	2	-
主抗氧剂	0.2	0.2	0.2	0.2
					辅抗氧剂	0.2	0.2	0.2	0.2
光稳定剂	0.3	0.3	0.3	0.3
					润滑剂	0.3	0.3	0.3	0.3

各对照组中，内饰材料性能如表3所示：

表3

气味等级按照PV3900测试。

显然，气味吸收剂可显著降低气味等级，具有较强的吸附效果；软触感改质剂中的弹性体可以使内饰材料更加柔软，柔感剂降低了内饰材料的光泽度。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种低气味车用内饰材料，其中，按重量份数，所述内饰材料原料包括：

聚丙烯树脂20－80份；

软触感改质剂10－40份；

气味吸收剂0.1－3份；

稳定剂0.2－1份。

2.如权利要求1所述的内饰材料，其中，所述内饰材料原料进一步包括抗氧剂，其重量份数为0.1－1份。

3.如权利要求1所述的内饰材料，其中，所述内饰材料原料进一步包括润滑剂，其重量份数为0.1－1份。

4.如权利要求1所述的内饰材料，其中，所述内饰材料原料进一步包括玻璃纤维，其重量份数为10－30份。

5.如权利要求1所述的内饰材料，其中，所述软触感改质剂包括乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶和氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物。

6.如权利要求5所述的内饰材料，其中，所述软触感改质剂进一步包括柔感剂。

7.如权利要求1所述的内饰材料，其中，所述气味吸收剂通过如下步骤合成：

A、将对苯二酰氯溶于有机溶剂NMP中，配成溶液1，并在冰浴中冷却至0℃；

B、将4－氨基四苯甲烷溶于有机溶剂NMP中，配成与溶液1同摩尔浓度的溶液2，并在冰浴中冷却至室温；

C、取等量的溶液1和溶液2，在搅拌下将溶液1逐滴加入溶液2中，之后保持0℃搅拌，然后在NMP的回流温度下搅拌；

D、加入甲醇对反应进行淬灭，过滤出沉淀物，用甲醇洗涤并真空干燥，得到气味吸收剂。

8.一种制备权利要求1－7之一所述内饰材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：

步骤S1：将所述内饰材料原料放入高速混料机中高速混合；

步骤S2：将混合后的所述内饰材料原料加入双螺杆挤出机，挤出造粒。