CN109371665A - 一种低voc气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法 - Google Patents

一种低voc气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法。将易纺丝的聚合物、凝胶剂加入溶剂形成凝胶液，喷丝至低温凝固浴制得聚合物冻胶丝，接着将冻胶丝浸渍于氧化石墨烯分散液并加入交联剂，升温反应制得复合丝，再复合丝浸渍于表面活性剂中并加入去离子水，调节pH值后加入锰盐溶液，加热反应后洗涤、过滤，即得低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材。该方法通过两部浸渍法，生成MnO2并依附于石墨烯凝胶/聚合物复合丝材表面，使得添加制备的聚氨酯内饰面料的催化分解速度快且反应活性高，在车内挥发性苯系污染物净化、降解等方面具有显著功效。

Description

一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法
技术领域
本发明涉及汽车材料领域，具体涉及汽车内饰面料材料，特别是涉及一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法。
背景技术
随着社会的快速发展、人们生活水平的提高，汽车已成为人们出行首选的交通工具，而车辆在行驶和停放时，内部通常为密闭环境。在密闭环境下，车体经阳光直射，车辆内部气温会迅速升高，若不将车辆内饰件材料所散发的气味有效的控制在人体嗅觉的舒适范围之内，会极大地影响乘坐人员的舒适性、危害人体健康。目前，传统用于汽车内饰部件的绝大部分材料，在常温环境下气味低，人的嗅觉不易察觉，但是经高温长期暴晒就会散发出难闻的气味，这极大地危害着乘坐人员的身体健康。
目前人们对自身健康的重视和环保意识的逐渐增强，对汽车内饰材料的要求越来越高。汽车企业对汽车内饰材料的气味及TVOC含量要求越来越严格，并制定了各自的企业标准。汽车内部由于不通风、车体装修等原因造成的空气质量差的情况。车内空气污染源主要来自车体本身、装饰用材等，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物质污染后果最为严重。近年来，聚氨酯塑料在汽车内饰制品中占有重要地位，聚氨酯材料制得的产品设计自由度大，具有较宽的使用温度范围，但其VOC含量仍然是制约其发展的重要因素，因此对于低VOC聚氨酯的技术改进极受重视。
中国发明专利申请号201611019371.X公开了一种汽车内饰件用复合材料及其制备方法和应用，该复合材料，由以下按照重量份的原料组成：醇酸树脂27~35份、聚甲基丙烯酸甲酯33~41份、三元乙丙橡胶3~7份、过硫酸钾11~19份、琥珀酸氢钙14~22份、石墨烯1~5份。将醇酸树脂与石墨烯研磨，置入过硫酸钾溶液中加热搅拌，制得混合物A；将聚甲基丙烯酸甲酯、三元乙丙橡胶混合研磨，置入琥珀酸氢钙溶液中，超声处理制得混合物B；将二者混合超声处理，再加热搅拌、挤出、造粒即得。
中国发明专利申请号201510613509.8公开了一种低VOC高回弹聚氨酯泡沫组合料及其制备方法。它包括A料和B料；A料包括：聚醚多元醇、聚合物多元醇、硅泡沫稳定剂、催化剂、助剂、交联剂和发泡剂；B料包括：甲苯二异氰酸酯，改性二苯甲烷二异氰酸酯；助剂为醛类捕捉剂；发泡剂为复合发泡剂，由环戊烷、正戊烷的混合物和纯水组成。A料的制备：将聚醚多元醇和聚合物多元醇按比例加入反应器中，开启搅拌，按顺序依次加入硅泡沫稳定剂、催化剂、助剂、交联剂、发泡剂；B料的制备方法其步骤为：将甲苯二异氰酸酯加入反应器中，开启搅拌，加入液化MDI和聚合MDI。
中国发明专利申请号201610055310.2公开了一种低VOC的汽车内饰环保材料，由下列重量份的原料制成：羊毛纤维25~30、壳聚糖4~5、二氧化钛2~3、聚乙二醇0.6~1、水性聚氨酯100~110、双十二烷基二甲基溴化铵0.2~0.4、黏土5~6、有机皂锂土5~7、聚合物多元醇4~6、石粉4~5、硬脂酸钙2~3、去离子水适量。
中国发明专利申请号201710373825.1公开了一种低VOC的TPO汽车内饰材料，包括自下而上的聚烯烃海绵层、TPO表皮层、水性聚氨酯底漆层和水性聚氨酯面漆层，水性聚氨酯底漆层包括按重量份计的如下组分：水性聚氨酯树脂50~70份、消泡剂0.1~1份、分散剂0.2~0.5份、固化剂0.2~0.6份、纳米二氧化钛3~10份、硅溶胶2~5份、去离子水15~30份。
根据上述，现有方案中用于汽车内饰制品的聚氨酯等材料，VOC挥发量大，造成车内气味你差，空气质量差，污染物含量高，严重威胁车内人体健康，制约了聚氨酯等汽车内饰制品的发展应用。
发明内容
针对目前应用较广的车辆内饰件材料，如聚氨酯等材料，VOC含量较高且易散发，致使车内存在气味大、空气质量差等问题，本发明提出一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法，在聚氨酯内饰面料制备中加入该催化丝材，从而有效降低了制备和使用过程中的VOC含量，改善了车内空气质量。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，包括以下步骤：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至20~30℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为3~6mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至140~160℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为2~4后加入锰盐溶液，在75~95℃下加热反应1~3h，使得锰盐在复合丝表面的石墨烯凝胶中被还原成MnO2并依附于复合丝表面，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材。
本发明通过两步浸渍的方法，第一步预先在聚合物丝表面形成石墨烯凝胶作为MnO2生长点，继续浸渍后烷基硫酸盐表面活性剂能通过水解形成相应的醇，从而将锰盐还原生成MnO2，并依附在复合丝表面，MnO2具有优异的催化氧化功能，使其具备优异的催化分解VOC的功能；进一步将材料制成丝材，提高了与空气的接触面，同时利用石墨烯凝胶的优异吸附能力，实现了快速而高效催化分解车内挥发性苯系污染物的目的。在制备聚氨酯等汽车内饰面料时添加该催化丝材，可极大降低车内VOC含量。
优选的，步骤（1）所述易纺丝的聚合物为聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乳酸中的至少一种。
优选的，步骤（1）所述溶剂为氯仿、乙醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。
优选的，步骤（1）所述凝胶剂为二甲基乙酰胺、甘油、正己烷中的至少一种。
优选的，步骤（1）中，易纺丝的聚合物30~35重量份、溶剂55~65重量份、凝胶剂5~10重量份。
优选的，步骤（2）所述交联剂为乙二胺。
优选的，步骤（3）所述烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、正十一烷基硫酸钠中的至少一种。
优选的，步骤（3）所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的一种，质量浓度为10~30%。
优选的，步骤（3）所述锰盐溶液为硫酸锰溶液、硝酸锰溶液、碳酸锰溶液、氯化锰溶液中的一种，质量浓度为30~40%。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材。先将易纺丝的聚合物在溶剂中溶解，然后加入凝胶剂搅拌形成凝胶液，进一步将凝胶液喷丝至低温凝固浴中形成聚合物冻胶丝；滤出聚合物丝后将其浸渍在氧化石墨烯分散液中，加入乙二胺为交联剂，通过升温发生水热、交联反应，干燥后得到石墨烯凝胶/聚合物复合丝；再将所得复合丝浸渍在烷基硫酸盐表面活性剂中，加入去离子水，用酸溶液调节pH值，此时加入锰盐溶液继续加热，使得MnO2在复合丝表面的石墨烯凝胶中被还原出来，并依附在复合丝表面，通过固液分离后，用乙醇、去离子水反复洗涤，再通过冷冻干燥得到表面附着MnO2的催化丝材，得到产品。
本发明提供了一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、提出采用两步浸渍法制备低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的方法。
2、通过将锰盐还原生成MnO2并依附于复合丝材表面，使其具备了优异的催化分解功能。
3、本发明制备的丝材与空气接触面大，表面附着的石墨烯凝胶具有优异的吸附能力，故催化分解速度快且反应活性高，在车内挥发性苯系污染物净化、降解等方面具有显著功效。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至26℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚氨酯；溶剂为氯仿；凝胶剂为二甲基乙酰胺；凝胶液中，易纺丝的聚合物33量份、溶剂59重量份、凝胶剂8重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为5mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至148℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为3后加入锰盐溶液，在84℃下加热反应2h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸钠；酸溶液为盐酸溶液，质量浓度为12%；锰盐溶液为硫酸锰溶液，质量浓度为36%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例1制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例1的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
实施例2
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至20℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚碳酸酯；溶剂为乙醇；凝胶剂为甘油；凝胶液中，易纺丝的聚合物30重量份、溶剂65重量份、凝胶剂5重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为3mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至140℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为2后加入锰盐溶液，在75℃下加热反应3h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸铵；酸溶液为硫酸溶液，质量浓度为15%；锰盐溶液为硝酸锰溶液，质量浓度为30%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例2制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例2的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
实施例3
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至22℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚丙烯腈；溶剂为丙酮；凝胶剂为正己烷；凝胶液中，易纺丝的聚合物32重量份、溶剂62重量份、凝胶剂6重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为4mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至145℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为2.5后加入锰盐溶液，在80℃下加热反应2.5h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为正十一烷基硫酸钠；酸溶液为硝酸溶液，质量浓度为30%；锰盐溶液为碳酸锰溶液，质量浓度为40%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例3制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例3的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
实施例4
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至30℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚乙烯醇；溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；凝胶剂为二甲基乙酰胺；凝胶液中，易纺丝的聚合物35重量份、溶剂55重量份、凝胶剂10重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为6mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至160℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为4后加入锰盐溶液，在95℃下加热反应1h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸钠；酸溶液为盐酸溶液，质量浓度为20%；锰盐溶液为氯化锰溶液，质量浓度为40%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例4制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例4的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
实施例5
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至28℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚酰胺；溶剂为氯仿；凝胶剂为甘油；凝胶液中，易纺丝的聚合物34重量份、溶剂58重量份、凝胶剂8重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为5mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至155℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为4后加入锰盐溶液，在90℃下加热反应1.5h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸铵；酸溶液为硫酸溶液，质量浓度为25%；锰盐溶液为硫酸锰溶液，质量浓度为38%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例5制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例5的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
实施例6
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至25℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚乳酸；溶剂为丙酮；凝胶剂为正己烷；凝胶液中，易纺丝的聚合物32重量份、溶剂60重量份、凝胶剂8重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为4mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至150℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；交联剂为乙二胺；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为3后加入锰盐溶液，在85℃下加热反应2h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为正十一烷基硫酸钠；酸溶液为硝酸溶液，质量浓度为20%；锰盐溶液为氯化锰溶液，质量浓度为35%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将实施例6制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的实施例6的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
对比例1
制备过程为：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至25℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；易纺丝的聚合物为聚乳酸；溶剂为丙酮；凝胶剂为正己烷；凝胶液中，易纺丝的聚合物32重量份、溶剂60重量份、凝胶剂8重量份；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为3后加入锰盐溶液，在85℃下加热反应2h，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材；烷基硫酸盐表面活性剂为正十一烷基硫酸钠；酸溶液为硝酸溶液，质量浓度为20%；锰盐溶液为氯化锰溶液，质量浓度为35%。
测试方法为：
按照质量比例3%，将对比例1制得的催化丝材加入聚氨酯内饰面料的制备中，将得到的聚氨酯内饰面料，然后参照SMTC 5 400 018-2012（V）标准，采用袋式法测试聚氨酯内饰面料的苯系挥发性污染物的含量；将待测样品放入密封的采样袋，充入适量氮气后，将采样袋在65℃温度加热2小时，使零部件或材料中的挥发性有机物散发到袋内气体中，加热结束后，用Tenax管采集苯类物质，用热脱附仪-气相色谱质谱联用仪（ATD-GCMS）进行定性和定量分析；根据公式C=W/VT计算采样袋内苯类挥发物的浓度，其中W为Tenax捕集管成份含量，VT为TENAX 捕集管采样体积（换算为25℃下的体积）。
通过上述方法测得的对比例1的催化丝材添加制成聚氨酯内饰面料的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的袋式法测试中袋内浓度如表1所示。
表1：

Claims (10)

1.一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将易纺丝的聚合物加入溶剂中充分溶解，接着加入凝胶剂，搅拌均匀后形成凝胶液，然后将凝胶液喷丝至20~30℃的低温凝固浴中，过滤，制得聚合物冻胶丝；
（2）将步骤（1）制得的聚合物冻胶丝浸渍于质量浓度为3~6mg/mL氧化石墨烯分散液中，接着加入交联剂，升温至140~160℃发生水热、交联反应，反应结束后干燥，制得石墨烯凝胶/聚合物复合丝；
（3）将步骤（2）制得的复合丝浸渍于烷基硫酸盐表面活性剂中，再加入去离子水，接着用酸溶液调节pH值为2~4后加入锰盐溶液，在75~95℃下加热反应1~3h，使得锰盐在复合丝表面的石墨烯凝胶中被还原成MnO2并依附于复合丝表面，然后固液分离后，并用乙醇、去离子水反复洗涤，最后冷冻干燥，制得表面附着MnO2的催化丝材，即为低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材。
2.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述易纺丝的聚合物为聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乳酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述溶剂为氯仿、乙醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。
4.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述凝胶剂为二甲基乙酰胺、甘油、正己烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，易纺丝的聚合物30~35重量份、溶剂55~65重量份、凝胶剂5~10重量份。
6.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述交联剂为乙二胺。
7.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述烷基硫酸盐表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、正十一烷基硫酸钠中的至少一种。
8.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的一种，质量浓度为10~30%。
9.根据权利要求1所述一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述锰盐溶液为硫酸锰溶液、硝酸锰溶液、碳酸锰溶液、氯化锰溶液中的一种，质量浓度为30~40%。
10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种低VOC气味聚氨酯内饰面料用催化丝材。
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CN110983771A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 上海市纺织科学研究院有限公司 一种车用复合面料的voc去除剂

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