本發(fā)明屬于汽車內(nèi)飾材料,具體地,涉及一種抗靜電汽車內(nèi)飾pvc材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、汽車的內(nèi)飾件一般是指汽車車廂的隔板、門內(nèi)裝飾板、儀表板總成、扶手、地毯等零部件和材料。對于汽車來講,雖然內(nèi)飾件只是一些輔助性的零配件,但它們要承擔(dān)起防霉抗菌、阻燃抑煙、隔熱吸音、抗老化等功能,對汽車的舒適性起到十分重要的作用。
2、聚氯乙烯(pvc)樹脂是一種極性非結(jié)晶性高聚物,其產(chǎn)品具有良好的物理性能和化學(xué)性能,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)和日常生活用品等領(lǐng)域。pvc復(fù)合材料由于其具有耐磨、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用在了汽車內(nèi)飾材料中,特別是用于生產(chǎn)汽車座椅、汽車門內(nèi)嵌飾板、汽車頂棚及遮陽板。隨著社會的發(fā)展和人們生活品質(zhì)的提高,人們對汽車內(nèi)飾件的要求也越來越高,普通的pvc復(fù)合材料在抗靜電性、防霉抗菌性、抗老化性、防潮性等方面已經(jīng)無法滿足人們對汽車內(nèi)飾件的品質(zhì)要求。因此,亟需開發(fā)一種抗靜電性能優(yōu)良、防霉抗菌性優(yōu)良、抗老化性優(yōu)良、防潮性良好等具有優(yōu)良綜合性能的pvc材料以滿足人們對汽車內(nèi)飾件日益提升的品質(zhì)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供了一種抗靜電汽車內(nèi)飾pvc材料及其制備方法。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種抗靜電汽車內(nèi)飾pvc材料,包括如下重量份原料:pvc樹脂90-100份、熱塑性聚氨酯10-20份、改性填料48-64份、增塑劑30-40份、助劑2-4份、穩(wěn)定劑0.5-1份、加工助劑0.5-0.8份、交聯(lián)劑0.05-0.1份。
4、進(jìn)一步地,所述改性填料通過如下步驟制備:
5、將無機(jī)填料和去離子水在燒杯中充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?,再在攪拌下向燒杯中滴加濃鹽酸調(diào)節(jié)ph值為5,再倒入干燥的三口燒瓶中,攪拌升溫至65℃,將無水乙醇與偶聯(lián)劑混合均勻后緩慢加入上述三口燒瓶中,加入完畢后在65℃持續(xù)加熱攪拌10h,最后冷卻至室溫,將混合物進(jìn)行抽濾,用無水乙醇洗滌5次,洗滌結(jié)束后將產(chǎn)物于80℃下真空干燥12h,得到改性填料。
6、進(jìn)一步地,所述無機(jī)填料為納米二氧化鈦、蒙脫土、導(dǎo)電炭黑、電氣石粉按照2:3:10:1的質(zhì)量比復(fù)配而成。
7、進(jìn)一步地,所述偶聯(lián)劑為十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
8、進(jìn)一步地,所述偶聯(lián)劑為十二烷基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷按照1:1-3的質(zhì)量比復(fù)配而成。
9、進(jìn)一步地,所述無機(jī)填料與偶聯(lián)劑之間的質(zhì)量比為15-20:1。
10、進(jìn)一步地,所述增塑劑為環(huán)己烷1,2-二甲酸二異壬基酯、葵二酸二辛酯、環(huán)氧大豆油中的一種或幾種。
11、進(jìn)一步地,所述助劑通過如下步驟制備:
12、s1、氮?dú)獗Wo(hù)下將1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷、dbu(1,8-二偶氮雜雙螺環(huán)[5.4.0]十一-7-烯)和甲醇加入到干燥的三口燒瓶中,攪拌均勻后升溫至60℃,再緩慢加入3-丁烯-1-胺和甲醇的混合溶液,加入完畢后于60℃保溫反應(yīng)48h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,減壓蒸餾,得到中間體1;1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷、3-丁烯-1-胺、dbu和甲醇的用量比為23.3ml:13.3g:1.3ml:130ml;
13、在dbu的催化作用下,控制1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷與3-丁烯-1-胺的摩爾比為1:2.05-2.1,1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷與3-丁烯-1-胺發(fā)生邁克爾加成反應(yīng),反應(yīng)過程如下所示:
14、
15、s2、氮?dú)獗Wo(hù)下向干燥的三口燒瓶中加入中間體1、三乙胺和dmso(二甲基亞砜),攪拌溶解后升溫至70℃,再緩慢加入2,6-二叔丁基-4-溴甲基苯酚和dmso的混合溶液,加入完畢后于70℃保溫反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾,得到中間體2;中間體1、2,6-二叔丁基-4-溴甲基苯酚、三乙胺和dmso的用量比為24.2g:32.2g:16.7ml:200ml;
16、三乙胺作為縛酸劑,控制中間體1和2,6-二叔丁基-4-溴甲基苯酚的摩爾比為1:2.1-2.2,加熱下,中間體1的-nh-和2,6-二叔丁基-4-溴甲基苯酚的-br發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)過程如下所示:
17、s3、氮?dú)獗Wo(hù)下向干燥的三口燒瓶中加入中間體2、三乙胺和dmf(n,n-二甲基甲酰胺),攪拌溶解后升溫至80℃,再緩慢加入氯代十四烷,隨后于80℃保溫反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾,得到助劑;中間體2、氯代十四烷、三乙胺和dmf的用量比為27.6g:17.7ml:12.5ml:180ml。
18、三乙胺作為縛酸劑,控制中間體2和氯代十四烷的摩爾比為1:2.1-2.2,加熱下,中間體2的叔胺基和氯代十四烷的-cl發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)過程如下所示:
19、
20、本發(fā)明助劑中含季銨鹽基團(tuán)。季銨鹽的抗菌機(jī)理主要?dú)w功于其正電荷,這些正電荷與微生物細(xì)胞壁上帶負(fù)電荷的基因結(jié)合,破壞細(xì)胞壁,導(dǎo)致溶菌作用和細(xì)胞的死亡;此外,季銨鹽還能使蛋白質(zhì)變性而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,破壞細(xì)胞膜的半透性,降低維持生命的養(yǎng)分?jǐn)z入量;季銨鹽的作用機(jī)制還包括吸附并滲透入細(xì)胞膜,造成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)混亂,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)滲漏,進(jìn)而蛋白質(zhì)和核酸降解,最終自溶解酶造成細(xì)胞解體直至死亡。同時(shí),本發(fā)明季銨鹽含有長碳鏈(14碳),這進(jìn)一步提升了助劑的抗菌效果。此外,季銨鹽作為陽離子表面活性劑的一種,因其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),能夠有效地吸收空氣中的水分,從而展現(xiàn)出優(yōu)良的抗靜電效果。因此,本發(fā)明助劑加入到汽車內(nèi)飾pvc材料中能有效防止內(nèi)飾材料發(fā)霉且具有抗靜電效果,能起到保護(hù)作用。
21、助劑中含有受阻酚結(jié)構(gòu)。受阻酚結(jié)構(gòu)能夠向自由基提供氫原子終止連鎖反應(yīng),或者直接和活潑的自由基結(jié)合形成新的相對穩(wěn)定的自由基,從而破壞自由基反應(yīng)過程中的任何一個(gè)步驟,起到保護(hù)作用,維持汽車內(nèi)飾pvc材料的外觀和力學(xué)性能的穩(wěn)定,因此,助劑的加入能有效防止汽車內(nèi)飾pvc材料的褪色、泛黃、硬化和龜裂的問題,延長其使用壽命。
22、助劑中含有豐富的氟原子,其有很強(qiáng)的疏水性,將含有豐富氟原子的助劑添加進(jìn)汽車內(nèi)飾pvc材料中,能提升pvc材料的防水防潮性。
23、助劑中還含多個(gè)不飽和雙鍵,其在交聯(lián)劑的作用下能夠與改性填料中的雙鍵以及pvc樹脂中未反應(yīng)完全的雙鍵產(chǎn)生化學(xué)作用,因此,助劑、改性填料與pvc樹脂間形成了相互交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)既能使得助劑和改性填料高度分散并穩(wěn)定存在于pvc材料中,充分發(fā)揮作用,從而增加pvc材料抗菌性、抗老化性、防水防潮性和抗靜電性,該結(jié)構(gòu)又能增強(qiáng)pvc材料的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度等性能。
24、進(jìn)一步地,所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑、稀土類穩(wěn)定劑中的一種或幾種。
25、進(jìn)一步地,所述加工助劑為丙烯酸酯類共聚物中的一種或幾種。
26、進(jìn)一步地,所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰中的一種或兩種。
27、一種抗靜電汽車內(nèi)飾pvc材料的制備方法,包括以下步驟:
28、按重量份稱取各原料并加入到高速混合機(jī)中,混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出后,冷卻、切粒,即得到抗靜電汽車內(nèi)飾pvc材料。
29、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明助劑中含有季銨鹽基團(tuán)、受阻酚結(jié)構(gòu)和豐富的氟原子,且助劑、改性填料、pvc樹脂相互之間均存在化學(xué)作用,因此助劑、改性填料與pvc樹脂間形成了交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而助劑和改性填料均能充分分散并穩(wěn)定存在于pvc材料中,充分發(fā)揮作用,賦予本發(fā)明汽車內(nèi)飾pvc材料高效持久的抗菌性、抗老化性、防水防潮性和抗靜電性等性能。