本發(fā)明屬于密封條，具體涉及一種低voc汽車密封條復合pvc材料及其制備方法。

背景技術：

1、汽車密封條是汽車的重要部件之一，具有填補車身組成部件間的各種間歇、縫隙的作用，具有減震、防水、防塵、隔音、裝飾等功用，提高駕乘體驗的舒適感和保護車體。按照材料品種分類，可分為橡膠密封條、塑料密封條和熱塑性彈性體密封條。隨著科學技術的不斷發(fā)展，汽車行業(yè)對汽車密封條的技術要求越來越高，不僅要求其具有高密封性，而且還要求產品具有高機械性能、抗老化、阻燃等性能。

2、現有汽車密封條主要采用pvc、天然橡膠、三元乙丙橡膠和硅膠等品種，其中pvc密封條主要成份為聚氯乙烯，另外加入增塑劑等其他成分來增強其耐熱性、韌性、延展性等，pvc密封條具有易成型、可回收、可重復使用等特點，已被汽車、門窗、幕墻等制造業(yè)廣泛應用，但是pvc密封條耐熱老化性能差、容易龜裂，且pvc老化過程會釋放出有害氣體氯化氫，另外pvc密封條中的原料及助劑在加工過程中因高溫和剪切力的作用會釋放出揮發(fā)性有機化合物。

3、現有技術通過添加除味劑的方式或光觸媒技術來改善密封條制品的氣味釋放問題，包括使用沸石、炭黑、膨潤土、粉煤灰和二氧化鈦等，為提高除味效果，需要增加除味劑在基體中的添加量，由于無機除味劑與基體界面性質存在差異，較高添加量的除味劑容易導致密封條的力學性能下降。

技術實現思路

1、為解決上述背景技術中提到的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低voc汽車密封條復合pvc材料及其制備方法，利用pvc樹脂與三元乙丙橡膠作為基材，改性介孔zif-8納米材料和復合填料的添加賦予材料優(yōu)異的阻燃性能、耐熱老化性能和力學性能。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種低voc汽車密封條復合pvc材料，包括以下重量份原料：pvc樹脂70~90份、三元乙丙橡膠10~30份、改性介孔zif-8納米材料5~10份、復合填料2~6份、熱穩(wěn)定劑4~7份、增塑劑10~20份、潤滑劑1~3份；

4、所述改性介孔zif-8納米材料為利用異佛爾酮二異氰酸酯作為橋聯劑，將羥基化抗氧化組分接枝在介孔zif-8納米材料表面制成，其中羥基化抗氧化組分為利用抗氧劑n-（4-苯胺基苯基）馬來酰亞胺和2-巰基乙醇發(fā)生硫醇-烯點擊反應制成；

5、所述復合填料為利用化學反應將改性納米二氧化硅與氨基化玄武巖纖維接枝制成，其中改性納米二氧化硅為利用化學反應以苯基磷酰二氯、二乙醇胺、磷酸二丁酯和異佛爾酮二異氰酸酯為原料制成，氨基化玄武巖纖維為利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性制成。

6、優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為鈣鋅穩(wěn)定劑；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二（2-丙基庚）酯、鄰苯二甲酸911酯、癸二酸二壬酯中的一種或多種組合；所述潤滑劑為硬脂酸、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或多種組合。

7、優(yōu)選地，所述改性介孔zif-8納米材料的制備方法包括以下步驟：

8、（1）取二水乙酸鋅溶解于質量分數為3~5wt.%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，然后加入正辛醇在10000~22000rpm轉速下混合4~7min，形成混合液，取2-甲基咪唑在超聲作用下溶解于正辛醇后加入至混合液中，在9000~12000rpm轉速下混合0.5~1min后靜置5~9h，然后經離心、洗滌、干燥，制備得到介孔zif-8納米材料；

9、（2）取n-（4-苯胺基苯基）馬來酰亞胺和2-巰基乙醇溶于四氫呋喃中，然后加入三乙胺，在氮氣氛圍中置于50~60℃下攪拌反應5~8h，反應完成后經旋轉蒸發(fā)并干燥，制備得到羥基化抗氧化組分；

10、（3）取羥基化抗氧化組分和異佛爾酮二異氰酸酯于反應器中，加入甲苯溶劑和二乙酸二丁基錫，置于55~70℃下攪拌反應5~8h，反應完成后經旋轉蒸發(fā)并干燥，制備得到異氰酸根化抗氧化組分；

11、（4）取介孔zif-8納米材料超聲分散于甲苯中，然后加入異氰酸根化抗氧化組分攪拌反應3~5h，反應完成后經過濾、洗滌、干燥，制備得到改性介孔zif-8納米材料。

12、優(yōu)選地，所述步驟（2）中n-（4-苯胺基苯基）馬來酰亞胺和2-巰基乙醇的摩爾比為1：1~2。

13、優(yōu)選地，所述步驟（3）中羥基化抗氧化組分和異佛爾酮二異氰酸酯的摩爾比為1~1.2：1。

14、優(yōu)選地，所述步驟（4）中介孔zif-8納米材料和異氰酸根化抗氧化組分的質量比為1：1~3。

15、優(yōu)選地，所述復合填料的制備方法包括以下步驟：

16、a、取苯基磷酰二氯和二乙醇胺于反應器中，加入四氫呋喃溶劑和三乙胺，攪拌反應5~8h，反應完成后經抽濾、旋蒸、干燥，得到組分一，取磷酸二丁酯于反應器中，升溫至70~90℃，加入異佛爾酮二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫反應1~3h，然后降至室溫，加入組分一繼續(xù)反應0.5~1h，反應完成后經洗滌、干燥，制備得到雙端羥基阻燃組分；

17、b、取六亞甲基二異氰酸酯于反應器中，加入甲苯溶劑溶解，升溫至75~85℃，通氮氣保護，取雙端羥基阻燃組分和二月桂酸二丁基錫溶于甲苯后加入至反應器中，攪拌反應1~2h，得到預聚體，取納米二氧化硅超聲分散于甲苯中，然后加入至預聚體中，置于70~85℃下攪拌反應1~2h，反應完成后經過濾、洗滌、干燥，制備得到改性納米二氧化硅；

18、c、取玄武巖纖維超聲分散于無水乙醇中，加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和去離子水，然后置于60~80℃下攪拌反應5~7h，反應完成后經離心、洗滌、干燥，制備得到氨基化玄武巖纖維；

19、d、取氨基化玄武巖纖維超聲分散于甲苯中，加入改性納米二氧化硅和二月桂酸二丁基錫分散均勻，置于50~70℃下攪拌反應10~12h，反應完成后經抽濾、洗滌、干燥，制備得到復合填料。

20、優(yōu)選地，所述步驟a中苯基磷酰二氯、二乙醇胺、磷酸二丁酯和異佛爾酮二異氰酸酯的摩爾比為1：2~2.5：2~2.7：2~2.5。

21、優(yōu)選地，所述步驟b中六亞甲基二異氰酸酯、雙端羥基阻燃組分和納米二氧化硅的質量比為1：3.5~3.7：4~8。

22、如上所述的低voc汽車密封條復合pvc材料的制備方法，包括以下步驟：取重量份pvc樹脂、三元乙丙橡膠、改性介孔zif-8納米材料、復合填料、熱穩(wěn)定劑、增塑劑和潤滑劑混合均勻后，形成預混料，將預混料進行熔融、造粒后擠出成型，制備得到低voc汽車密封條復合pvc材料。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明首先采用軟模板法制備出孔隙率高且表面積大的介孔zif-8納米材料，然后利用抗氧劑n-（4-苯胺基苯基）馬來酰亞胺和2-巰基乙醇發(fā)生硫醇-烯點擊反應，制備得到羥基化抗氧化組分，并利用異佛爾酮二異氰酸酯作為橋聯劑，將其結構中的異氰酸根基團分別與羥基化抗氧化組分和介孔zif-8納米材料發(fā)生接枝反應，制備得到改性介孔zif-8納米材料，從而將抗氧化組分通過牢固的化學鍵接枝在介孔zif-8納米材料表面，避免抗氧化組分在加工或長期使用時容易揮發(fā)、遷移和抽提的問題，且制備得到的改性介孔zif-8納米材料具有比表面積大、穩(wěn)定性好及與高分子相容性好等優(yōu)點，氣體吸附效果優(yōu)異，對低分子有機化合物具有很強的吸附能力，并且在較高溫度下也不會解吸附，另外改性介孔zif-8納米材料在高溫作用下會生成水汽和氧化物，形成具有保護作用的氧化層，鋅能促進熱分解和脫氫，從而有效促進炭層的形成，降低材料的可燃性，將介孔zif-8納米材料改性處理，使得介孔zif-8納米材料與基體的相容性得以改善，在保持力學性能和熱性能的同時提高阻燃效率。

25、本發(fā)明利用苯基磷酰二氯和二乙醇胺發(fā)生取代反應得到組分一，同時利用磷酸二丁酯結構中的羥基和異佛爾酮二異氰酸酯結構中與亞甲基相連的異氰酸根基團發(fā)生接枝反應，余下異氰酸根基團進一步與組分一結構中的仲胺基團反應，制備得到雙端羥基阻燃組分，然后將其引入至異氰酸根基團封端的聚氨酯分子鏈中并對納米二氧化硅進行改性，改性后的納米二氧化硅進一步與3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性后的玄武巖纖維表面發(fā)生反應，制備得到復合填料，其中引入的氮、磷元素大大提升了材料的阻燃性能，且聚氨酯極性分子鏈的引入，提高了玄武巖纖維的表面能，使玄武巖纖維表面潤濕性顯著提高，將改性納米二氧化硅和玄武巖纖維通過牢固的化學鍵結合，有利于提高玄武巖纖維表面納米粒子的分散均勻性和界面結合強度，使其力學性能得到充分發(fā)揮。本發(fā)明利用pvc樹脂與三元乙丙橡膠作為基材，改性介孔zif-8納米材料和復合填料的添加提升了材料的阻燃性能、耐熱老化性能和力學性能，另外選用低氣味的鈣鋅穩(wěn)定劑和揮發(fā)性較小的增塑劑，且由于基材組分中含有無毒、化學穩(wěn)定的無機組分，大大降低了基材voc的揮發(fā)。