一種汽車座椅用聚丙烯複合材料的製作方法
2023-09-16 22:09:55
本發明涉及高分子材料製品的材料配方設計技術領域，特別是一種汽車座椅用聚丙烯複合材料及其製備方法。
背景技術：
高分子材料在汽車製造領域具有廣泛的應用，不斷引領著汽車向輕量、節能、美觀、安全、環保和舒適的方向發展。汽車座椅是汽車的重要部件之一，對於大部分汽車來說，座椅加工用塑料需要具有優異的耐老化性、耐磨性和抗衝擊性。現有技術中，座椅的加工用量最多的是通用改性塑料，如PP、PE、PVC、ABS及PA等，隨著汽車工業的發展，這些塑料的性能將不斷得到發展，發展的同時必定帶領複合材料的進一步發展。現有技術中的汽車座椅加工用複合材料的配方和加工工藝均較為複雜，不利於實際操作或進一步推廣使用。因此，開發一種配方和加工工藝設計較為合理的汽車座椅用聚丙烯複合材料是本領域技術人員要研究的技術問題。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：針對背景技術中提到的技術問題，提出一種汽車座椅用聚丙烯複合材料。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種汽車座椅用聚丙烯複合材料，按重量份數計，該複合材料包括如下組分：聚丙烯75-80份、聚醯胺30-45份、相容劑5-8份、聚丙烯腈12-20份、蓖麻子蠟6-12份、納米二氧化矽5-10份、鄰苯二甲酸二辛酯8-15份、短切無鹼玻纖2-7份、聚羥基脂肪酸酯8-12份、月桂醇聚氧乙烯醚8-16份、複合耐候劑6-9份、硫酸鋇5-8份、丙三醇15-20份。
進一步，上述技術方案中，按重量份數計，該複合材料包括如下組分：聚丙烯78份、聚醯胺40份、相容劑6.5份、聚丙烯腈16份、蓖麻子蠟9份、納米二氧化矽7份、鄰苯二甲酸二辛酯11份、短切無鹼玻纖4份、聚羥基脂肪酸酯10份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、複合耐候劑7.5份、硫酸鋇6.5份、丙三醇17份。
進一步，上述技術方案中，所述聚丙烯為共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照質量比(50-65)：(40-60)形成的混合物，所述聚醯胺為聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺610、聚醯胺612中的一種、兩種或多種形成的混合物；所述聚醯胺的數均分子量為1-2.5萬，相對粘度指數為2.0～3.0；所述聚丙烯腈的分子量為6-10萬，具體為商業購買的聚丙烯腈、聚丙烯腈纖維的廢絲、廢舊的聚丙烯腈塑料或橡膠中的一種；所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-N-苯基馬來醯亞胺共聚物或氯化石蠟中的一種。
進一步，上述技術方案中，所述複合耐候劑由以下重量份的組分組成：主抗氧劑50-60份，輔抗氧劑30-40份，光穩定劑3-10份，分散劑3-10份；主抗氧劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯，輔抗氧劑為硫代二丙酸雙(十八酯)、水楊酸硫代二乙二醇酯按質量比2:1形成的混合物，光穩定劑為2-羥基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散劑由是乙撐雙硬脂醯胺、聚乙烯蠟、硬脂酸、碳酸鈣中的一種；所述聚羥基脂肪酸酯是聚β羥基丁酸酯、聚乳酸和聚己內酯中的一種或兩種的組合物。
一種汽車座椅用聚丙烯複合材料的製備方法，具有如下步驟：
(1)先將聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯腈和納米二氧化矽混合均勻後於微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10min，然後加入月桂醇聚氧乙烯醚，繼續微波處理10min，即得物料I；
(2)向物料I中加入蓖麻子蠟和聚羥基脂肪酸酯，加熱至90-100℃保溫攪拌15min，然後加入硫酸鋇繼續保溫攪拌10min，即得物料II；
(3)向物料II加入相容劑、鄰苯二甲酸二辛酯、短切無鹼玻纖、複合耐候劑和丙三醇，混合均勻後加熱至60-70℃保溫攪拌10min，即得混合物料；
(4)將上述混合物料加入擠出機中，經熔融、剪切共混後擠出，擠出溫度220-230℃，再經水冷、乾燥後切粒，最後過篩、包裝，即得成品。
有益效果：本發明提供的複合耐候劑中的主抗氧劑和輔助抗氧劑共用，發揮了兩種材料的協同效應，能高效提高塑料製品的使用壽命，減緩塑料製品在氧氣、熱能、紫外線、雨淋等多因素作用下發生降解的速度，提高了塑料製品的耐老化、耐黃變及耐熱性能，使塑料製品可保持良好的物理機械性能和外觀顏色效果。聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯腈三者和其他助劑的有效複合可使得複合材料製品具有表面光澤高、浮纖少、收縮率較低、強度較高、韌性較好、力學綜合性能較優和加工性能好的特點，可廣泛應用於汽車內外部件、電子電器等領域的產品製造。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，但本發明不局限於下述實施例。
實施例一
一種汽車座椅用聚丙烯複合材料的製備方法，具有如下步驟：
(1)按重量份數計，該複合材料包括如下組分：聚丙烯78份、聚醯胺40份、相容劑6.5份、聚丙烯腈16份、蓖麻子蠟9份、納米二氧化矽7份、鄰苯二甲酸二辛酯11份、短切無鹼玻纖4份、聚羥基脂肪酸酯10份、月桂醇聚氧乙烯醚12份、複合耐候劑7.5份、硫酸鋇6.5份、丙三醇17份，先將聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯腈和納米二氧化矽混合均勻後於微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10min，然後加入月桂醇聚氧乙烯醚，繼續微波處理10min，即得物料I；其中，聚丙烯為共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照質量比60：55形成的混合物，聚醯胺為聚醯胺610，聚醯胺的數均分子量為1.3萬，相對粘度指數為2.1；聚丙烯腈為聚丙烯腈纖維的廢絲；相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物。複合耐候劑由以下重量份的組分組成：主抗氧劑55份，輔抗氧劑35份，光穩定劑6份，分散劑7份；主抗氧劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯，輔抗氧劑為硫代二丙酸雙(十八酯)、水楊酸硫代二乙二醇酯按質量比2:1形成的混合物，光穩定劑為2-羥基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散劑聚乙烯蠟；所述聚羥基脂肪酸酯是聚β羥基丁酸酯；
(2)向物料I中加入蓖麻子蠟和聚羥基脂肪酸酯，加熱至90-100℃保溫攪拌15min，然後加入硫酸鋇繼續保溫攪拌10min，即得物料II；
(3)向物料II加入相容劑、鄰苯二甲酸二辛酯、短切無鹼玻纖、複合耐候劑和丙三醇，混合均勻後加熱至60-70℃保溫攪拌10min，即得混合物料；
(4)將上述混合物料加入擠出機中，經熔融、剪切共混後擠出，擠出溫度220-230℃，再經水冷、乾燥後切粒，最後過篩、包裝，即得成品。
實施例二
一種汽車座椅用聚丙烯複合材料的製備方法，具有如下步驟：
(1)按重量份數計，該複合材料包括如下組分：聚丙烯75份、聚醯胺30份、相容劑5份、聚丙烯腈12份、蓖麻子蠟6份、納米二氧化矽5份、鄰苯二甲酸二辛酯8份、短切無鹼玻纖2份、聚羥基脂肪酸酯8份、月桂醇聚氧乙烯醚8份、複合耐候劑6份、硫酸鋇5份、丙三醇15份，先將聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯腈和納米二氧化矽混合均勻後於微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10min，然後加入月桂醇聚氧乙烯醚，繼續微波處理10min，即得物料I；其中，聚丙烯為共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照質量比60：55形成的混合物，聚醯胺為聚醯胺610和聚醯胺612的混合物，聚醯胺混合物的相對粘度指數為2.1；聚丙烯腈為聚丙烯腈纖維的廢絲；相容劑為苯乙烯-N-苯基馬來醯亞胺共聚物；複合耐候劑由以下重量份的組分組成：主抗氧劑55份，輔抗氧劑35份，光穩定劑6份，分散劑7份；主抗氧劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯，輔抗氧劑為硫代二丙酸雙(十八酯)、水楊酸硫代二乙二醇酯按質量比2:1形成的混合物，光穩定劑為2-羥基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散劑乙撐雙硬脂醯胺；聚羥基脂肪酸酯是聚β羥基丁酸酯和聚己內酯按質量比2:1形成的組合物。其餘步驟同實施例一。
實施例三
一種汽車座椅用聚丙烯複合材料的製備方法，具有如下步驟：
(1)按重量份數計，該複合材料包括如下組分：聚丙烯80份、聚醯胺45份、相容劑8份、聚丙烯腈20份、蓖麻子蠟12份、納米二氧化矽10份、鄰苯二甲酸二辛酯15份、短切無鹼玻纖7份、聚羥基脂肪酸酯12份、月桂醇聚氧乙烯醚16份、複合耐候劑9份、硫酸鋇8份、丙三醇20份，先將聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯腈和納米二氧化矽混合均勻後於微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10min，然後加入月桂醇聚氧乙烯醚，繼續微波處理10min，即得物料I；其中，聚丙烯為共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按照質量比60：55形成的混合物，聚醯胺為聚醯胺6，聚醯胺的數均分子量為1.3萬，相對粘度指數為2.3；聚丙烯腈為聚丙烯腈纖維的廢絲；相容劑為氯化石蠟。複合耐候劑由以下重量份的組分組成：主抗氧劑55份，輔抗氧劑35份，光穩定劑6份，分散劑7份；主抗氧劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯，輔抗氧劑為硫代二丙酸雙(十八酯)、水楊酸硫代二乙二醇酯按質量比2:1形成的混合物，光穩定劑為2-羥基-4-十二烷氧基-二苯甲酮，分散劑聚乙烯蠟；所述聚羥基脂肪酸酯是聚β羥基丁酸酯。其餘步驟同實施例一。
採用上述實施例一到三所得複合材料製成的座椅板材，製品表面耐磨度的平均值位0.28G/100r,同時，製品表面光滑度可達2B。
上述實施例位本發明的較佳實施例，不用來限定本發明的保護範圍，在上述實施例的基礎上所作出的等同變換均屬於本發明的保護範圍。