一种抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯材料由于其价格低廉质轻等优点，广泛应用于汽车、家电、包装、电子电器等领域。随着汽车行业快速的发展，近年来各大主机厂对汽车内饰材料提出了更高的，如低气味、低VOC、低雾度等要求，而低雾度对消费者的感受和安全驾驶有着非常重要的意义。
结合2019-2020年当下的新型冠状肺炎病毒，有必要提供一种具有较好的抗病毒、低雾度效果的汽车内饰聚丙烯材料，以符合目前大环境下汽车内饰的低散发性、高耐刮擦性能、抗菌和抗病毒的诉求，满足各大汽车主机厂对车载娱乐面板的试验大纲要求，为乘客提供一个更加舒适和安全的驾驶环境。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料，包括如下重量份的成分：聚丙烯55～80份、增韧剂10～20份、填料10～25份、抗病毒剂0.4～0.8份、成核剂0.05～0.2份、润滑剂0.05～0.2份和抗氧剂0.05～0.3份；所述聚丙烯的雾度不大于15％；所述抗病毒剂为银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、纳米氧化锌中的至少一种。所述聚丙烯的雾度测试参考丰田汽车TSM0503G-2013的A法进行。
优选地，所述银离子抗菌剂为玻璃载体银离子抗菌剂、磷酸锆载体银离子抗菌剂中的至少一种；所述锌离子抗菌剂为玻璃载体锌离子抗菌剂、磷酸锆载体锌离子抗菌剂中的至少一种。
优选地，所述增韧剂为熔点不小于118℃的乙烯-辛烯嵌段共聚物。
优选地，所述填料为滑石粉，所述填料的粒径D50为0.65μm～9μm。
优选地，所述成核剂为芳基磷酸酯盐类聚丙烯α晶型成核剂。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸盐类润滑剂。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配。
同时，本发明还公开一种所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的制备方法，所述方法为：
将各成分加入到高速混合机中混合5～10分钟，得到混合料，然后将混合料加入同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包，得到所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料；其中，高速混合机的转速为600～800转/分钟，双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。
优选地，采用双真空吸附脱挥分，真空度不大于-0.08MPa。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过从PP原材料种类的选择、增韧剂原材料的种类的选择、加工助剂种类和含量的选择、优化挤出工艺等几个方面进行重点研究，制备出了雾度＜6％、抗菌抗病毒＞95％，可广泛用于汽车内饰的改性聚丙烯材料。
2、本发明首次使用无机抗菌剂来进行抗病毒的研发，且达到抗病毒95％以上的效果。
3、本发明生产工艺简单、适合大批量生产。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例中，密度按照ISO%201183-1标准进行测试；拉伸性能按照ISO%20527-2标准进行测试、拉伸速度为50mm/min；弯曲按照ISO%20178标准进行测试、弯曲速度2mm/min；悬臂梁缺口冲击按照ISO%20180标准进行测试；熔融指数按照ISO%201133-1/2标准进行测试；热变形按照ISO%2075-2标准、0.45MPa、平放进行测试；雾度按照丰田主机厂TSM0503G-2013(A法)进行测试；抗菌实验按照ISO%2022196标准进行测试，抗病毒按照ISO%2021702标准进行测试。
实施例和对比例中用到的主要代表材料如下：
聚丙烯PP
PP-1：MH7900(雾度＝2.5％)供应商：韩国LG；
PP-2：BX3900(雾度＝12.6％)供应商：韩国SK；
PP-3：BX3800(雾度＝8.9％)供应商：韩国SK；
PP-4：EP548R(雾度＝15.6％)供应商：中海壳牌；
增韧剂：
POE-1：INFUSE%209007(熔点119℃)，供应商：美国陶氏；
POE-2：INFUSE%209077(熔点118℃)，供应商：美国陶氏；
POE-3：INFUSE%209100(熔点120℃)，供应商：美国陶氏；
POE-4：INFUSE%209107(熔点121℃)，供应商：美国陶氏；
POE-5：INFUSE%209500(熔点122℃)，供应商：美国陶氏；
POE-6：ENGAGE8842(熔点38℃)，供应商：美国陶氏；
填料：
填料：AH51210(D50＝6μm的滑石粉)，供应商：辽宁艾海；
填料：TYT-8875B(D50＝9μm的滑石粉)，供应商：辽宁添源；
填料：HTPultra5L(D50＝0.65μm的滑石粉)，供应商：意大利依米法比；
抗菌抗病毒剂：
牌号：银离子抗菌剂IPS3(玻璃载体)，供应商：日本石冢硝子；
牌号：锌离子抗菌剂T112(玻璃载体)，供应商：日本石冢硝子；
牌号：纳米氧化锌，供应商：博富科技；
牌号：银锌复配抗菌剂IKM50G，供应商：日本洁而美；
抗氧剂：
受阻酚类型号：SONOX%201010，厂家：山东三丰；
亚磷酸酯类型号：SONOX%20168，厂家：山东三丰；
成核剂：
芳基磷酸酯盐类聚丙烯α晶型成核剂，型号：NA-21，厂家：日本艾迪科；
润滑剂：
硬脂酸锌型号：BS-2818厂家：华明泰化工；
硬脂酸钙型号：BS-3818厂家：华明泰化工；
实施例1
本发明所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的一种实施例，本实施例所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料通过以下方法制备所得：
首先称取55份特殊聚丙烯BX3900、20份特殊增韧剂INFUSE%209100、25份填料TYT-8875B、0.4份抗病毒剂IPS3、0.05份成核剂NA-21、0.05份润滑剂BS-3818、0.05份抗氧剂(SONOX1010:SONOX168＝1:1)与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为600转/分钟。将上述混合好的粒子加入75D同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。采用双真空吸附脱挥分，真空度要求≤-0.08MPa。
实施例2
除增韧剂和实施例1不同外，其他均与实施例1相同，本实施例中增韧剂为POE-6。
对比例1去掉抗病毒剂
除不含有抗病毒剂外，其他均与实施例1相同。
对比例2换用普通聚丙烯
除聚丙烯的选择不同外，其他均与实施例1相同，本实施例中聚丙烯为PP-4。
实施例3
本发明所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的一种实施例，本实施例所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料通过以下方法制备所得：
首先称取55份特殊聚丙烯BX3900、20份特殊增韧剂INFUSE%209100、25份填料TYT-8875B、0.4份抗病毒剂IPS3、0.05份成核剂NA-21、0.05份润滑剂BS-3818、0.05份抗氧剂(SONOX1010:SONOX168＝1:1)与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为600转/分钟。将上述混合好的粒子加入75D同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。采用单真空吸附脱挥分，真空度只有-0.04MPa。
实施例4
本发明所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的一种实施例，本实施例所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料通过以下方法制备所得：
首先称取50份特殊聚丙烯BX3800、30份特殊聚丙烯MH7900、10份特殊增韧剂INFUSE%209007、10份填料AH51210、0.8份抗病毒剂纳米氧化锌、0.2份成核剂NA-21、0.2份润滑剂BS-2818、0.3份抗氧剂(SONOX1010:SONOX168＝2:1)与高速混合机中混合8分钟，其中高速混合机的转速为800转/分钟。将上述混合好的粒子加入75D同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。采用双真空吸附脱挥分，真空度要求≤-0.08MPa。
实施例5
本发明所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的一种实施例，本实施例所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料通过以下方法制备所得：
首先称取22份特殊聚丙烯BX3800、50份特殊聚丙烯BX3900、8份特殊增韧剂INFUSE9077、5份特殊增韧剂INFUSE%209107、7份填料AH51210、8份填料HTPultra5L、0.3份抗病毒剂T112、0.3份抗病毒剂IKM50G、0.12份成核剂NA-21、0.08份润滑剂BS-2818、0.09份抗氧剂(SONOX1010:SONOX168＝2:1)与高速混合机中混合5.8分钟，其中高速混合机的转速为655转/分钟。将上述混合好的粒子加入75D同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。采用双真空吸附脱挥分，真空度要求≤-0.08MPa。
实施例6
本发明所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料的一种实施例，本实施例所述抗病毒、低雾度汽车内饰聚丙烯材料通过以下方法制备所得：
首先称取20份特殊聚丙烯BX3800、60份特殊聚丙烯BX3900、11份特殊增韧剂INFUSE%209500、6份特殊增韧剂INFUSE9100、9份填料AH51210、13份填料HTPultra5L、0.4份抗病毒剂纳米氧化锌、0.3份抗病毒剂IKM50G、0.18份成核剂NA-21、0.09份润滑剂BS-3818、0.24份抗氧剂(SONOX1010:SONOX168＝2:1)与高速混合机中混合7.2分钟，其中高速混合机的转速为786转/分钟。将上述混合好的粒子加入75D同向双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、200℃、200℃、210℃、210℃、205℃、205℃、205℃、200℃、200℃。采用双真空吸附脱挥分，真空度要求≤-0.08MPa。
实施例7
除填料的选择与实施例1不同外，其他均与实施例1相同，本实施例中的填料为AH51210(D50＝6μm的滑石粉)。
具体实施例1～7及对比例1～2中的成分及含量选择如表1所示，性能数据如表2所示：
表1实施例1～7和对比例1～2中的成分及含量
表2实施例1～7和对比例1～2性能数据
根据表2可以看出，本发明通过选用特殊聚丙烯、抗病毒剂，制备出了满足大部分主机厂内饰低雾度、高抗病毒的要求，雾度<6％，抗病毒效果可达95％以上。
将实施例2与实施例1对比可知，实施例2中的增韧剂为ENGAGE8842(熔点38℃)，实施例2中的雾化性能、力学性能及抗病毒效果均不如实施例1；将实施例3与实施例1对比可知，实施例3的工艺采用单真空吸附脱挥分，真空度为-0.04MPa，实施例3中的雾化性能、力学性能及抗病毒效果均不如实施例1；将实施例7与实施例1对比可知，实施例7中的滑石粉D50＝6μm，实施例1的力学性能及抗病毒效果均优于实施例7；将对比例1与实施例1对比可知，对比例1中不含有抗病毒剂，其雾化性能、力学性能及抗病毒效果均不如实施例1；将对比例2与实施例1对比可知，对比例2中聚丙烯的雾度大于15％，其雾化性能、力学性能及抗病毒效果均不如实施例1。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
