專利名稱：環(huán)保竹塑汽車儀表板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車儀表板及其制備方法，尤其涉及一種環(huán)保竹塑汽車儀表板及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽車內(nèi)飾件，主要是指汽車內(nèi)部改裝所用到的汽車產(chǎn)品，涉及到汽車內(nèi)部的方方面面，例如手套箱、汽車椅背板、汽車鑲嵌板、汽車旁側(cè)板、立柱護(hù)板、門板、汽車儀表板、汽車副儀表板、雜物盒、收音機(jī)盒和中央控制臺(tái)等都是汽車內(nèi)飾件產(chǎn)品。汽車內(nèi)飾系統(tǒng)是汽車車身的重要組成部分，而且內(nèi)飾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作量占到車造型設(shè)計(jì)工作量的60%以上，遠(yuǎn)超過(guò)汽車外形，是車身最重要的部分之一。汽車的內(nèi)飾主要有塑料件構(gòu)成，因此注塑材料的質(zhì)量是影響汽車內(nèi)飾的重要因素，研究汽車內(nèi)飾件的塑料材料具有重大的意義。木塑復(fù)合材料(wood-plastics composites,簡(jiǎn)稱WPC)是用木纖維或植物纖維填充、增強(qiáng)的改性熱塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)擠出或壓制成型為型材、板材或其他制品，替代木材和塑料。木纖維塑料配混料研究已有80多年歷史，但一直未能工業(yè)化，15年前左右，才很小量用于低值的吸聲制品。由于環(huán)境觀念的加強(qiáng)，美國(guó)建筑工業(yè)尋找象木一樣的替代材料(不腐蝕、不翹曲、維修方便，外觀與木材相似)，而韓國(guó)和日本的紙、木材加工廠為尋找鋸木粉、廢木屑等的應(yīng)用，都推動(dòng)和加速了 WPC的研究和應(yīng)用開發(fā)。把木粉填充配混料加工成建筑和結(jié)構(gòu)用型材是目前擠出行業(yè)最活躍的部門之一，新應(yīng)用開發(fā)也層出不窮，所以盡管已有幾十年的研究歷史，但由于WPC巨大的潛在應(yīng)用市場(chǎng)，使其象一種新產(chǎn)品受到人們普遍關(guān)注。不少國(guó)家投入力量加快開發(fā)和應(yīng)用步伐，尤其是型材的生產(chǎn)，被稱為是一個(gè) “熱門”市場(chǎng)。發(fā)展WPC是越來(lái)越被重視的環(huán)境觀念的結(jié)果。聚丙烯，英文縮寫為PP，是1957年于意大利首先投入工業(yè)生產(chǎn)，是繼聚乙烯(PE)之后的又一個(gè)重要的塑料品種。它有較好的耐熱性，在135°C蒸煮IOOOh也不會(huì)被破壞，PP的比熱容、熱導(dǎo)率皆小于PE，但絕熱性優(yōu)于PE。竹纖維是一種從自然生長(zhǎng)的竹子中提取出的纖維素纖維，是繼棉、麻、毛、絲之后的第五大天然纖維。竹纖維具有良好的透氣性、瞬間吸水性、較強(qiáng)的耐磨性和良好的染色性等特性，同時(shí)又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外線功能。專家指出，竹纖維是一種真正意義上的天然環(huán)保型綠色纖維。竹纖維紡織品因其完全復(fù)制了竹纖維的固有特性，而倍受消費(fèi)者青睞，產(chǎn)品需求量逐年上升。采用竹粉填充復(fù)合材料科降低成本，但由于竹纖維是親水性物質(zhì)，表面具有大量的極性官能團(tuán)，在與塑料的復(fù)合過(guò)程中，與憎水性物質(zhì)聚丙烯之間存在著較高的界面能差，兩種極性不同的材料很難達(dá)到充分的表面相互融合。因此如何采用改性劑使兩種材料充分融合，確保其力學(xué)性能，成為研究竹纖維聚丙烯復(fù)合材料研究的一個(gè)難點(diǎn)
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一提供一種環(huán)保竹塑汽車儀表板。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二提供上述環(huán)保竹塑汽車儀表板的制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種環(huán)保竹塑汽車儀表板，包括下述重量份的組分:聚丙烯100份，聚烯烴彈性體20-30份，竹纖維20-40份，改性劑0.4-0.8份。進(jìn)一步地，所述改性劑為偶聯(lián)劑和脂肪酸酯中的一種或其混合物。所述改性劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂、單硬脂酸甘油酯、1，2-硬脂酸甘油酯、1，3-二硬脂酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一種或其混合物。所述改性劑，由下述組分按重量份組成:異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯10-30份、二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂10-30份、1，2-硬脂酸甘油酯50-70份。簡(jiǎn)單地，將異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂和1，2-硬脂酸甘油酯進(jìn)行混合，即可制得該改性劑。所述聚丙烯為均聚聚丙烯。本發(fā)明還提供了上述環(huán)保竹塑汽車儀表板的制備方法，包括下述步驟:( 1)用改性劑對(duì)竹纖維進(jìn)行表面改性處理,得到改性竹纖維；(2)將聚丙烯、聚烯烴彈性體和改性竹纖維加入高速混合器中攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得塑料顆粒；(3)將上述塑料顆粒加入注塑機(jī)中注塑成型，制得所述環(huán)保竹塑汽車儀表板。進(jìn)一步的，所述步驟(I)中，表面改性處理為:將竹纖維加入高速攪拌機(jī)中，再加入改性劑，控制溫度70-80°C，轉(zhuǎn)速1500-3000r/min，攪拌時(shí)間4-8分鐘。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所用的竹纖維均為干燥的竹纖維，最好控制竹纖維含水率小于2wt%，其中竹纖維的干燥方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，并不需要在本發(fā)明中進(jìn)一步予以闡述。所述步驟(2)中，高速混合器中，攪拌溫度60-80°C、攪拌時(shí)間2_4分鐘；雙螺桿擠出機(jī)中的擠出溫度140-160°C，螺桿轉(zhuǎn)速為10-220r/min。顯然，在本發(fā)明中為提高產(chǎn)品的其他性能，還可以適應(yīng)性地添加其他助劑，如阻燃劑、著色劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑和抗靜電劑等。具體的，在本發(fā)明中:所述均聚聚丙烯，簡(jiǎn)稱PPH，是聚丙烯的均聚物，是單一丙烯單體的聚合物。具體可以選用如:臺(tái)塑寧波公司的1040均聚聚丙烯、大韓油化公司的4017M均聚聚丙烯、燕山石化的K1008均聚聚丙烯。聚烯烴彈性體,英文名稱:Polyolefin elastomer,簡(jiǎn)稱POE,是以茂金屬為催化劑的具有窄相對(duì)分子質(zhì)量分布和均勻的短支鏈分布的熱塑性彈性體。這種彈性體的主要性能非常突出，在很多方面的性能指標(biāo)超過(guò)了普通彈性體。POE分子結(jié)構(gòu)與三元乙丙橡膠相似，因此POE也會(huì)具有耐老化、耐臭氧、耐化學(xué)介質(zhì)等優(yōu)異性能，通過(guò)對(duì)POE進(jìn)行交聯(lián)，材料的耐熱溫度被提高，永久變形減小，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等主要力學(xué)性能都有很大程度的提高。具體可以選用如:?？松梨诠?201牌號(hào)POE、美國(guó)杜邦公司7256牌號(hào)的POE、新加坡三井化學(xué)公司H-0530S牌號(hào)的POE等POE產(chǎn)品。所述竹纖維，可以是以竹子為原料，經(jīng)高溫榨取竹油后的纖維狀副產(chǎn)品，包括毛竹纖維、慈竹纖維、粉單竹纖維、青皮竹纖維、茶桿竹纖維、撐篙竹纖維，竹纖維可以是上述竹原纖維中的一種或其混合物。也可以是竹漿纖維，如Lyocell竹纖維。Lyocell竹纖維又稱溶劑法竹纖維，是一種以竹纖維素漿柏為原料采用Lyocell工藝紡制而成的再生竹纖維。異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，CAS號(hào):65345-34_8，英文名:Isopropyltri (dioctylphosphate)titanate。

二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂，分子式:C68H138012P2Mg2。具體可以選用牌號(hào)為南大-821的二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂。所述1，2_ 硬脂酸甘油酯，CAS 號(hào):1323-83_7，英文名:0ctadecanoicacid, diester withl, 2, 3-propanetriol。本發(fā)明的環(huán)保竹塑汽車儀表板，成型加工性及力學(xué)性能均良好。本發(fā)明采用純天然的竹纖維為原料，降低塑料原料的使用量，綠色環(huán)保、制備方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。并且由于竹纖維的加入，使得本發(fā)明具有優(yōu)異的抗菌性能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等同變換或修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。實(shí)施例1采用通用的干燥方法，對(duì)竹纖維進(jìn)行干燥，控制其水分含量在1%。將干燥后的竹纖維機(jī)械粉碎，過(guò)200目篩，備用。按照表I中對(duì)應(yīng)實(shí)施例1數(shù)據(jù)稱取各原料。(I)將竹纖維加入高速攪拌機(jī)中，再加入改性劑，控制物料溫度75°C，轉(zhuǎn)速2000r/min，攪拌時(shí)間6分鐘，得到改性竹纖維；(2)將聚丙烯、聚烯烴彈性體和改性竹纖維加入高速混合器中攪拌，攪拌溫度70°C、攪拌時(shí)間3分鐘；經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度150°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min，冷卻，制得塑料顆粒；(3)將上述塑料顆粒加入注塑機(jī)中注塑成型，制得所述環(huán)保竹塑汽車儀表板。表1:環(huán)保竹塑汽車儀表板配方表單位:公斤
I實(shí)施例1 I實(shí)施例2 I實(shí)施例3 I實(shí)施例4 均聚聚丙烯Too Too 100 100
聚烯烴彈性體2525252權(quán)利要求
1.一種環(huán)保竹塑汽車儀表板，其特征在于，包括下述重量份的組分:聚丙烯100份，聚烯烴彈性體20-30份，竹纖維20-40份，改性劑0.4-0.8份。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板，其特征在于:所述改性劑為偶聯(lián)劑和脂肪酸酯中的一種或其混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板，其特征在于:所述改性劑為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂、單硬脂酸甘油酯、1，2-硬脂酸甘油酯、1，3- 二硬脂酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一種或其混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板，其特征在于:所述改性劑，由下述組分按重量份組成:異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯10-30份、二聚磷酸二異辛酯硬脂酸鎂10-30份、1，2-硬脂酸甘油酯50-70份。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板，其特征在于:所述聚丙烯為均聚聚丙烯。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)用改性劑對(duì)竹纖維進(jìn)行表面改性處理，得到改性竹纖維； (2)將聚丙烯、聚烯烴彈性體和改性竹纖維加入高速混合器中攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得塑料顆粒； (3)將上述塑料顆粒加入注塑機(jī)中注塑成型，制得所述環(huán)保竹塑汽車儀表板。
7.如權(quán)利要求6所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，表面改性處理為:將竹纖維加入高速攪拌機(jī)中，再加入改性劑，控制溫度70-80°C，轉(zhuǎn)速1500-3000r/min，攪拌時(shí)間 4-8 分鐘。
8.如權(quán)利要求6所述的環(huán)保竹塑汽車儀表板的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，高速混合器中，攪拌溫度60-80 V、攪拌時(shí)間2-4分鐘；雙螺桿擠出機(jī)中的擠出溫度140-160°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 10-220r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保竹塑汽車儀表板及其制備方法。所述環(huán)保竹塑汽車儀表板，包括下述重量份的組分聚丙烯100份，聚烯烴彈性體20-30份，竹纖維20-40份，改性劑0.4-0.8份。本發(fā)明的環(huán)保竹塑汽車儀表板，成型加工性及力學(xué)性能均良好。本發(fā)明采用純天然的竹纖維為原料，降低塑料原料的使用量，綠色環(huán)保、制備方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。并且由于竹纖維的加入，使得本發(fā)明具有優(yōu)異的抗菌性能。
文檔編號(hào)D06M13/224GK103214741SQ20131016777
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者趙海應(yīng), 張榮福, 印玲 申請(qǐng)人:上海瀚氏模具成型有限公司