專利名稱：一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯改性材料，具體地說，涉及一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾 用聚丙烯材料及其制備方法，背景技術(shù)
轎車的內(nèi)飾件一般是指轎車車廂的隔板、門內(nèi)裝飾板、儀表板總成、扶手、地 毯等部件。以前轎車內(nèi)飾件多用金屬、木材和纖維紡織品等材料，外觀和質(zhì)感都不甚理 想，而且隨著環(huán)境保護意識日趨濃厚，尋找一些可以回收利用、材質(zhì)安全性能高、加工 方便的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的材料，已經(jīng)成為各國汽車制造業(yè)的研究與開發(fā)的內(nèi)容。目前， 許多轎車的內(nèi)飾件已經(jīng)逐步使用聚丙烯(PP)材料，這是一種熱塑性材料，它集結(jié)了韌性 好、強度大、隔熱好、質(zhì)地輕、耐腐蝕、富有彈性和手感好，成本低等一系列優(yōu)點，更 重要的是PP是一種可以循環(huán)回收再用的塑料，對環(huán)境保護大有裨益，因此受到人們的廣 泛歡迎。
隨著汽車工業(yè)的日益發(fā)展和消費者環(huán)保健康意識不斷地增強，人們不僅要求轎 車要有寬敞的車內(nèi)空間、視野開闊和乘座舒適，還要求車內(nèi)空氣新鮮、質(zhì)量好。車內(nèi)揮 發(fā)性有害物質(zhì)已引起了人們的關(guān)注，其直觀反映為對氣味的感知，研究表明，車內(nèi)氣味 的來源是多方面的，來自內(nèi)飾部件的揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds，簡稱 “VOC” )是影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的主要原因之一。大多數(shù)內(nèi)飾部件中都含有一定量的揮發(fā)性有機化合物，它們主要是烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、硫醇、過氧化物、醛、酮 類的物質(zhì)，這些物質(zhì)的沸點通常在50 ^KTC的范圍之內(nèi)。當(dāng)氣溫達到一定高度時，在 光熱的作用下，產(chǎn)生令人不舒服的氣味，甚至引起頭疼、干咳和過敏等不適反應(yīng)。為了 克服這些問題，塑料樹脂的生產(chǎn)加工者長期以來都在致力于減少這些氣味的散發(fā)等級， 并取得一定的成效。專利CN1727390通過添加一種鈉型晶體結(jié)構(gòu)的堿金屬硅鋁酸鹽粉體 來吸附改性PP中的氣味，其中粉體粒徑不小于200目，粉體微孔不小于10埃。美國專 利USP5109056提到了在聚丙烯聚合過程，催化劑中的媒介也是聚丙烯材料氣味的來源之 一，可以采用高溫擠出造粒的方法來降低氣味，在擠出過程中需采用抽真空的方式，并 對最終的粒子進行高溫烘烤，以此對來脫除這些帶有異味的殘留物。
目前，中國對塑料制品的抗菌已經(jīng)有一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，今后轎車內(nèi)的塑料零部件 都應(yīng)按此標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范，以減少塑料件表面滋生細菌?？咕鷺?biāo)準(zhǔn)為抗細菌率符合&99% 的抗菌塑料可以作為強抗菌塑料；抗細菌率符合11沖0%的抗菌塑料可以作為有抗菌作 用塑料。因此，為了進一步拓展聚丙烯在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，必須尋找到一個有效途徑 以制備低氣味、抗菌的聚丙烯材料。目前市場上的抗菌聚丙烯一般都是采用添加載銀 銀離子抗菌劑來達到抗菌作用，如專利CN 1580114、CN101725771A、CN201100492、 CN101519512等。銀離子具有優(yōu)異的殺菌作用且對人畜無害，這已經(jīng)在幾千年的實踐中 得到了驗證。但銀離子直接加入材料中，易被人體皮膚吸收導(dǎo)致有效期短，并且其成本 較高。為此，開發(fā)一種無毒、低氣味，又能長效抗菌的PP是十分重要且具有現(xiàn)實意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨于提供一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料及其制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是—種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由如下組份和重量百分比組成聚丙烯60-80% ；彈性體1-20% ；滑石粉10-30% ；光催化微粉1-5%;抗菌劑0.5-2.0% ；氣味吸收劑0.3-1.0% ；所述的光催化微粉為擔(dān)載有Ag+、Cu2+或Zn2+金屬離子的TiO2的一種或一種以
上組合。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，還可以添加如下重量百分數(shù)的 組分抗氧劑0.3-0.8% ；加工助劑0.1-0.5% ；白礦油0.2-1.0%。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的聚丙烯優(yōu)選為共聚聚丙 烯，其熔體流動速率(230°C X2.16kg)為5 70g/10min。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的滑石粉優(yōu)選目數(shù)為 600 5000目的滑石粉。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的彈性體優(yōu)選為乙烯-己 烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、氫化 乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或一種以上組合。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的抗菌劑優(yōu)選為超微細 ZnO> CuO> Ag2O>銀系無機抗菌粉、鋅系無機抗菌的一種或一種以上組合。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的氣味吸收劑為具有大量 微孔結(jié)構(gòu)的粉狀物質(zhì)，優(yōu)選為分子篩、沸石、羥基磷灰石、硅酸鹽礦物中的兩種或兩種 以上。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的抗氧劑優(yōu)選為三(2， 4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯、N，N'-雙_(3_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰 基)己二胺和四(β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、雙(2.4-二叔丁 基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸二(十八)酯中的兩種或兩種以上組合。在上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料中，所述的加工助劑優(yōu)選低分子酯類、硬脂酸復(fù)合酯類、酰胺類、聚乙烯蠟的一種或一種以上組合。上述抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料的制備方法，包括如下步驟先往聚 丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加入光催化微粉、抗菌劑、氣味吸收齊U、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融 擠出造粒，擠出溫度為180 220°C。與現(xiàn)有技術(shù)性相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明是聚丙烯+滑石粉+彈性體體系，由于彈性體的存在，氣味要比聚丙烯單獨存在時大得多，體系產(chǎn)生的氣味中包含烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、過氧化物、 硫醇、醛及酮類等具有氣味的小分子。氣味吸附劑雖然能降低聚丙烯復(fù)合材料的氣味， 但吸附劑的孔容有限，一旦小分子將孔容填滿了，就失去了作用，除非在500°C左右的高 溫下鍛燒，這當(dāng)然不可能的，因為在這溫度下聚丙烯早就分解了。所以本發(fā)明需要添加 光催化微粉，在一定程度促使氣味吸附劑解吸附，使其可繼續(xù)吸附氣味。另外，在使用 后期，氣味相對較低，其來源主要是人為導(dǎo)致的油污、皮脂等有機物，體系中的光催化 微粉可利用光催化作用將這些有機分子進行分解成二氧化碳等氣體分子，從而使聚丙烯 組合物持久地保持低氣味。2.本發(fā)明采用光催化微粉和抗菌劑，光催化微粉還具有抗菌能力，采用銀、 鋅、銅等金屬抗菌離子與TiO2相復(fù)合，可提高TiO2在黑暗中的抗菌能力。因此本發(fā)明相 當(dāng)于采用了復(fù)合型的抗菌劑，從而克服了單一抗菌劑的局限性。本發(fā)明同時具有抗菌和 防霉作用，且殺菌力強、消毒效果快、耐久性好、穩(wěn)定性好、無二次污染等特點。其殺 菌機理是在光催化抗菌劑半導(dǎo)體型化合物中，光激發(fā)后使位于價帶的電子躍遷至導(dǎo)帶， 導(dǎo)帶中被激發(fā)的電子具有強的還原能力，價帶中的空穴具有強的氧化能力，故可殺死細 菌。3.本發(fā)明可以有效地去除烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、硫醇、過氧化物、醛 及酮類等具有氣味的小分子。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由以下以重量百分比計的原料組 成聚丙烯(牌號AP3N)60% ；彈性體20% ；滑石粉16% ；光催化微粉2% ；抗菌劑 0.5%,氣味吸收劑0.5%，抗氧劑0.4%;加工助劑0.3%;白礦油0.3%。所述的滑石粉目數(shù)為3000目。所述的彈性體選用乙烯_辛烯共聚物。所述的 光催化微粉為擔(dān)載有Ag+的Ti02。所述的抗菌劑為超微細ZnO 0.3%和CuO 0.2%。所 述的氣味吸收劑為分子篩0.3%和沸石0.2%。所述的抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基) 亞磷酸苯酯0.2%和四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯0.2%。所 述的加工助劑為乙撐雙硬脂酰胺。制備方法為(1)先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加 入光催化粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起 混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為180°C。材料的氣味和抑菌率測試結(jié)果見表2和表3。實施例2一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由以下以重量百分比計的原料組成聚丙烯(牌號；彈性體5% ；滑石粉10% ；光催化微粉2% ；抗菌劑 0.8%,氣味吸收劑0.7%，抗氧劑0.8%;加工助劑0.5%;白礦油0.2%。
所述的滑石粉目數(shù)為1250目。所述的彈性體選用乙烯-丁烯共聚物。所述的光 催化微粉為擔(dān)載有Cu2+的TiO2。所述的抗菌劑為Α&0 0.3%和CuO 0.5%。所述的氣味 吸收劑為分子篩0.4%和羥基磷灰石0.3%。所述的抗氧劑為雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊 四醇二亞磷酸酯0.4%和四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯0.4%。 所述的加工助劑為乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鈣0.3%組成。
制備方法為(1)先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加 入光催化粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起 混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為220°C。
材料的氣味和抑菌率測試結(jié)果見表2和表3。
實施例3
一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由以下以重量百分比計的原料組 成聚丙烯(牌號K7760)61%;滑石粉30%;光催化微粉5%;抗菌劑1.4%，氣味 吸收劑1.0%，抗氧劑0.6%;加工助劑0.6%;白礦油0.4%。
所述的滑石粉目數(shù)為5000目。所述的光催化微粉為銳鈦型Ti022%和擔(dān)載有 Ag+的Ti023%。所述的抗菌劑為銀系無機抗菌粉0.7%和CuO 0.7%。所述的氣味吸收 劑為分子篩0.4%和硅酸鹽礦物0.6%。所述的抗氧劑為N，N'-雙-(3-(3，5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺0.3%和四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸) 季戊四醇酯0.3%。所述的加工助劑為聚乙烯蠟0.3%和硬脂酸鈣0.3%組成。
制備方法為(1)先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加 入光催化粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起 混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為200°C。
材料的氣味和抑菌率測試結(jié)果見表2和表3。
實施例4
一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由以下以重量百分比計的原料組 成聚丙烯(牌號K77^)60%;彈性體20%;滑石粉15%;光催化微粉2%;抗菌劑 0.5%,氣味吸收劑1.0%，抗氧劑0.8%;加工助劑0.4%;白礦油0.3%。
所述的滑石粉目數(shù)為1250目。所述的彈性體選用乙烯-丙烯-辛烯三元共聚 物。所述的光催化微粉為擔(dān)載有Zn2+的Ti02。所述的抗菌劑為銀系無機抗菌粉0.3%和 鋅系無機抗菌0.2%。所述的氣味吸收劑為分子篩0.5%和羥基磷灰石0.5%。所述的抗 氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯0.4%和四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季 戊四醇酯0.4%。所述的加工助劑為乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
制備方法為(1)先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加 入光催化粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起 混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為190°C。
實施例5
一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，由以下以重量百分比計的原料組 成聚丙烯(牌號K77^)62% ；彈性體20% ；滑石粉15% ；抗菌劑0.5%，氣味吸收劑麗，抗氧劑0.8%;加工助劑0.4%;白礦油0.3%。所述的滑石粉目數(shù)為1250目。所述的彈性體選用乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物。所述的抗菌劑為銀系無機抗菌粉0.3%和鋅系無機抗菌0.2%。所述的氣味吸收劑為 分子篩0.5%和羥基磷灰石0.5%。所述的抗氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯0.4%和四 (β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯0.4%。所述的加工助劑為乙撐雙 硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。制備方法為(1)先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加 入光催化粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起 混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為190°C。實施例1-5的PP粒子的氣味按上海大眾的PV3900E《汽車車廂內(nèi)零部件氣味實 驗》標(biāo)準(zhǔn)實驗進行測試1)將粒料置于IL氣味試驗瓶中；2)在80士5°C烘箱中放置2h，取出待瓶冷卻到60士5°C后，開始評定氣味；3)氣味評定方法。氣味的評定根據(jù)表1作出氣味等級標(biāo)定。表1氣味等級說明
權(quán)利要求
1. 一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于，由如下組份和重量百分 比組成60-80% ； 1-20% ； 10-30% ； 1-5% ； 0.5-2.0% ； 0.3-1.0% ；聚丙烯 彈性體 滑石粉 光催化微粉 抗菌劑 氣味吸收劑所述的光催化微粉為擔(dān)載有Ag+、Cu2+或Zn2+金屬離子的TiO2的一種或一種以上組合。
2.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于，還包含有 如下重量百分數(shù)的組分抗氧劑 0.3-0.8% ； 加工助劑 0.1-0.5% ； 白礦油 0.2-1.0%。
3.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 聚丙烯為共聚聚丙烯，其熔體流動速率(230°C X2.16kg)為5 70g/10min。
4.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 滑石粉選用目數(shù)為600 5000的滑石粉。
5.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 彈性體為乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯 三元共聚物、氫化乙烯_ 丁二烯_苯乙烯共聚物中的一種或一種以上組合。
6.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 抗菌劑為超微細ZnO、CuO> Ag2CK銀系無機抗菌粉、鋅系無機抗菌的一種或一種以上 組合。
7.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 氣味吸收劑為分子篩、沸石、羥基磷灰石、硅酸鹽礦物中的兩種或兩種以上。
8.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述的 抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯、N，N'-雙_(3_(3，5-二叔丁基-4-羥 基苯基)丙?；?己二胺和四(β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、 雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸二(十八)酯中的兩種或兩種 以上組合。
9.如權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料，其特征在于所述 的加工助劑選自低分子酯類、硬脂酸復(fù)合酯類、酰胺類、聚乙烯蠟的一種或一種以上組合。
10.權(quán)利要求1所述的抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料的制備方法，其特征在于 包括如下步驟先往聚丙烯和彈性體混合物加入白礦油，混合均勻后依次加入光催化微 粉、抗菌劑、氣味吸收劑、抗氧劑、加工助劑，攪拌均勻后再加入滑石粉一起混合，最 后經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為180 220°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗菌、低氣味轎車內(nèi)飾用聚丙烯材料及其制備方法，如下組份和重量百分比組成聚丙烯60-80％；彈性體1-20％；滑石粉10-30％；光催化微粉1-5％；抗菌劑0.5-2.0％；氣味吸收劑0.3-1.0％。本發(fā)明能持久地保持低氣味，且同時具有抗菌和防霉作用，殺菌力強、消毒效果快、耐久性好、穩(wěn)定性好、無二次污染等等。本發(fā)明可以有效地去除烷烴、烯烴、芳烴、胺、苯酚、硫醇、過氧化物、醛及酮類等具有氣味的小分子。
文檔編號C08L23/08GK102020809SQ201010529850
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者吳國峰, 李永華, 楊燕, 王燦耀, 羅忠富, 黃達 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 天津金發(fā)新材料有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司