本發(fā)明涉及汽車(chē)內(nèi)外飾用功能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,塑料在汽車(chē)中的應(yīng)用比例越來(lái)越高,尤其是與駕乘者接觸最多的內(nèi)飾件。車(chē)內(nèi)空氣的質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越被社會(huì)所關(guān)注,而在近年來(lái)爆出的有關(guān)車(chē)內(nèi)空氣污染的環(huán)保事件中,其中并不缺乏一些世界知名主機(jī)廠,針對(duì)這一現(xiàn)狀,國(guó)家已經(jīng)制定出臺(tái)了相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》,來(lái)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的車(chē)內(nèi)環(huán)境污染問(wèn)題。而且為了解決汽車(chē)室內(nèi)的污染問(wèn)題,人們也針對(duì)汽車(chē)內(nèi)外飾用材料的環(huán)保功能性進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),如減少汽車(chē)內(nèi)外飾用材料揮發(fā)性有機(jī)物的釋放、提高材料的阻燃性能等等、提高材料的可降解性能等等。例如,目前出現(xiàn)了大量的以淀粉顆粒為基料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚合物樹(shù)脂基料制備塑料,以提高塑料的可降解性能,但是由于淀粉顆粒自身的局限性,導(dǎo)致制備的塑料的韌性、強(qiáng)度等性能不能滿足汽車(chē)內(nèi)外飾的使用要求。如中國(guó)專利CN103724967A公開(kāi)了一種汽車(chē)內(nèi)飾件用阻燃PC/ABS共混材料及其制備方法,以PC和ABS樹(shù)脂復(fù)配作為基料,改善塑料加工過(guò)程中熔體的流動(dòng)性,提高共混材料的加工性能,但是該公開(kāi)的共混材料解決的主要問(wèn)題在于引入無(wú)鹵阻燃劑,降低材料在燃燒后產(chǎn)生大量有毒嚴(yán)肅對(duì)車(chē)內(nèi)人員帶來(lái)的極大安全隱患,該材料的抗菌性及車(chē)內(nèi)空氣的凈化功能仍然不能滿足人們對(duì)于汽車(chē)內(nèi)外飾材料越來(lái)越高的要求。
因此,針對(duì)汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料的抗菌性和空氣凈化功能進(jìn)行研究和創(chuàng)新,成為了目前汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料的發(fā)展方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的之一是提供一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰?,具有優(yōu)異的抗菌性能、空氣凈化性能和防污自潔性能,且具有可降解性,機(jī)械性能和各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)優(yōu)異。
同時(shí),本發(fā)明還在于提供一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰系闹苽浞椒?,提高塑料的抗菌性能和空氣凈化功能。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料,主要由以下重量份數(shù)的原料制備而成:樹(shù)脂基料20~40份、淀粉90~110份、酸類淀粉改性助劑0.3~3份、酯類淀粉改性助劑1~10份、淀粉改性用復(fù)合生物酶催化劑0.2~3份、阻燃劑5~15份、增溶劑2~3份、羥乙基纖維素10~15份、偶聯(lián)劑5~10份、納米氧化鋅1~2份、有機(jī)抗菌劑2~5份、納米殼聚糖20~25份、納米二氧化鈦10~15份、分散劑90~110份。
還包括以下重量份數(shù)的原料:光穩(wěn)定劑0.1~0.5份、抗氧劑0.1~0.5份。
所述納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦與銳鈦型納米二氧化鈦按照5:2的質(zhì)量比的混合物。金紅石型納米二氧化鈦和銳鈦型納米二氧化鈦的費(fèi)米能級(jí)不同,兩者復(fù)配,提高納米二氧化鈦對(duì)空氣中揮發(fā)性污染物的吸附性能、對(duì)污染物的光催化降解性能、自動(dòng)無(wú)毒化性能、抗菌殺毒性能、防霧性能、防污自潔性能和紫外線吸收性能。
所述樹(shù)脂基料由以下重量份數(shù)的原料組成:PC樹(shù)脂10~20份、ABS樹(shù)脂5~10份、ASA樹(shù)脂5~10份。采用三種樹(shù)脂基料進(jìn)行復(fù)配,與淀粉基料結(jié)合使用,克服淀粉基料制備的塑料機(jī)械強(qiáng)度無(wú)法滿足使用要求的缺陷,增強(qiáng)淀粉的機(jī)械強(qiáng)度,并且三種樹(shù)脂基料復(fù)配使用,克服單一的樹(shù)脂基料制備的塑料的缺陷,改善塑料制備過(guò)程中的流動(dòng)性,提高塑料的加工性能,同時(shí)改善制備的塑料的耐刮性、耐化學(xué)品性、熱變形溫度、耐候性和光澤度。
所述阻燃劑為無(wú)鹵阻燃劑。
所述增溶劑為由以下質(zhì)量比例的原料的組成:馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴:苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物=1:2。采用復(fù)配的增溶劑,提高復(fù)配的樹(shù)脂基料之間的相融合的性能,提高塑料的加工性能和加工質(zhì)量。
所述偶聯(lián)劑由以下質(zhì)量比例的原料組成:鈦酸酯偶聯(lián)劑:稀土偶聯(lián)劑=2:1。采用復(fù)配的偶聯(lián)劑提高塑料的加工性能和機(jī)械性能。
所述有機(jī)抗菌劑由以下質(zhì)量比例的原料組成:3-甲基-4-異丙基苯酚:對(duì)羥基苯甲酸酯:N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺:亞甲基氰酸脂=1:2:1:3。采用復(fù)配的有機(jī)抗菌劑與納米氧化鋅復(fù)配使用復(fù)合在塑料的內(nèi)部,提高塑料內(nèi)部的抗菌性能,提高塑料的使用性能,延長(zhǎng)塑料的使用壽命。
所述分散劑由以下質(zhì)量比例的原料組成:質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液:質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液=2:1。采用該復(fù)配的分散劑,提高納米二氧化鈦在納米殼聚糖乙酸溶液中分散穩(wěn)定性和均勻性,進(jìn)而使得納米二氧化鈦能夠均勻吸附在納米殼聚糖表面,進(jìn)而均勻附著在塑料表面,提高塑料表面的抗菌性、空氣凈化和防污自凈化性能。
所述酸類淀粉改性助劑為己二酸、酒石酸、月桂酸、硬脂酸、油酸中的一種或一種以上任意混合物;所述淀粉改性用復(fù)合生物酶催化劑為α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖氧化酶、腈水合酶中的兩種或兩種以上任意混合物;所述酯類淀粉改性助劑為硬脂酸丁酯、檸檬酸三丁酯、馬來(lái)酸二辛酯、山梨醇酯中的一種或一種以上任意混合物。
所述光穩(wěn)定劑為鄰羥基二苯甲酮類穩(wěn)定劑、有機(jī)鎳螯合物穩(wěn)定劑和受阻胺光穩(wěn)定劑的混合物。所述抗氧劑為抗氧劑CA、抗氧劑DNP和抗氧劑264的混合物。
上述汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料的制備方法,包括以下操作步驟:
1)原料預(yù)處理:
a:制備改性淀粉:取淀粉,加入酸類淀粉改性助劑和淀粉改性用復(fù)合生物酶催化劑,噴入2~6重量份的水,常溫常壓機(jī)械攪拌干法反應(yīng)1~2小時(shí)后,加入酯類淀粉改性助劑,升溫至80℃~180℃反應(yīng)30~40分鐘后,調(diào)節(jié)pH=6~8,停止加熱和攪拌,冷卻后即得改性淀粉;
b:配制納米抗菌劑浸泡液:取納米殼聚糖溶于乙酸溶液中,得納米殼聚糖溶液;取納米二氧化鈦加入分散劑中,得納米二氧化鈦分散液;將納米二氧化鈦分散液加入納米殼聚糖溶液中,調(diào)節(jié)pH=8~9,水浴加熱至50~65℃,攪拌剪切混合30~50分鐘,得納米抗菌劑浸泡液;
2)制備塑料胚料:取樹(shù)脂基料、改性淀粉、阻燃劑、增溶劑、羥乙基纖維素、偶聯(lián)劑、納米氧化鋅和有機(jī)抗菌劑混合均勻后,加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混后擠出成型,即得塑料胚料;
3)后處理:將步驟2)制備的塑料胚料浸泡入步驟1)中制備的納米抗菌劑浸泡液中,水浴加熱至50℃~65℃,浸泡1~2小時(shí)后,取出塑料胚料,干燥,即得所述的汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰?。
上述制備方法中,通過(guò)將納米二氧化鈦在分散劑的作用下分散在納米殼聚糖溶液中,并且將制備的塑料胚料浸泡在納米二氧化鈦的納米殼聚糖溶液中,使得納米殼聚糖吸附納米二氧化鈦進(jìn)而與塑料胚料表面的官能團(tuán)結(jié)合,附著在塑料胚料的表面,或者通過(guò)自身的吸附作用吸附在塑料胚料的表面,提高塑料的抗菌性能,并且賦予塑料具有優(yōu)異的空氣凈化性能和防污自潔功能。另外上述制備方法通過(guò)限定浸泡的溫度和時(shí)間,促進(jìn)納米二氧化鈦和納米殼聚糖附著在塑料表面,確保所制備塑料的質(zhì)量穩(wěn)定。
步驟2)中所述熔融共混的溫度為160℃~185℃。
本發(fā)明汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰?,以淀粉為主要原料,并通過(guò)加入酸類淀粉改性助劑和酯類淀粉改性助劑,使淀粉在生物復(fù)合酶催化劑的作用下,發(fā)生變性,增強(qiáng)淀粉與樹(shù)脂基料的融合性,進(jìn)而提高制備塑料的機(jī)械性能;同時(shí),羥乙基纖維素與偶聯(lián)劑和增溶劑結(jié)合使用,提高塑料的加工性能和機(jī)械性能;另外,納米殼聚糖和納米二氧化鈦結(jié)合使用,通過(guò)分散劑的作用將納米二氧化鈦均勻穩(wěn)定分散在納米殼聚糖溶液中,然后通過(guò)納米殼聚糖和納米二氧化鈦?zhàn)陨淼奈叫阅?,兩者相互吸附結(jié)合,當(dāng)本發(fā)明的塑料胚料浸泡在納米二氧化鈦的納米殼聚糖溶液中時(shí),由改性后的淀粉為主要基料制備的塑料胚料表面裸露的淀粉改性基團(tuán)與納米殼聚糖結(jié)合進(jìn)而將納米二氧化鈦附著在塑料表面,同時(shí)納米殼聚糖和納米二氧化鈦?zhàn)陨砭哂幸欢ǖ奈叫阅埽诮葸^(guò)程中,塑料胚料表面吸附納米二氧化鈦和納米殼聚糖,通過(guò)官能團(tuán)結(jié)合和吸附功能附著在塑料表面的納米殼聚糖具有很好的抗菌性能,納米二氧化鈦不僅具有很好的抗菌性能,還具有對(duì)空氣中揮發(fā)性污染物的吸附性能、對(duì)污染物的光催化降解性能、自動(dòng)無(wú)毒化性能、抗菌殺毒性能、防霧性能、防污自潔性能和紫外線吸收性能。因此,納米殼聚糖和納米二氧化鈦配合使用提高制備的塑料的抗菌性能的同時(shí),使制備的塑料具有很好的空氣凈化性能和自潔凈功能。
本發(fā)明汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料的制備方法,操作簡(jiǎn)便,易于控制,適于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰希饕梢韵轮亓糠輸?shù)的原料制備而成:PC樹(shù)脂15份、ABS樹(shù)脂7份、ASA樹(shù)脂7份、淀粉100份、酒石酸2份、硬脂酸丁酯5份、葡萄糖淀粉酶2份、纖維素酶0.5份、無(wú)鹵阻燃劑10份、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯0.8份、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物1.6份、羥乙基纖維素12份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份、稀土偶聯(lián)劑2.5份、納米氧化鋅1.5份、3-甲基-4-異丙基苯酚0.5份、對(duì)羥基本甲酸酯1份、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺0.5份、亞甲基氰酸酯1.5份、納米殼聚糖23份、納米二氧化鈦12份、質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液70份、質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液35份;其中納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦與銳鈦型納米二氧化鈦按照5:2的質(zhì)量比的混合物。
上述汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰系闹苽浞椒ǎㄒ韵虏僮鞑襟E:
1)原料預(yù)處理:
a:制備改性淀粉:取淀粉放入混料機(jī)中,加入酒石酸、葡萄糖淀粉酶和纖維素酶,噴入5重量份的水,常溫常壓機(jī)械攪拌干法反應(yīng)1.5小時(shí)后,加入硬脂酸丁酯,升溫至130℃反應(yīng)35分鐘后,調(diào)節(jié)pH=7,停止加熱和攪拌,冷卻后即得改性淀粉;
b:配制納米抗菌劑浸泡液:取納米殼聚糖溶于乙酸溶液中,得納米殼聚糖溶液;取質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液與質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液混合配制分散劑溶液,然后將納米二氧化鈦加入分散劑溶液中,得納米二氧化鈦分散液;將納米二氧化鈦分散液加入納米殼聚糖溶液中,調(diào)節(jié)pH=8,水浴加熱至60℃,攪拌剪切混合40分鐘,得納米抗菌劑浸泡液;
2)制備塑料胚料:取PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、ASA樹(shù)脂、改性淀粉、無(wú)鹵阻燃劑、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、羥乙基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑、納米氧化鋅、3-甲基-4-異丙基苯酚、對(duì)羥基本甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺、亞甲基氰酸酯混合均勻后,加入雙螺桿擠出機(jī)中170℃熔融共混后擠出成型,即得塑料胚料;
3)后處理:將步驟2)制備的塑料胚料浸泡入步驟1)中制備的納米抗菌劑浸泡液中,水浴加熱至60℃,浸泡1.5小時(shí)后,取出塑料胚料,干燥,即得所述的汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰?。
實(shí)施例2
一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料,主要由以下重量份數(shù)的原料制備而成:PC樹(shù)脂10份、ABS樹(shù)脂5份、ASA樹(shù)脂5份、淀粉90份、月桂酸0.3份、檸檬酸二丁酯5份、α-淀粉酶0.1份、脂肪酶0.1份、無(wú)鹵阻燃劑5份、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯0.7份、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物1.4份、羥乙基纖維素10份、鈦酸酯偶聯(lián)劑4份、稀土偶聯(lián)劑2份、納米氧化鋅1份、3-甲基-4-異丙基苯酚0.3份、對(duì)羥基本甲酸酯0.6份、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺0.3份、亞甲基氰酸酯0.9份、納米殼聚糖20份、納米二氧化鈦10份、質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液60份、質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液30份、光穩(wěn)定劑1份、抗氧化劑1份;其中納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦與銳鈦型納米二氧化鈦按照5:2的質(zhì)量比的混合物;光穩(wěn)定劑為質(zhì)量比為鄰羥基二苯甲酮類穩(wěn)定劑:有機(jī)鎳螯合物穩(wěn)定劑:受阻胺光穩(wěn)定劑=1:1:1的混合物;抗氧劑為抗氧劑CA:抗氧劑DNP:抗氧劑264=1:2:1的混合物。
上述汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰系闹苽浞椒ǎㄒ韵虏僮鞑襟E:
1)原料預(yù)處理:
a:制備改性淀粉:取淀粉放入混料機(jī)中,加入酒石酸、葡萄糖淀粉酶和纖維素酶,噴入2重量份的水,常溫常壓機(jī)械攪拌干法反應(yīng)1.5小時(shí)后,加入硬脂酸丁酯,升溫80℃反應(yīng)40分鐘后,調(diào)節(jié)pH=6,停止加熱和攪拌,冷卻后即得改性淀粉;
b:配制納米抗菌劑浸泡液:取納米殼聚糖溶于乙酸溶液中,得納米殼聚糖溶液;取質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液與質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液混合配制分散劑溶液,然后將納米二氧化鈦加入分散劑溶液中,得納米二氧化鈦分散液;將納米二氧化鈦分散液加入納米殼聚糖溶液中,調(diào)節(jié)pH=9,水浴加熱至50℃,攪拌剪切混合50分鐘,得納米抗菌劑浸泡液;
2)制備塑料胚料:取PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、ASA樹(shù)脂、改性淀粉、無(wú)鹵阻燃劑、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、羥乙基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑、納米氧化鋅、3-甲基-4-異丙基苯酚、對(duì)羥基本甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺、亞甲基氰酸酯、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑混合均勻后,加入雙螺桿擠出機(jī)中160℃熔融共混后擠出成型,即得塑料胚料;
3)后處理:將步驟2)制備的塑料胚料浸泡入步驟1)中制備的納米抗菌劑浸泡液中,水浴加熱至50℃,浸泡2小時(shí)后,取出塑料胚料,干燥,即得所述的汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰?。
實(shí)施例3
一種汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)保抗菌塑料,主要由以下重量份數(shù)的原料制備而成:PC樹(shù)脂20份、ABS樹(shù)脂10份、ASA樹(shù)脂10份、淀粉110份、油酸3份、山梨醇酯10份、葡萄糖氧化酶2份、酸性蛋白酶1份、無(wú)鹵阻燃劑15份、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯1份、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物2份、羥乙基纖維素15份、鈦酸酯偶聯(lián)劑6份、稀土偶聯(lián)劑3份、納米氧化鋅2份、3-甲基-4-異丙基苯酚0.7份、對(duì)羥基本甲酸酯1.4份、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺0.7份、亞甲基氰酸酯2.1份、納米殼聚糖25份、納米二氧化鈦15份、質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液72份、質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液34份;其中納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦與銳鈦型納米二氧化鈦按照5:2的質(zhì)量比的混合物。
上述汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰系闹苽浞椒?,包括以下操作步驟:
1)原料預(yù)處理:
a:制備改性淀粉:取淀粉放入混料機(jī)中,加入酒石酸、葡萄糖淀粉酶和纖維素酶,噴入6重量份的水,常溫常壓機(jī)械攪拌干法反應(yīng)2小時(shí)后,加入硬脂酸丁酯,升溫至180℃反應(yīng)30分鐘后,調(diào)節(jié)pH=8,停止加熱和攪拌,冷卻后即得改性淀粉;
b:配制納米抗菌劑浸泡液:取納米殼聚糖溶于乙酸溶液中,得納米殼聚糖溶液;取質(zhì)量濃度為3%的聚乙烯醇水溶液與質(zhì)量濃度為2%的CH-18超分散劑水溶液混合配制分散劑溶液,然后將納米二氧化鈦加入分散劑溶液中,得納米二氧化鈦分散液;將納米二氧化鈦分散液加入納米殼聚糖溶液中,調(diào)節(jié)pH=8,水浴加熱至65℃,攪拌剪切混合30分鐘,得納米抗菌劑浸泡液;
2)制備塑料胚料:取PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、ASA樹(shù)脂、改性淀粉、無(wú)鹵阻燃劑、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、羥乙基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑、納米氧化鋅、3-甲基-4-異丙基苯酚、對(duì)羥基本甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺、亞甲基氰酸酯混合均勻后,加入雙螺桿擠出機(jī)中185℃熔融共混后擠出成型,即得塑料胚料;
3)后處理:將步驟2)制備的塑料胚料浸泡入步驟1)中制備的納米抗菌劑浸泡液中,水浴加熱至65℃,浸泡1小時(shí)后,取出塑料胚料,干燥,即得所述的汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰稀?/p>
對(duì)比例1
一種汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料,主要由以下重量份數(shù)的原料制備而成:PC樹(shù)脂15份、ABS樹(shù)脂7份、ASA樹(shù)脂7份、淀粉100份、酒石酸2份、硬脂酸丁酯5份、葡萄糖淀粉酶2份、纖維素酶0.5份、無(wú)鹵阻燃劑10份、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯0.8份、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物1.6份、羥乙基纖維素12份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份、稀土偶聯(lián)劑2.5份、納米氧化鋅1.5份、3-甲基-4-異丙基苯酚0.5份、對(duì)羥基本甲酸酯1份、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺0.5份、亞甲基氰酸酯1.5份、納米殼聚糖23份、納米二氧化鈦12份;其中納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦。
本對(duì)比例汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料的制備方法,包括以下操作步驟:
1)原料預(yù)處理:
a:制備改性淀粉:取淀粉放入混料機(jī)中,加入酒石酸、葡萄糖淀粉酶和纖維素酶,噴入5重量份的水,常溫常壓機(jī)械攪拌干法反應(yīng)1.5小時(shí)后,加入硬脂酸丁酯,升溫至130℃反應(yīng)35分鐘后,調(diào)節(jié)pH=7,停止加熱和攪拌,冷卻后即得改性淀粉;
2)制備塑料胚料:取PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、ASA樹(shù)脂、改性淀粉、無(wú)鹵阻燃劑、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物、羥乙基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑、納米氧化鋅、3-甲基-4-異丙基苯酚、對(duì)羥基本甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酸亞胺、亞甲基氰酸酯、納米殼聚糖、納米二氧化鈦混合均勻后,加入雙螺桿擠出機(jī)中170℃熔融共混后擠出成型,即得所述的汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料。
試驗(yàn)例
1、抗菌性能對(duì)比試驗(yàn):
試驗(yàn)方法:分兩組試驗(yàn),每組試驗(yàn)中均取金黃色葡萄球菌和大腸桿菌涂布于M-H培養(yǎng)基,其中一組取實(shí)施例1制備的汽車(chē)內(nèi)外飾用環(huán)??咕芰腺N于培養(yǎng)基表面,另外一組取對(duì)比例1制備的汽車(chē)內(nèi)外飾用塑料貼于培養(yǎng)基表面,然后分別置于37℃恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng),48小時(shí)后觀察結(jié)果,統(tǒng)計(jì)實(shí)施例1和對(duì)比例1制備的塑料對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌效果,結(jié)果顯示,實(shí)施例1制備的塑料對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率達(dá)到90%,對(duì)大腸桿菌的抗菌率達(dá)到95%;而對(duì)比例1制備的塑料對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率僅為70%,對(duì)大腸桿菌的抗菌率僅為78%。
由該試驗(yàn)結(jié)果可知,本發(fā)明通過(guò)將納米殼聚糖和納米二氧化鈦結(jié)合和附著吸附在塑料表面的方式,并同時(shí)優(yōu)化納米二氧化鈦不同晶型的配比,提高塑料的抗菌性能。
2、防污自潔性能對(duì)比試驗(yàn):
試驗(yàn)方法:分別取實(shí)施例1和對(duì)比例1制備的塑料,在其表面分別噴灑醬油,放置30分鐘后,用抹布進(jìn)行擦拭,觀察兩種塑料表面污物的清理狀況,結(jié)果顯示,實(shí)施例1塑料表面噴灑的醬油在放置30分鐘后用抹布可以輕易的擦除掉,不會(huì)在塑料表面附著,而對(duì)比例1塑料表面噴灑的醬油在方式30分鐘后浸入塑料內(nèi),難以去除,需要借助特殊的清潔產(chǎn)品才能清除。分析其原因在于,本發(fā)明實(shí)施例1制備塑料在塑料表面結(jié)合和附著納米二氧化鈦使得塑料表面具有好的親水性能,使得油污等污染物不易附著在其表面,使制備的塑料具有一定的防污自潔性能。
3、空氣凈化性能對(duì)比試驗(yàn):
試驗(yàn)方法:分兩組試驗(yàn),每組試驗(yàn)中均取30塊10cm×10cm大小的塑料塊懸掛在UV紫外光輻射反應(yīng)箱中,將裝有甲醛溶液的燒杯也放入反應(yīng)箱中,密封反應(yīng)箱,待甲醛揮發(fā)一段時(shí)間,使反應(yīng)箱的空氣中具有一定濃度的甲醛氣體,然后將燒杯取出,密封反應(yīng)箱,打開(kāi)UV燈進(jìn)行照射,采用數(shù)字便攜式小型甲醛分析儀測(cè)量每個(gè)一定時(shí)間反應(yīng)箱中的甲醛濃度,其中一組實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)箱中懸掛實(shí)施例1制備的塑料,另外一組實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)箱中懸掛對(duì)比例1制備的塑料,統(tǒng)計(jì)兩組試驗(yàn)中經(jīng)過(guò)不同時(shí)間的反應(yīng)過(guò)程中,塑料對(duì)甲醛的光催化降解性能,結(jié)果顯示:
實(shí)施例1制備的塑料在UV照射2小時(shí)后,反應(yīng)箱中的甲醛濃度降低了80%,6小時(shí)后,甲醛濃度降低到0.8ppm,而對(duì)比例1制備的塑料在UV照射2小時(shí)后,反應(yīng)箱中的甲醛濃度僅降低了10%,6小時(shí)后,甲醛濃度也僅降低了50%。分析該試驗(yàn)結(jié)果的原因在于,本發(fā)明實(shí)施例1制備的塑料相比對(duì)比例1,通過(guò)將納米二氧化鈦結(jié)合和吸附在塑料的表面,發(fā)揮納米二氧化鈦本身具有吸附和光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物的功能,一方面可以降解車(chē)內(nèi)揮發(fā)的有機(jī)污染物,另一方面可以從根本上阻止塑料本身?yè)]發(fā)出的有機(jī)物進(jìn)入車(chē)內(nèi),實(shí)現(xiàn)凈化空氣的作用。
4、分別對(duì)實(shí)施例1~3制備的塑料的機(jī)械性能、燃燒等級(jí)和環(huán)保指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示,其拉伸強(qiáng)度平均為20MPa;硬度平均為50HRC;斷裂伸長(zhǎng)率平均為700%;拉斷永久變形平均為17%;阻燃等級(jí)V0;甲醛<3mg/kg,TVOC<10μg,甲苯<1μg/g,二甲苯<5μg/g,霧氣試驗(yàn)<0.5mg,氣味試驗(yàn)為1級(jí),均達(dá)到環(huán)保性能要求。