本發(fā)明涉及一種具有自粘性發(fā)泡膠的汽車地毯材料制備方法，屬于高分子材料技術領域。
背景技術：
隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車內飾件中地毯材料的用量也越來越大。目前汽車地毯材料主要有pvc材質地毯，pet針刺地毯，eva復合地毯，pa簇絨地毯等。其中pvc材質地毯由于在高溫下會有增塑劑等有毒有害物質揮發(fā)出來，不符合車內空氣質量標準。目前市面所售地毯在使用過程會出現(xiàn)地毯移位，尤其駕駛員腳下地毯的移位，會產生汽車駕駛方面的安全隱患。目前汽車材料減重是一個重要發(fā)展方向，汽車地毯材料作為內飾材料中的一種，也有減重方面的性能需求，將發(fā)泡技術用于地毯材料減重是一項非?？尚械募夹g。
然而，目前發(fā)泡技術如pvc、eva的發(fā)泡劑還是以化學發(fā)泡劑為主，這些化學發(fā)泡劑在使用過程中由于分解不完全會產生殘余。在汽車密閉空間內殘余的發(fā)泡劑在高溫條件下同樣會揮發(fā)出來，對人體健康產生傷害。所以，有必要開發(fā)一種能新型地毯材料，這種材料對汽車底面具有一定的吸附能力，在使用過程中不易發(fā)生移位,而且方便打理，可反復用水沖洗該地毯,水分揮發(fā)干凈后可繼續(xù)使用；同時是一種發(fā)泡材料，有利于汽車的整體減重；所采用的發(fā)泡劑應為環(huán)保發(fā)泡劑，發(fā)泡之后不產生殘余，不會對車內空氣產生二次污染。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術問題是：目前車用地毯背膠無自粘性，所用發(fā)泡材料采用化學方式發(fā)泡，殘余化學發(fā)泡劑會產生車內空氣二次污染。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案是：一種具有自粘性發(fā)泡膠的汽車地毯材料制備方法，包括如下步驟：
(1)在所做制備的丙烯酸乳液中加入天然橡膠乳液，改性納米纖維素水溶液，其中天然橡膠乳液所占混合溶液重量比為5％-15％，改性納米纖維素水溶液所占混合溶液重量比為1％-5％，攪拌均勻，配成混合溶液；所述改性納米纖維素為采用化學機械法生產的納米纖維素微纖cnf水溶溶液，其直徑小于100納米，加入0.5％月桂酰谷氨酸將cnf改性處理；
(2)在混合溶液中通過空氣壓縮機，緩慢通入壓縮空氣，并不斷攪拌混合溶液，待混合溶液體積增加1倍時停止通氣，停止攪拌，得到預發(fā)泡混合溶液；
(3)將預發(fā)泡混合溶液均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，經過高溫80℃-100℃烘干，即得到具有自粘性、物理法發(fā)泡背膠的地毯材料；
所述丙烯酸乳液的制備步驟如下：
(1)乳液劑的溶解，在反應釜中25℃下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；
(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；
(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
優(yōu)選的，所述天然橡膠乳液選用五氯酚鈉低氨膠乳la-spp,即用氨和五氯酚優(yōu)選的，鈉含0.2％體系保護的離心法濃縮膠乳。
優(yōu)選的，所述壓縮機通入壓縮空氣即工業(yè)生產中常用壓縮機。
優(yōu)選的，所述無紡纖維地毯或棉紡地毯材料可市場購買，烘干工藝可在烘箱中完成，也可以在連續(xù)式輸送帶上完成，能將乳液中水分去除的烘干條件即可。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的地毯材料用于汽車腳墊等方面可有效防止腳墊的滑動移位，減少安全隱患，同時選用物理發(fā)泡方法，無化學發(fā)泡劑殘留，不會對車內空氣造成二次污染。
本發(fā)明以丙烯酸酯為主要原料，經過高分子共混改性后加入物理發(fā)泡劑制成具有自粘性的發(fā)泡地毯材料背膠，該膠涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，經過烘干處理，即可獲得具有自粘性的地毯制品。該地毯材料無低分子揮發(fā)物，環(huán)保，無毒，低密度，同時具有一定自粘性，可與汽車內部底面緊密貼合，使用過程中不會發(fā)生移位現(xiàn)象，使用方便。
具體實施方式
實施例1
先采用乳液法合成丙烯酸酯乳液:具體步驟為(1)乳液劑的溶解，在反應釜中常溫下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
所述天然橡膠乳液選用五氯酚鈉低氨膠乳la-spp,即用氨和五氯酚鈉含0.2％體系保護的離心法濃縮膠乳。
選用化學機械法制備的納米纖維素微纖水溶液，其直徑小于100納米，添加0.5％的月桂酰谷氨酸作為改性劑，通過機械攪拌均勻，即可獲得改性的納米纖維素溶液。所述無紡纖維地毯或棉紡地毯材料可市場購買，烘干工藝可在烘箱中完成，也可以在連續(xù)式輸送帶上完成，能將乳液中水分去除的烘干條件即可。
自粘性物理發(fā)泡地毯的制備：(1)在所做制備的丙烯酸乳液中加入15％的天然橡膠乳液，5％的改性納米纖維素溶液，然后攪拌均勻，配成混合溶液；(2)在混合溶液中通過空氣壓縮機，緩慢通入壓縮空氣，并不斷攪拌混合溶液，待混合溶液體積增加1倍時停止通氣，停止攪拌，得到預發(fā)泡混合溶液；(3)將預發(fā)泡混合溶液均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，在烘箱中經過高溫100℃烘干，即得到具有高回彈性、高自粘性、物理法發(fā)泡制成背膠的地毯材料。
實施例2
先采用乳液法合成丙烯酸酯乳液:具體步驟為(1)乳液劑的溶解，在反應釜中常溫下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
所述天然橡膠乳液選用五氯酚鈉低氨膠乳la-spp,即用氨和五氯酚鈉含0.2％體系保護的離心法濃縮膠乳。
選用化學機械法制備的納米纖維素微纖水溶液，其直徑小于100納米，添加0.5％的月桂酰谷氨酸作為改性劑，通過機械攪拌均勻，即可獲得改性的納米纖維素溶液。
自粘性物理發(fā)泡地毯的制備：(1)在所做制備的丙烯酸乳液中加入5％的天然橡膠乳液，5％的改性納米纖維素溶液，然后攪拌均勻，配成混合溶液；(2)在混合溶液中通過空氣壓縮機，緩慢通入壓縮空氣，并不斷攪拌混合溶液，待混合溶液體積增加1倍時停止通氣，停止攪拌，得到預發(fā)泡混合溶液；(3)將預發(fā)泡混合溶液均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，在烘箱中經過高溫100℃烘干，即得到具有高回彈性、中等自粘性、物理法發(fā)泡制成背膠的地毯材料。
實施例3
先采用乳液法合成丙烯酸酯乳液:具體步驟為(1)乳液劑的溶解，在反應釜中常溫下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
所述天然橡膠乳液選用五氯酚鈉低氨膠乳la-spp,即用氨和五氯酚鈉含0.2％體系保護的離心法濃縮膠乳。
選用化學機械法制備的納米纖維素微纖水溶液，其直徑小于100納米，添加0.5％的月桂酰谷氨酸作為改性劑，通過機械攪拌均勻，即可獲得改性的納米纖維素溶液。
自粘性物理發(fā)泡地毯的制備：(1)在所做制備的丙烯酸乳液中加入15％的天然橡膠乳液，3％的改性納米纖維素溶液，然后攪拌均勻，配成混合溶液；(2)在混合溶液中通過空氣壓縮機，緩慢通入壓縮空氣，并不斷攪拌混合溶液，待混合溶液體積增加1倍時停止通氣，停止攪拌，得到預發(fā)泡混合溶液；(3)將預發(fā)泡混合溶液均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，在烘箱中經過高溫100℃烘干，即得到具有中回彈性、高自粘性、物理法發(fā)泡制成背膠的地毯材料。
實施例4
先采用乳液法合成丙烯酸酯乳液:具體步驟為(1)乳液劑的溶解，在反應釜中常溫下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
所述天然橡膠乳液選用五氯酚鈉低氨膠乳la-spp,即用氨和五氯酚鈉含0.2％體系保護的離心法濃縮膠乳。
選用化學機械法制備的納米纖維素微纖水溶液，其直徑小于100納米，添加0.5％的月桂酰谷氨酸作為改性劑，通過機械攪拌均勻，即可獲得改性的納米纖維素溶液。
自粘性物理發(fā)泡地毯的制備：(1)在所做制備的丙烯酸乳液中加入15％的天然橡膠乳液，1％的改性納米纖維素溶液，然后攪拌均勻，配成混合溶液；(2)在混合溶液中通過空氣壓縮機，緩慢通入壓縮空氣，并不斷攪拌混合溶液，待混合溶液體積增加1倍時停止通氣，停止攪拌，得到預發(fā)泡混合溶液；(3)將預發(fā)泡混合溶液均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，在烘箱中經過高溫100℃烘干，即得到具有低回彈性、高自粘性、物理法發(fā)泡制成背膠的地毯材料。對比例
先采用乳液法合成丙烯酸酯乳液:具體步驟為(1)乳液劑的溶解，在反應釜中常溫下，將壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉溶于去離子水中，不斷攪拌配成乳化劑溶液；(2)在乳化劑溶液中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸單體，快速攪拌均勻，隨后開始降低攪拌速度，并逐漸升溫到80℃，待溶液反應出現(xiàn)藍光后，滴加過硫酸銨水溶液，過硫酸銨水溶液滴加完畢后，溫度升至85℃，保溫2小時后結束反應；(3)將反應產物降溫至30℃，加入氨水調節(jié)ph值至中性，即可出料獲得丙烯酸乳液。
在所做制備的丙烯酸乳液直接均勻涂覆在無紡纖維地毯或棉紡地毯材料上，在烘箱中經過高溫100℃烘干，即得只含有丙烯酸酯背膠的地毯材料。
下表1為本發(fā)明制成的具有自粘性發(fā)泡膠的汽車地毯材料的性能表：
表1
本發(fā)明的不局限于上述實施例所述的具體技術方案，凡采用等同替換形成的技術方案均為本發(fā)明要求的保護范圍。