[发明专利]一种车用低VOC再生聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，进一步地说，是涉及一种车用低VOC再生聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯因具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能，同时质轻、价廉因而广泛应用于汽车内外饰件，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。数据显示，中国现有的汽车保有量为1.63亿辆，其中近90％以上的汽车都存在甲醛或苯含量超标，严重危害人体健康。根据《乘用车空气质量评价指南(征求意见稿)》要求，国内所有新定型车辆2017年1月1日起，已定型车辆2018年7月1日起必须满足乘用车内空气质量标准要求。此外，目前每年报废的汽车数量达1000万辆，产生废旧塑料垃圾200多万吨，造成了严重的环境污染。德国、日本等发达国家针对报废塑料已经明确规定“谁生产谁回收”，我国关于报废汽车回收的相关法规亦在酝酿之中。

为了解决甲醛或苯含量超标等问题，目前主要是通过添加各种各样的吸附剂来降低材料的VOC，如中国专利(CN1727389A)公开了使用细孔硅胶作为吸附剂来降低材料的气味和有机化合物的挥发，中国专利(CN1727390A)公开了使用分子筛作为吸附剂。这种方法制得的产品能够起到一些作用，但是存在吸附平衡的问题，在较高的温度下平衡向解吸附的方向移动，造成可挥发有机物的挥发问题；中国专利(CN101691435A)则通过使用特定的氢调法生产的共聚聚丙烯来生产低VOC的聚丙烯复合材料，对于原材料来说具有很大的局限性；中国专利(CN101570612A)通过添加一种无机光催化剂来分解有机小分子，降低VOC含量，但其效果有限。

在上述环保和经济的双重要求下，超低苯醛含量的聚丙烯材料将成为未来主流的车用内饰材料，每年市场规模可达1500亿，但其生 产技术一直被北欧化工、科思创等国际企业垄断，且其生产基料均为新料树脂；另一方面，以回收塑料为基料生产超低苯醛含量车用聚丙烯材料的技术，目前国内尚属空白，市场空间潜力巨大。响应国家规划大力发展循环经济的号召，以新料树脂或回收塑料为基料，生产超低苯醛含量的聚丙烯汽车内饰件专用料，有利于推动我省废弃物资源化利用、加速我省循环经济产业发展，同时开创我国塑料再生利用领域高附加值、无污染的发展新模式，具有极大的行业示范效应。

以新料树脂或回收塑料为基料，生产超低苯醛含量的聚丙烯汽车内饰件专用料具有重要的经济和环保意义，可提高再生资源的利用效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的车用聚丙烯材料中甲醛和苯超标，更无法使用再生聚丙烯材料制备车用内饰材料的缺点；提供一种车用低VOC再生聚丙烯复合材料及其制备方法。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种车用低VOC再生聚丙烯复合材料，所述再生聚丙烯复合材料按重量份数由以下组分组成：

聚丙烯回料90-95重量份；非晶态硅酸盐15-24重量份；密胺树脂型纳米棉颗粒萃取母粒8-11重量份；增韧剂5-7重量份；所述密胺树脂型纳米棉颗粒萃取母粒由改性密胺树脂聚合物和萃取液制备而成；本领域技术人员可以根据需要选择萃取液，例如水或低沸点醇类、白油、食用油、溶剂油、硅油、润滑油基础油、橡胶填充油中的至少一种；

所述改性密胺树脂聚合物由以下步骤制备而成：

a)羟甲基化反应：在水中将三聚氰胺、甲醛水溶液置于反应釜中搅拌，采取乙醇钠为碱调节水溶液pH＝9.2-10.5回流反应1-2小时；然后滴加对羟基苯甲醛，反应3-5小时；投料摩尔比为三聚氰胺:甲醛:对羟基苯甲醛＝1:2:2；

b)缩合反应：降温至30-35℃，然后滴加2N的盐酸的乙醇溶液，调节pH＝5.8-6.2，然后升温至65-75℃反应5-6h；降温至10-15℃，然 后滴加碳酸氢钠水溶液调节pH＝6.5-7.2之间得改性密胺树脂聚合物沉淀物得改性密胺树脂前体；

c)发泡成型：将改性密胺树脂前体高温模压制成厚度为3-7mm的原胚；然后将原胚放入155-170℃的模压机中，模压机充入超临界CO₂，进行渗透溶胀2-3h；释放压力引发自发成核、发泡，形成开孔结构改性密胺树脂聚合物。