一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法技术

本发明专利技术属于汽车内饰材料的技术领域，提供了一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法。该方法将磁性碳纳米管分散于熔融聚丙烯中，并在涤纶无纺布层、黄麻纤维布层及聚乙烯皮革层之间涂覆，其中黄麻纤维布层由黄麻纤维布重复铺贴而成，利用磁场使磁性碳纳米管取向形成气体通道，并在合模及冷却过程中进行真空脱挥，从而高效去除加工过程中产生的VOC。与传统方法相比，本发明专利技术的制备的麻纤维复合板，不仅VOC含量低、安全、环保，而且具有良好的机械力学性能及导热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法
本专利技术属于汽车内饰材料的
，提供了一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法。
技术介绍
近年来，随着社会经济水平的发展，汽车在人们生活中扮演着越来越重要的角色，与人们生活的方方面面都息息相关。由于车内空气质量直接影响人体健康，人们对车内空气质量也越来越重视。研究表明，来自内饰件的挥发性有机化合物（VOC）是影响车内质量的主要原因之一。大多数汽车内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、乙醛或酮类的物质，这些物质的沸点通常在50~260℃的范围之内。当气温达到一定高度时，这些挥发性物质就会释放出来，有些会形成雾翳关凝结在前挡风玻璃上，从而影响驾驶员的视线；有些则产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应，从而对乘员的身体造成伤害。车内VOC的控制方法主要由两种：一是从材料入手，二是从整车入手。其中主要是研究和应用低VOC材料。在低VOC汽车内饰材料中，麻纤维作为一种使用广泛的内饰件材料，受到广泛关注。麻纤维是用天然黄麻纤维为增强剂对聚丙烯材料进行增强的复合材料，用作汽车内饰材料具有比重轻，强度高，可塑性好，阻燃性好，高低温尺寸变化率低等优点，并且具有环保优势。目前国内外在低VOC汽车内饰材料，尤其是汽车内饰麻纤维复合材料方面已取得一定进展。其中王春红等人专利技术了一种低VOC的麻纤维复合材料制备方法（中国专利技术专利申请号201410010021.1），由麻纤维与聚丙烯所组成，麻纤维与聚丙烯的质量比为：麻纤维50%，聚丙烯50%；制备方法：偶联剂溶液配置、偶联剂溶液喷淋以及复合材料成型；该专利技术的提供一种低VOC的麻纤维复合材料制备方法，其利用偶联剂对麻纤维及聚丙烯纤维进行改性，降低了复合材料中VOC的产生量和挥发量，增大了麻纤维增强聚丙烯复合材料在汽车内饰上的使用范围。另外，陈峻等人专利技术了一种低VOC的环保型高品质汽车内饰件材料及其制备方法（中国专利技术专利申请号201510609704.3），由下列重量份的原料制备制成：聚乳酸100~103重量份、纳米三氧化二锑3.5~4重量份、十溴二苯乙烷10~11重量份、SEBS25~27重量份、红麻纤维60~62重量份、椰壳活性炭6~7.2重量份、丙烯酸共聚乳液7~8.5重量份、羟丙甲基纤维素5~6重量份、多孔二氧化硅4~5重量份、纳米二氧化钛9~10.5重量份、十二烷基苯磺酸钠2~3重量份、水适量；该专利技术在浸渍浆料中添加椰壳活性炭、多孔二氧化硅、纳米二氧化钛等成分，具有良好的吸附效果，同时具有一定的光触媒效果，可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、VOC等污染物，达到净化车内空气的效果。可见，现有技术中的低VOC汽车内饰材料多为使用过程中缓慢释放，挥发效率低，并且现有麻纤维复合材料的多采用粘合剂，VOC含量高，挥发效率慢，并且力学性能和导热性能欠佳，影响了麻纤维复合材料在汽车内饰中的进一步应用。
技术实现思路
针对这种情况，我们提出一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法，可在制备中有效去除材料中的VOC，并且使用中具有持续吸附作用，同时材料的力学性能和导热性能好，应用前景广阔。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板的制备方法，所述麻纤维复合板的制备的具体步骤如下：（1）采用表面活性剂对磁性碳纳米管进行处理，加入熔融的聚丙烯中，采用超声波辅助分散，得到磁性碳纳米管均匀分散的聚丙烯熔体；（2）将涤纶无纺布层平铺于模具底部，并在无纺布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，再平铺一层黄麻纤维布；（3）在黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，并再平铺一层黄麻纤维布；（4）重复步骤（3），重复次数为5~20次，并在最后一层黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体；（5）采用激光打孔在聚乙烯皮革层上形成贯穿微孔，并平铺于最上层，然后在模具的上下方向施加磁场，使磁性碳纳米管取向；（6）合模，并在上下模同时施加压力，保压过程中一边进行快速冷却，一边采用真空脱挥除去复合板材中产生的挥发性气体，成型后即可制得用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板。优选的，步骤（1）所述表面活性剂为双十六烷基磷酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。优选的，步骤（1）所述分散体系中，磁性碳纳米管3~5重量份、表面活性剂0.1~0.3重量份、聚丙烯94.7~96.9重量份。优选的，步骤（5）所述贯穿微孔的直径为5~30nm，微孔中心间距为20~60nm。优选的，步骤（5）所述磁场强度为10~30T。优选的，步骤（6）所述合模压力为3~10MPa。优选的，步骤（6）所述冷却的速度为20~40℃/min。优选的，步骤（6）所述真空脱挥的真空度为100~140mbar。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板。所述麻纤维复合板通过将磁性碳纳米管分散于熔融聚丙烯中，并在涤纶无纺布层、黄麻纤维布层及聚乙烯皮革层之间涂覆，其中黄麻纤维布层由黄麻纤维布重复铺贴而成，利用磁场使磁性碳纳米管取向形成气体通道，并在合模及冷却过程中进行真空脱挥，从而高效去除加工过程中产生的VOC。优选的，所述复合板中，涤纶无纺布3~5重量份、黄麻纤维49~60重量份、聚丙烯32~36重量份、聚乙烯皮革5~10重量份。本专利技术提供了一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本专利技术的制备方法，通过加入磁性碳纳米管并使其取向，在复合材料内部形成气体通道，同时利用真空脱挥，可高效除去加工过程中产生的VOC。2.本专利技术的制备方法，先将聚丙烯加热为熔体，再与涤纶无纺布、黄麻纤维布进行涂覆接触，可渗透进入涤纶无纺布和黄麻纤维布的孔隙中，使相邻的两层聚丙烯涂层接触融合，提高复合板材的机械性能。3.本专利技术的制备方法，利用聚丙烯的高温使聚乙烯皮革层的表面软化，分子链活动能力增强，进而与聚丙烯形成牢固粘接，可避免使用粘接剂，减少VOC的产生。4.本专利技术采用的磁性碳纳米管具有很高的比表面积，可进一步吸附使用过程中产生的VOC，同时可达到提高复合板材的力学性能和导热性能的效果。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1制备过程为：取0.2kg双十六烷基磷酸对4kg磁性碳纳米管进行处理，加入95.8kg熔融的聚丙烯中，采用超声波辅助分散，得到磁性碳纳米管均匀分散的聚丙烯熔体；将涤纶无纺布层平铺于模具底部，并在无纺布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，再平铺一层黄麻纤维布；在黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，并再平铺一层黄麻纤维布；重复上述过程10次，并在最后一层黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体；采用激光打孔在聚乙烯皮革层上形成平均直径为20nm，中心平均间距为40nm的贯穿微孔，并平铺于最上层，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板的制备方法，其特征在于，所述麻纤维复合板的制备的具体步骤如下：（1）采用表面活性剂对磁性碳纳米管进行处理，加入熔融的聚丙烯中，采用超声波辅助分散，得到磁性碳纳米管均匀分散的聚丙烯熔体；（2）将涤纶无纺布层平铺于模具底部，并在无纺布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，再平铺一层黄麻纤维布；（3）在黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，并再平铺一层黄麻纤维布；（4）重复步骤（3），重复次数为5~20次，并在最后一层黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体；（5）采用激光打孔在聚乙烯皮革层上形成贯穿微孔，并平铺于最上层，然后在模具的上下方向施加磁场，使磁性碳纳米管取向；（6）合模，并在上下模同时施加压力，保压过程中一边进行快速冷却，一边采用真空脱挥除去复合板材中产生的挥发性气体，成型后即可制得用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板的制备方法，其特征在于，所述麻纤维复合板的制备的具体步骤如下：（1）采用表面活性剂对磁性碳纳米管进行处理，加入熔融的聚丙烯中，采用超声波辅助分散，得到磁性碳纳米管均匀分散的聚丙烯熔体；（2）将涤纶无纺布层平铺于模具底部，并在无纺布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，再平铺一层黄麻纤维布；（3）在黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体，并再平铺一层黄麻纤维布；（4）重复步骤（3），重复次数为5~20次，并在最后一层黄麻纤维布的上表面涂覆一层含磁性碳纳米管的聚丙烯熔体；（5）采用激光打孔在聚乙烯皮革层上形成贯穿微孔，并平铺于最上层，然后在模具的上下方向施加磁场，使磁性碳纳米管取向；（6）合模，并在上下模同时施加压力，保压过程中一边进行快速冷却，一边采用真空脱挥除去复合板材中产生的挥发性气体，成型后即可制得用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板。2.根据权利要求1所述一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述表面活性剂为双十六烷基磷酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。3.根据权利要求1所述一种用于汽车顶棚的低VOC含量的麻纤维复合板的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡菁菁，
申请(专利权)人：蔡菁菁，
类型：发明
国别省市：四川,51