一种制备汽车内饰件的方法和汽车内饰件技术

本公开涉及一种制备汽车内饰件的方法和汽车内饰件，本公开的制备方法同时使用竹纤维和纳米银材料，并且先将二者制成纳米银‑竹纤维复合物，然后将偶联剂和化学改性剂联用对纳米银‑竹纤维复合物和树脂基体进行改性处理，并经过超临界微发泡注塑成型制得的汽车内饰件具有显著的抗菌杀菌效果，且在保持力学性能基本不变的前提下，汽车内饰件的重量明显减小。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及复合材料及制件制备领域，具体地，涉及一种汽车内饰件的制备方法和汽车内饰件。
技术介绍
近年来，汽车工业的发展给人们带来了极大的便利，新能源汽车的出现更进一步缓解了当前资源短缺的困境，同时也对汽车轻量化的要求与日俱增。为应对汽车轻量化的需求，纤维增强复合材料作为主要解决方法之一，在汽车材料中所占比重不断增大。目前纤维增强复合材料主要是由玻璃纤维、碳纤维等与塑料组合而成，废弃物的处理较难、生产环境恶劣，给环境带来了很大的负担。随着人们环境保护意识不断增强，加工性能优良、被用于各种工业制品的塑料对环境造成的污染已成为普遍关心的问题。因此，天然纤维作为增强材料用于制作环境友好型复合材料引起了人们的关注。利用植物纤维与合成树脂进行复合的研究具有较长的历史，目前，生物基材料在汽车方面的应用已经开始，如天然纤维取代玻璃纤维增强；日本丰田公司在芝加哥车展上展示了麻纤维生物基材料车顶的I/X插电式混合动力概念车；福特公司在modelU中展示的大豆树脂支撑的后挡板及座椅泡沫；而采用植物纤维增强PP材料制造仪表盘总成外壳已成主流，一种气味小、不易老化、低密度和有更好的环境适应性的植物纤维增强PP材料，已经应用在轿车上面；德国市场上出现的45％木纤维增强的聚丙烯汽车部件，木纤维增强的减震压延片等产品。印度、日本等国采用黄麻、剑麻、亚麻纤维和大麻纤维作为增强材料与热塑性聚合物制成天然植物纤维聚合物复合材料制品也已开始工程应用。在国内天然纤维增强复合材料刚刚起步，在这一领域的研究尚处于起步阶段真正实现量产的产品还没有出现。我国竹材产量在世界上名列第一，占世界的30％以上，且价格低廉，大部分分布在湖南、安徽、浙江等山区。同时竹原纤维具有良好的可生物降解性和可再生性，利用这种纤维与低熔点聚酯和聚丙烯等热塑性树脂复合所开发的材料，其强度、比模量相对较高，适宜制作汽车用的复合材料的增强体；同时可通过热熔方法使增强相与基体相分离，有效达到回收利用的目的，从而体现出材料应用的环保性和可持续发展性。竹纤维增强热塑性塑料复合材料加工耗能少，加工设备损耗小，有利于节约能源。竹纤维的最大特点是横截面的高度天然中空。竹纤维截面上布满椭圆型空隙,空隙呈梅花形排列,这使得竹纤维及其制品的吸湿、放湿、导湿性能极佳,专家称之为“会呼吸的纤维”。竹子具有天然抗菌、防菌、防护功能，在其生长过程中无虫蛀、无腐烂。在生产加工过程中这些抗菌物质不会受到破坏,其天然抗菌性不会对人体造成任何反应，而且还能保健护肤,其效果远好于后加入的抗菌剂。竹纤维增强热塑性塑料复合材料在汽车、机电、室内装饰等领域具有广阔的应用前景。纳米银粒子粒径一般在25-50纳米左右，具有高比表面积、独特的物化性质、高效的抗菌活性，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。据研究发现，纳米银可在数分钟内杀死650多种细菌，纳米银颗粒与病原菌的细胞壁/膜结合后，能直接进入菌体、迅速与氧代谢酶的巯基(-SH)结合，使酶失活，阻断呼吸代谢使其窒息而死。独特的杀菌机理，使得纳米银颗粒在低浓度就可迅速杀死致病菌，而且不会产生耐药性，无任何毒性反应，对皮肤也未发现任何刺激反应。汽车空调出风口为用于汽车内部加热、通风和空调系统的出风装置，是汽车室内外空气互通，循环的必经之处，除了在各种力学性能上满足要求之外，还需保证空气在流通过程中保持清洁，不受霉菌等的污染，保护乘车人的呼吸健康。而目前大部分的空调出风口壳体等汽车内饰件在空气湿度较大的情况下，均会不同程度的产生霉菌，从而污染空气，给人体健康带来隐患；同时，现有的竹纤维复合材料中竹纤维与塑料的相容性不好，严重影响了复合材料及其制件的性能。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种汽车内饰件的制备方法，该方法制备的汽车内饰件可以克服现有方法制备的汽车内饰件容易产生霉菌，且纤维与树脂相容性差影响内饰件性能的技术问题。本公开的另一个目的是提供一种汽车内饰件，该汽车内饰件可以解决现有的汽车内饰件容易产生霉菌，且纤维与树脂相容性差影响复合材料性能的技术问题。为了实现上述目的，本公开提供一种制备汽车内饰件的方法，该方法包括如下步骤：(1)采用含有纳米银材料的溶液对竹纤维长丝进行浸轧处理，得到纳米银-竹纤维复合纤维；(2)使所述纳米银-竹纤维复合纤维经短切后，与偶联剂接触进行表面涂覆处理，得到表面改性的纳米银-短切竹纤维复合纤维；(3)使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、化学改性剂与所述纳米银-短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到抗菌复合材料；(4)使所述抗菌复合材料加热塑化得到熔融料，使所述熔融料与超临界流体混合形成均相溶液，使所述均相溶液射入所述汽车内饰件的模具型腔中，经微发泡成型得到所述汽车内饰件，所述超临界流体为超临界二氧化碳和/或超临界氮气。通过上述技术方案，本公开的制备方法同时使用竹纤维和纳米银材料，并且先将二者制成纳米银-竹纤维复合物，然后将偶联剂和化学改性剂联用对纳米银-竹纤维复合物和树脂基体进行改性处理，并经过超临界微发泡注塑成型制得的汽车内饰件具有显著的抗菌杀菌效果，且在保持力学性能基本不变的前提下，汽车内饰件的重量明显减小。本公开还提供上述制备方法制备得到的汽车内饰件。本公开还提供一种汽车内饰件，该汽车内饰件含有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、短切竹纤维、纳米银材料、偶联剂和化学改性剂，其中，相对于100重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述短切竹纤维的含量为5-60重量份，所述纳米银材料的含量为0.01-2重量份，所述偶联剂的含量为0.1-10重量份，所述化学改性剂的含量为0.1-20重量份；所述偶联剂为硅烷类偶联剂和/或钛酸酯类偶联剂；所述化学改性剂为选自铝酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺和吡啶甲酸铬中的至少一种。本公开的汽车内饰件中含有竹纤维和纳米银材料，具有显著的抗菌杀菌效果；将偶联剂和化学改性剂联用，同时对竹纤维表面和树脂基体进行改性，提高了汽车内饰件的力学性能；汽车内饰件中分布了微发泡成型的微孔，可以明显降低汽车内饰件的密度和整体重量。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的汽车内饰件的制备方法的一种具体实施方式所采用的汽车内饰件的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开提供一种制备汽车内饰件的方法，该方法包括如下步骤：(1)采用含有纳米银材料的溶液对竹纤维长丝进行浸轧处理，得到纳米银-竹纤维复合纤维；(2)使所述纳米银-竹纤维复合纤维经短切后，与偶联剂接触进行表面涂覆处理，得到表面改性的纳米银-短切竹纤维复合纤维；(3)使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、化学改性剂与所述纳米银-短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到抗菌复合材料；(4)使所述抗菌复合材料加热塑化得到熔融料，使所述熔融料与超临界流体混合形成均相溶液，使所述均相溶液射入所述汽车内饰件的模具型腔中，经微发泡成型得到所述汽车内饰件，所述超临界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备汽车内饰件的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)采用含有纳米银材料的溶液对竹纤维长丝进行浸轧处理，得到纳米银‑竹纤维复合纤维；(2)使所述纳米银‑竹纤维复合纤维经短切后，与偶联剂接触进行表面涂覆处理，得到表面改性的纳米银‑短切竹纤维复合纤维；(3)使丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、化学改性剂与所述纳米银‑短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到抗菌复合材料；(4)使所述抗菌复合材料加热塑化得到熔融料，使所述熔融料与超临界流体混合形成均相溶液，使所述均相溶液射入所述汽车内饰件的模具型腔中，经微发泡成型得到所述汽车内饰件，所述超临界流体为超临界二氧化碳和/或超临界氮气。

【技术特征摘要】
1.一种制备汽车内饰件的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)采用含有纳米银材料的溶液对竹纤维长丝进行浸轧处理，得到纳米银-竹纤维复合纤维；(2)使所述纳米银-竹纤维复合纤维经短切后，与偶联剂接触进行表面涂覆处理，得到表面改性的纳米银-短切竹纤维复合纤维；(3)使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、化学改性剂与所述纳米银-短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到抗菌复合材料；(4)使所述抗菌复合材料加热塑化得到熔融料，使所述熔融料与超临界流体混合形成均相溶液，使所述均相溶液射入所述汽车内饰件的模具型腔中，经微发泡成型得到所述汽车内饰件，所述超临界流体为超临界二氧化碳和/或超临界氮气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相对于100重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述短切竹纤维的用量为5-60重量份，所述纳米银材料的用量为0.01-2重量份，所述偶联剂的用量为0.1-10重量份，所述化学改性剂的用量为0.1-20重量份；所述偶联剂为硅烷类偶联剂和/或钛酸酯类偶联剂；所述化学改性剂为选自铝酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺和吡啶甲酸铬中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偶联剂和所述化学改性剂的含量比为1：(0.5-2.5)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米银材料含有纳米银粒子和聚苯乙烯，所述纳米银粒子和聚苯乙烯的重量比为1：(1-20)，所述纳米银材料中纳米颗粒的粒径为10-80nm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和化学改性剂混合均匀后再与所述纳米银-短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到所述抗菌复合材料；所述纳米银-短切竹纤维复合纤维的长度为2-5mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：使热稳定剂、加工助剂、紫外吸收剂和抗氧剂中的至少一种与所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和化学改性剂混合后再与所述纳米银-短切竹纤维复合纤维进行熔融挤出造粒，得到所述抗菌复合材料；所述抗氧剂为选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2-(1,1-二甲基乙基)-6-甲基-苯酚、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种；所述热稳定剂为选自马来酸辛基锡或羧酸锡、甲基硫醇锡和巯基酯基锡中的至少一种；所述紫外吸收剂为选自2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的至少一种；所述加工助剂为选自硬脂酸钙、改性乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种；其中，相对于100重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述抗氧剂的用量为0.2-2重量份，所述热稳定剂的用量为0.2-2重量份，所述紫外吸收剂的用量为0.2-2重量份，所述加工助剂的用量为0.2-4重量份。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，该方法包括：使所述纳米银-竹纤维复合纤维经短切和偶联剂表面涂覆处理后，与相容剂和/或分散剂混合，得到表面改性的纳米银-竹纤维复合纤维；所述相容剂为选自聚乙烯接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐和ABS接枝马来酸酐中的至少一种；所述分散剂为选自二聚磷酸钠、三乙基己基磷酸钠、十二烷基硫酸钠或脂肪酸和聚乙二醇酯中的至少一种；其中，相对于100重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述相容剂的用量为0.5-5重量份，所述分散剂的用量为0.1-2重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：马治国，栗娜，单永彬，刘永杰，尚洪波，
申请(专利权)人：北京汽车集团有限公司，北京汽车研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11