[发明专利]一种汽车内外饰用环保抗菌橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车内外饰用功能材料技术领域，具体涉及一种汽车内外饰用环保抗菌橡胶及其制备方法。

背景技术

随着汽车走进寻常百姓的生活，人们对汽车内饰件的环保安全性能越来越重视。国家标准化委员会于2011年10月27日发布了GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，该标准规定了乘用车内苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等挥发性有机化合物VOC的浓度要求，这些有害的挥发性有机化合物主要由座椅套、座椅软垫、顶棚、地毯、仪表板、中空台、转向盘、门板、立柱、遮阳板汽车内饰件挥发出来。当环境温度升高到一定程度时，挥发性物质或者在前风窗玻璃上形成雾状凝结物，影响驾驶者的视线，或者产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳或过敏等不适反应，对驾乘人员的身体影响巨大，因此严格控制汽车内饰件的环保性能是从源头上解决车内空气质量问题的有效途径之一。

鉴于此，逐渐出现针对汽车内外饰用材料的阻燃性能、雾化性能、气味、挥发性有机化合物的释放量等方面进行改进，以制得乘用车内空气质量的要求。尤其是汽配行业标准TS16949要求汽车内饰、底盘、转向等橡胶件在满足阻燃的前提下，还必须同时达到关于气味等级要求的欧盟WEEE和RoHS标准。例如中国专利CN103772829公开了一种汽车内饰用环保阻燃橡胶制品，以橡胶基体、促进剂、硬脂酸、阻燃剂、防老剂、补强剂、香皂、防焦剂、脱模剂、纳米氧化锌、硫化剂为原料制备而成，其中促进剂采用促进剂M、促进剂BZ、促进剂TT、促进剂TE，阻燃剂采用磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和氮磷阻燃剂提高制备的橡胶的环保性能和阻燃性能。但是该公开的橡胶制品不具有显著的抗菌性能和空气净化性能，还需要对该橡胶的功能性进行进一步的改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一是提供一种汽车内外饰用环保抗菌橡胶，具有优异的抗菌性、空气净化性能和防污自洁性能。

同时，本发明还在于提供一种汽车内外饰用环保抗菌橡胶的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种汽车内外饰用环保抗菌橡胶，主要由以下重量份数的原料制备而成：橡胶基体90~110份、促进剂1.5~3份、硬脂酸10~15份、石蜡7~10份、补强剂20~50份、香皂0.5~1.5份、防老剂1~3份、阻燃剂20~30份、硫化剂0.5~1份、纳米氧化锌2~6份、纳米氧化银2~6份、N-（三氯甲基硫）邻苯二甲酰亚胺0.5~1份、聚六亚甲基胍磷酸盐0.5~1份、纳米壳聚糖20~25份、纳米二氧化钛10~15份、分散剂90~110份。

上述汽车内外饰用环保抗菌橡胶，还包括以下重量份数的原料：防焦剂CTP 0.1~0.5份、脱模剂0.5~1.5份、防霉剂0.5~1.5份。

所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛与锐钛型纳米二氧化钛按照5：2的质量比的混合物。金红石型纳米二氧化钛和锐钛型纳米二氧化钛的费米能级不同，两者复配，提高纳米二氧化钛对空气中挥发性污染物的吸附性能、对污染物的光催化降解性能、自动无毒化性能、抗菌杀毒性能、防雾性能、防污自洁性能和紫外线吸收性能。

所述补强剂由以下重量份数的原料组成：炭黑N330 5~15份、炭黑N660 10~15份、羟丙基改性淀粉/白炭黑复合填料5~10份、纳米碳酸钙0~10份。采用炭黑N330、炭黑N660、羟丙基改性淀粉/白炭黑复合填料和/或纳米碳酸钙复配的补强剂，一方面提高橡胶的机械性能；另一方面添加使用的羟丙基改性淀粉/白炭黑复合填料提高橡胶与纳米壳聚糖的结合性能，使纳米壳聚糖和纳米二氧化钛在橡胶表面结合力增强。

所述羟丙基改性淀粉/白炭黑复合填料由以下方法制得：将白炭黑均匀分散于预先糊化好的羟丙基改性淀粉糊中，在60~105℃下烘干，造粒，在180~250℃下煅烧0.5~3小时即得；其中白炭黑与羟丙基改性淀粉的质量比为5~20：1。其中羟丙基改性淀粉糊的质量浓度为5~20%。

所述橡胶基体由以下重量份数的原料组成：天然橡胶20~25份、氯丁橡胶40~45份、三元乙丙橡胶20~25份、硅橡胶10~15份。以天然橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和硅橡胶复配作为橡胶基体，一方面复配橡胶基体克服单一橡胶不耐热、不耐臭氧等缺陷，提高橡胶的加工性能、耐热和耐臭氧性能；另一方面，硅橡胶的添加使用提高橡胶与纳米壳聚糖的结合性能，使纳米壳聚糖和纳米二氧化钛在橡胶表面结合力增强。

所述阻燃剂为由碳源、气源、酸源无卤阻燃剂的混合物，其中三者的重量比为碳源：气源：酸源=1：1~3：2~4。