[发明专利]一种光催化降低VOC车用改性PP材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及注塑成型汽车内饰改性PP材料技术领域，具体涉及一种光催化降低VOC车用改性PP材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，具有力学性能优良、成本低廉、便于成型等特点广泛应用于汽车内外饰材料。随着人们对乘用车内环境的要求越来越高，对VOC的要求也越来越苛刻，汽车内饰PP在合成、改性、注塑等工艺中不可避免会产生大量可挥发有机小分子，而且车内环境相对密闭，这会导致车内的VOC含量超标，从而影响车内乘客的健康。本发明基于纳米TiO₂光催化降解有机小分子的原理，将纳米TiO₂改性加入到塑料中，在注塑成型后向制件表面迁移，使纳米TiO₂在制件表面富集，与车内空气有更大的接触面积，在阳光的照射下，更高效地催化降解车内挥发性的小分子有机物，净化车内环境。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，利用改性纳米TiO₂的光催化降解有机小分子的原理制备出了一种利用阳光自主降解车内VOC的改性PP材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种光催化降低VOC车用改性PP材料，按重量百分比计包括以下组分：

混合粉体10～30％，

树脂基体70～90％；

其中，混合粉体包括改性纳米TiO₂和无机矿粉填充物，且改性纳米TiO₂占混合粉体重量的1～3％。

优选地，所述改性纳米TiO₂的接枝改性剂为异氟尔酮二异氰酸酯，含量占纳米颗粒的10～25％wt，接口封端使用硬脂酸。

优选地，所述无机矿粉填充物为滑石粉、碳酸钙、硫酸镁中的至少一种。

更进一步地，所述滑石粉的目数为1000-10000目。

制备所述的一种光催化降低VOC车用改性PP材料的方法，包括以下步骤：

(1)称取改性纳米TiO₂，利用高速粉碎机粉碎成细小颗粒，与无机矿粉填充物混合均匀，制成混合粉体。

(2)将混合好的树脂基体倒入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤(1)得到的混合粉体加入双螺杆挤出机的侧喂料口，开机拉条造粒，即得光催化降低VOC 车用改性PP材料。

优选地，所述改性纳米TiO₂是通过异氟尔酮二异氰酸酯进行表面改性，再使用硬脂酸处理，将硬脂酸分子链接枝在纳米TiO₂表面。

优选地，所述改性纳米TiO₂的制备方法包括以下步骤：

取纳米TiO₂ 30～50g，均匀分散在1500～2500mL甲苯、四氢呋喃或丙酮的混合溶剂中，分散均匀，加入3～12.5g的异氟尔酮二异氰酸酯，70～90℃回流8～10h，再向溶液中加入4～8g的硬脂酸，继续回流4～5小时，用旋转蒸发仪将混合物蒸干，取出混合物至于100℃烘箱烘干8～12h，所得固体即为改性纳米TiO₂。

优选地，步骤(2)所述造粒的加工温度为230-260℃。

本发明的有益效果在于

在使用过程中，将材料加入注塑机进料口，注塑成型，注塑工艺因制件的形状调整而调整，在熔融料粒进入模腔还未冷却时，改性纳米TiO₂表面的硬脂酸小分子向材料表面迁移，从而带动纳米TiO₂向表面富集，冷却后，制件的表面 TiO₂的含量较高，与空气接触，在阳光的作用下，可以起到降解小分子有机物的能力，净化效果明显，以甲醛为例，250cm²的制件在10h光照可以将200L空间中的甲醛浓度由80ppm降低到5ppm。制作成本低廉，改性方法简单，无须高温高压。

附图说明

图1是实施例一制备出的光催化降低VOC车用改性PP材料的净化效果图。

图2是实施例二制备出的光催化降低VOC车用改性PP材料的净化效果图。

图3是实施例三制备出的光催化降低VOC车用改性PP材料的净化效果图。

具体实施方式

为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。

实施例一