[发明专利]一种含石墨烯的汽车内饰用低VOC复合塑料及制备方法

说明书

本发明涉及复合材料领域，公开了一种含石墨烯的汽车内饰用低VOC复合塑料及制备方法。包括如下制备过程：（1）配制氧化石墨水溶液；（2）加入交联剂、表面处理的纳米硅藻土，制得混合液；（3）进行水热反应制得石墨烯/纳米硅藻土湿凝胶；（4冷冻干燥制得石墨烯/纳米硅藻土复合气凝胶；（5）表面处理后与PC树脂、ABS树脂、抗氧剂、润滑剂混合挤出切粒，制得汽车内饰用低VOC复合材料。本发明制得的复合材料通过纳米硅藻土分散在纳米硅藻土分散在石墨烯片石墨烯片层之间，形成极高吸附效率的复合气凝胶，可显著减低材料的VOC含量，并且强度高，使用耐久性好，可广泛用于汽车内饰领域。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，公开了一种含石墨烯的汽车内饰用低VOC复合塑料及制备方法。

背景技术

塑料作为汽车内饰的主要组成部分，其VOC挥发量对于整车VOC的影响不容小觑。尤其是在塑料生产、成型过程中使用的增塑剂、阻燃剂、脱模剂等，含有大量苯、甲苯等有害物质，极易残留在塑料制品内部并释放出来，成为造成车内空气污染的罪魁祸首。因此，为了从根本上解决车内挥发性有害物质含量超标问题，各企业需加强VOC源头控制，研发低VOC塑料或有效替代材料，成为汽车领域发展的重要课题。

目前，汽车内饰塑正朝着绿色、环保、健康的趋势发展。免喷涂塑料、生物塑料、有机－无机纳米复合材料由于其本身具有低VOC、耐盐碱、耐磨等性能，将会得到更广泛的应用。目前车内饰塑料的种类主要有聚氯乙烯、聚丙烯、ABS、聚甲醛和聚碳酸酯等。

PC/ABS合金材料兼顾了PC和ABS二者的优点，具有优良的力学性能和加工性能，在汽车、电子、通讯和化工等领域有着广泛的应用，尤其是近几年汽车消费市场火爆，以及汽车轻量化、以塑代钢的趋势下，使得PC/ABS合金材料在汽车领域的用量迅猛上升。虽然PC/ABS有着广泛的应用，但是有些条件时也会释放出难闻的气味，尤其是高温条件的封闭环境内。针对汽车环保和安全性能的要求，开发低气味和高强度的材料越来越重要。关于如何降低高分子材料中所释放的气味问题人们做了很多研究。基本方法包括化学反应和物理吸附两种，对于新技术的研发也是越来越多。

中国发明专利申请号201611062642.X公开了一种低VOC含量PC/ABS合金材料及其制备方法和用途。该发明的合金材料，原料配方包括聚碳酸酯、ABS树脂、功能母粒，功能母粒中包括具有空腔结构的化合物。该发明的合金材料，具有较低的VOC含量，同时具备优异的力学性能，可以用于制备汽车内饰件。。

中国发明专利申请号201310479088.5公开了一种低VOC高性能的PC/ABS合金材料及其制备和应用。该发明的合金材料，原料配方包括30~80重量份聚碳酸酯、5~50重量份苯乙烯~丁二烯~丙烯腈共聚物、5~30重量份苯乙烯~丙烯腈共聚物、1~10重量份相容剂、0.1~1.0重量份气味吸收剂、0.1~1重量份加工助剂。该发明的合金材料，具有较低的气味等级，有机挥发物含量少，力学性能优良，可以用于制备汽车内饰件。

根据上述，现有方案中用于PC/ABS增强材料的玻纤或者滑石粉等填料无法吸附降低VOC含量，并且常规的添加物对ABS合金材料的力学性能尤其是冲击有很大的影响，尤其是PC对与金属物敏感会造成严重的降解，因此不适合在PC/ABS体系中，此外利用硅藻土等作为单一吸附材料，无论加工过程还是使用过程中，对有机挥发物的吸附效果不尽如人意，本发明提出了一种含石墨烯的汽车内饰用低VOC复合塑料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的降低PC/ABS增强材料的硅藻土等单一吸附材料，无法有效吸附并降低VOC含量，并且对合金材料的力学性能造成不利影响，限制了其的汽车内饰的发展应用。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种含石墨烯的汽车内饰用低VOC复合塑料的制备方法，制备的具体过程为：

（1）将氧化石墨研磨，加入去离子水中，配制成氧化石墨水溶液；