[发明专利]一种超低VOC聚丙烯基汽车专用料的制备方法

说明书

本发明公开了一种超低VOC聚丙烯基汽车专用料的制备方法，涉及汽车专用料制备技术领域，主要解决汽车内饰空气污染源的问题。该超低VOC聚丙烯基汽车专用料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备氧化石墨；(2)制备MIL‑101@GO复合材料；(3)以回收聚丙烯为基础，结合MIL‑101@GO复合材料、超细矿渣微粉、热稳定剂、弹性体，制备聚丙烯基汽车专用料。通过上述技术方案，本发明从源头上大幅降低了VOC的释放量，实现了汽车专用料超低VOC释放的目标，从根源上为汽车内饰空气污染问题提供了良好的解决方案。因此，本发明非常适合大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及汽车专用料制备技术领域，具体涉及一种超低VOC聚丙烯基汽车专用料的制备方法。

背景技术

在汽车工业领域快速发展的同时，节能和环保问题也逐渐被人们重视起来，在汽车上使用的节能环保材料越来越多。目前，汽车专用料中应用最为广泛的材料就是聚丙烯，作为一种通用热塑性高分子材料，其具有质轻、综合性能优良、加工性能好、可回收利用等优点，是当前汽车专用料应用的主流材料。为了实现聚丙烯材料的回收再高效利用，目前汽车行业利用大量的回收聚丙烯材料，重新作为聚丙烯汽车专用材料使用，但大量回收聚丙烯也引发了一些问题：

首先，回收的聚丙烯因成分及来源不同，会带有很多小分子，在热加工及后期产品使用时容易释放VOC(可挥发性气体)；其次，回收的聚丙烯存在多次热加工后，存在分子链段被破坏乃至局部降解，产生小分子等气体，这些低分子化合物会不同程度的导致聚丙烯材料含有一定量的VOC。第三，聚丙烯材料在原料造粒和共混改性过程中，聚丙烯材料受热熔融挤出时会发生一定程度的降解，降解的结果是产生低分子有机物，如直链烷烃、醛酮类化合物；而加入的填料组分如滑石粉，其中含有金属杂质，这些金属杂质会在改性过程中催化聚丙烯材料和热稳定剂降解产生对人体有害的挥发分物质。第四，根据聚丙烯材料自身分子结构的特点，分子链中存在大量的叔碳原子，此种原子在受到光、氧、热的作用下会不同程度的发生老化降解，产生短的碳链，碳链被氧化后会释放醛酮类的易挥发性物质。

因此，上述原因导致聚丙烯材料及回收聚丙烯材料的挥发性有机化合物排放量会增加，成为车内空气污染源，对驾驶人和乘坐人产生了一定的危害，被称为“隐形杀手”。

作为汽车专用料，不仅对材料的强度要求很高，且随着国家VOC强制标准的推出，在汽车环保材料领域内对聚丙烯(PP)材料的VOC和气味的要求也越来越高，使得低散发汽车专用复合材料的研究成为汽车内饰行业的研究热点之一。近年来，继汽车尾气和噪声污染之后，汽车内饰挥发性有机物(VOC)污染受到了广泛关注。

尽管世界上有一些机构对汽车车内空气污染进行了一些研究，但总体而言，世界各国关于汽车内部污染的研究还进行得不多，目前生活中，人们普遍采用暴晒(散味)或者具有吸附性的材料(如活性炭)来对汽车车内的气味进行一定程度上的净化，但此类做法收效甚微。英国空气质量总署建议加强对汽车使用者所受污染的研究，澳大利亚环境标志协会主席 Johnson也提出，减少可挥发有机物对消费者健康的危害、采用21世纪新型车内装饰材料和燃料，必须是汽车设计需要优先考虑的环保因素。因此，对于环保健康的汽车专用料的开发已经迫在眉睫。

近年来，金属有机骨架(MOFs)被认为是一种具有广阔应用前景的新型吸附剂，华中科技大学的刘洋教授利用水热法制备了一种新型的复合吸附材料MIL-101(Cr)/氧化石墨烯(GO) (刘洋等，《化学学报》，2020年第78卷第3期，第250-255页，以下简称“文献1”)。由于氧化石墨烯表面含有丰富的羰基、羧基、羟基以及环氧基等含氧官能团，提供了与MOFs相结合的配位点，有利于MOFs的附着，因此，该种复合吸附材料可以很好地提高对O₂的吸附能力，这对于医疗、航天、军事和化工等领域来说，意义重大。