CN105566834B

CN105566834B - 一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰abs复合材料及制备方法

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Publication number: CN105566834B
Application number: CN201410627570.3A
Authority: CN
Inventors: 杨桂生; 俞飞
Original assignee: Hefei Genius New Materials Co Ltd
Current assignee: Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2034-11-10
Also published as: CN105566834A

Abstract

本发明公开了一种低气味低挥发汽车内饰ABS复合材料及制备方法。复合材料由以下重量组分制得：ABS 100份，耐热剂0~30份，增韧剂0~15份，抗氧剂0.2~0.8份，光稳剂0.2~0.8份，润滑剂0.2~1份，POSS材料1~3.5份，除挥发物质母粒0.5~3.0份，色粉0.3~1.0份。本发明加入除挥发物质母粒，使得材料在进行双螺杆挤出造粒时，降低复合材料的气味和挥发物，通过加入POSS材料使其与ABS复合材料构成互穿网络结构提高复合材料的耐刮擦性能。本发明对挤出造粒的工艺及挤出设备要求严格。本发明最终可制得低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰聚ABS复合材料。

Description

一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料及制备方法

技术领域：

本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料及制备方法。

背景技术：

笼型聚倍半硅氧烷( 简称POSS) 是近年来新兴的一类真正分子水平上的有机/无机杂化纳米材料，其分子通式为(RSiO_1.5)_n，n一般为6、8、10、12 等，其中以n为8最为典型。POSS兼具有无机纳米粒子的纳米尺寸及笼状结构，同时具有机聚合物的优点，如：

1、POSS无机硅氧骨架结构决定其具有突出的耐热性、阻燃性和抗辐射性；

2、POSS可以提高聚合物的韧性，这是由于POSS纳米粒子能终止微裂纹尖端的发展，并能引发银纹或剪切带，或使分子链重新排列。在POSS笼型结构的顶角Si 原子上可根据需要连接反应性或非反应性的有机官能团，达到与聚合物基体反应性相容或分子级分散的目的，从而大幅提高复合材料的性能；

3、POSS的有机官能团使其与聚合物及有机单体在纳米结构尺寸上有很好的相容性，同时使得POSS单体更加容易接枝至聚合物中去，因此POSS独特的结构与性能为增强聚合物复合材料，提高材料的耐温性、抗氧化性、阻燃性、表面硬度及力学性能诸方面提供了机遇。

ABS一直在汽车部件生产中起着重要作用。聚丙烯（PP）虽然在汽车配件生产中后来居上，但是ABS在高档轿车部件中的贵族地位是PP无法撼动和完全取代的。ABS的贵族地位是与ABS良好的特性相关的，热塑性ABS树脂被广泛认可为是一种可以自由设计的工程材料，具有突出的美学、流动、韧性、尺寸稳定性和高耐热性。ABS在汽车的内外饰部件上有广泛的应用。在内饰上，ABS可以用于生产门板、仪表板饰框、手套箱、中控仪表板、空调出风口等。在外饰上，ABS用于制造散热格栅、镜框、牌照板、饰标等。随着汽车工业的日益发展和消费者环保健康意识不断地增强，人们不仅要求轿车要有宽敞的车内空间、视野开阔和乘座舒适，还要求车内空气新鲜、质量好。车内挥发性有害物质已引起了人们的关注，其直观反映为对气味的感知，研究表明，车内气味的来源是多方面的，来自内饰部件的挥发性有机化合物（volatile organic compounds，简称“VOC”）是影响车内空气质量的主要原因之一。大多数内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、胺、苯酚、硫醇、过氧化物、醛、酮类的物质，这些物质的沸点通常在50~260℃的范围之内。当气温达到一定高度时，在光热的作用下，产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应。2012 年3月1日，GB/T27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》开始实施，提出了对整车车厢里空气里的苯类和醛类8种物质的限值要求。汽车内饰件是汽车车厢里面主要的空气污染源之一，而改性ABS又是制造汽车内饰件的主要材料之一，因此制备低气味、低挥发性有机物（苯类和醛类8种物质）的改性ABS成为改性塑料一个新热点。为了克服这些问题，塑料树脂的生产加工者长期以来都在致力于减少这些气味的散发等级，并取得一定的成效。如专利CN 100580022C和专利CN 100506907 C利用分子筛作为吸附剂。如专利CN1730542 B利用多孔硅胶作为吸附剂。如专利CN 103059409 利用活性炭和分子筛复配作为吸附剂。从以上授权专利可看出，目前作为挥发物吸附剂的材料有活性炭、分子筛、多孔硅胶等材料。然而以上吸附材料总有一个吸附饱和值，且小分子还在内饰件里面，没有达到根除的目的。

另一方面，近年来很多汽车主机厂既要求汽车内饰材料低气味、低挥发物也要求其具有良好的耐刮擦性能。如上海大众汽车就有这样的要求。为了既达到低气味、低挥发以及良好的耐刮擦性能，目前改性塑料厂家主要采用的是加入活性炭、分子筛或多孔硅胶等材料来改善气味和挥发物，同时可加入硅酮类物质、酰胺类物质或聚硅氧烷来改善材料耐刮擦性能。然硅酮类物质、酰胺类物质或聚硅氧烷都会带来气味和挥发物的增加。如专利CN102329459 A利用硅酮类或聚硅氧烷作为耐刮擦剂，利用脂肪酸脂类化合物、纳米氧化锌、纳米氧化钛作为气味吸附剂，但最后复合材料的气味和耐刮擦性能一般。如专利CN102532710 A利用纳米氧化硅作为耐刮擦剂，利用多孔氧化硅或沸石作为气味吸附剂，但最后复合材料的气味和耐刮擦性能一般。本发明利用除挥发物质母粒在加工过程中将发泡聚苯乙烯中的液体汽化为蒸气将材料中的挥发性小分子通过双真空将其部分或完全排出，以达到根除材料中的挥发性物质和有气味物质。另一方面加入POSS材料可显著提高复合材料耐刮擦性能，且不会带来气味和挥发物质。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料及制备方法。

本发明首次将发泡聚苯乙烯作为载体物理吸附液体蒸馏水+环氧乙烷-环氧丙烷共聚物作为挤出造粒过程中的除挥发物质母粒，结合相应的工艺和设备，最终制备出了一种低气味低挥发汽车内饰ABS复合材料。另一方面，本发明首次将POSS材料作为耐刮擦剂使用，可显著提高复合材料的耐刮擦性能且不会带来气味和挥发物质。

本发明的低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，由以下重量组分制得：

ABS 100份，

耐热剂 0~30份，

增韧剂 0~15份，

抗氧剂 0.2~0.8份，

光稳剂 0.2~0.8份，

润滑剂 0.2~1份，

POSS材料 1~3.5份，

除挥发物质母粒 0.5~3.0份，

色粉 0.3~1.0份。

其中，ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；POSS材料为笼型低聚倍半氧烷材料；除挥发物质母粒为以发泡聚苯乙烯作为载体物理吸附液体蒸馏水+环氧乙烷-环氧丙烷共聚物的混合物。

上述ABS为连续本体聚合法工艺生产的ABS。

上述耐热剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（简称：SMA）、苯乙烯-（N-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐共聚物（简称：SMI）中的一种或两种。

上述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（简称：MBS）。

上述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类三者复配使用。

上述光稳剂为受阻胺类、苯并三唑类两者复配使用。

上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。

所述除挥发物质母粒，采用下述方法步骤制得：

第一步：制备发泡聚苯乙烯

称取100重量份聚苯乙烯、5~15重量份发泡剂、1~5重量份助发泡剂、0.1~0.3重量份发泡抗氧剂于高速混合机中进行高速混合（其中高混机的温度为50~60℃、高混机转速为200~300转/分钟），接着将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却；上述发泡剂为偶氮二甲酰胺，助发泡剂为氧化锌和硬脂酸锌中的一种或两种；上述发泡抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类复配；

第二步：制备除挥发物质母粒

称取100重量份的上述所得发泡聚苯乙烯材料放入蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物中进行充分的物理吸附，使发泡聚苯乙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为本发明的除挥发物质母粒；所述混合物中，液体蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的重量比为1：5~5：1。保证吸附饱和的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时即可达到失重率50%以上。其中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量-干燥后的发泡聚苯乙烯质量）/吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量〕*100%。

所述POSS材料由下述方法制备得到：称取单体A和单体B于三口烧瓶中，向其中加入乙醇混合均匀，滴加浓盐酸调节混合溶液的pH值2~4，接着升温至80~90℃反应100~200小时，蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于80-90℃真空干燥24h得POSS材料；所述单体A为苯基三甲氧基硅烷，单体B为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，A与B的质量比为1：3~3：1 ，A、B总质量与乙醇的质量比为1：1~1：3。

上述色粉为钛白粉、炭黑、氧化铁红、钛黄复配使用。

上述低气味低挥发汽车内饰复合材料的制备方法如下：

种的一种或以上网络结构提高复合材料的耐刮擦性能，首先称取100份ABS、0~30份耐热剂、0~15份增韧剂、1~3.5份POSS材料于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；接着称取0.2~0.8份抗氧剂、0.2~0.8份光稳剂、0.2~1份润滑剂、0.3~1.0份色粉加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；最后称取0.5~3.0份除挥发物质母粒于高速混合机中进行点动混料3~5次；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。

本发明的有益之处在于：

1、本发明首次将发泡聚苯乙烯作为载体物理吸附液体蒸馏水+环氧乙烷-环氧丙烷共聚物作为挤出造粒过程中的除挥发物质母粒，结合相应的工艺和设备，最终制备出了一种低气味低挥发汽车内饰ABS复合材料。

2、本发明的这种低气味低挥发汽车内饰复合材料对工艺和设备要求严格，如双螺杆挤出机第一段和第二段的加工温度不能开，保持常温即可。如果开了加热，温度超过100℃液体蒸馏水提前汽化，其脱挥效果不明显；双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa，真空度不够的话，其水蒸气和小分子挥发物抽离不干净，其脱挥效果也不明显。

3、本发明首次将POSS材料作为复合材料的耐刮擦剂使用，效果显著。且不会带来气味和挥发物，耐析出。

具体实施方式：

下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例的气味按照上海大众的PV3900《汽车车厢内零部件气味实验》标准进行测试：1、将20g造粒料置于1L气味试验瓶中；2、在80℃烘箱中放置2h，取出待瓶冷却至60℃后，开始评定气味；3、气味评定方法，气味评定根据表-1做出的气味等级标定。

表-1 气味等级

等级	气味描述
		1	感觉不到
2	可感觉到，不扰人
		3	可明显感觉到但还不扰人
4	扰人
		5	强烈反感
6	难以容忍

有机挥发物按照上海大众的PV3341《有机化合物排放》标准进行测试总碳含量（TVOC），单位为μgC/g。耐刮擦性能按照上海大众的PV3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用20N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。

实施例和对比例中用到的主要原材料如下：

ABS：

连续本体法ABS 型号：8391 厂家：中石化高桥石化；

连续本体法ABS 型号：8434 厂家：中石化高桥石化；

耐热剂：

苯乙烯-马来酸酐共聚物型号：SMA 26080 厂家：荷兰Polyscope Polymers公司；

苯乙烯-（N-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐共聚物型号：MS-NB 厂家：美国电气化学；

增韧剂：

甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯型号：MBS E2620 厂家：美国罗门哈斯；

抗氧剂：

受阻酚类型号：1076 厂家：宜兴市天使合成化学；

亚磷酸酯类型号：168 厂家：宜兴市天使合成化学；

硫代酯类型号：DSTDP 厂家：宜兴市天使合成化学；

光稳剂：

受阻胺类型号：770DF 厂家：德国巴斯夫；

苯并三唑类型号：UV-P 厂家：德国巴斯夫；

润滑剂：

乙撑双硬脂酰胺型号：EBS 500目厂家：广州市创锦鑫化工；

单体：

单体A：苯基三甲基硅烷型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；

单体B：甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；

发泡剂：

偶氮二甲酰胺型号：偶氮二甲酰胺厂家：郑州康鼎化工；

助发泡剂：

氧化锌型号：环保氧化锌厂家：江苏申隆锌业；

硬脂酸锌型号：环保硬脂酸锌厂家：江苏申隆锌业。

聚苯乙烯：

聚苯乙烯型号：GPPS PG-383 厂家：镇江奇美；

乙醇：

无水乙醇型号：分析纯厂家：阿拉丁试剂；

盐酸：

浓盐酸型号：分析纯厂家：深圳剑桥科学；

色粉：

钛白粉型号：CR826 厂家：澳洲科美基；

炭黑型号：660R 厂家：美国卡博特；

氧化铁红型号：RO-3097 厂家：美国洛克伍德；

钛黄型号：K2001 厂家：德国巴斯夫。

实施例1

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

称取100份聚苯乙烯PG-383、5份发泡剂偶氮二甲酰胺、1份助发泡剂氧化锌、0.05份抗氧剂1076、0.05份抗氧剂168与高速混合机中进行高速混合（其中高混机的温度为50℃、高混机转速为200转/分钟），接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却。

（2）制备除挥发物质母粒

称取100份上述第一步制备好的发泡聚苯乙烯材料放入足够量的液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物（液体蒸馏水：环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物质量比在1：5）中进行充分的物理吸附，使发泡聚苯乙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，最后得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为本发明的除挥发物质母粒。保证吸附饱和的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时即可达到失重率50%以上。其中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量-干燥后的发泡聚苯乙烯质量）/吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量〕*100%。本次制备的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时失重率58%。

第二步：制备POSS材料

首先称取1份单体A和3份单体B与三口烧饼中，再向其中缓慢加入4份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为2，接着升温至80℃反应100小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。

第三步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8391、1份第二步制备的POSS材料与高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；接着称取0.06份抗氧剂1076、0.06份抗氧剂168、0.08份抗氧剂DSTDP、0.1份光稳剂770DF、0.1份光稳剂UV-P、0.2份润滑剂EBS、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；最后，接着称取0.5份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料3次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-2。

对比例1（不加除挥发物质母粒）

第一步：制备POSS材料

第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8391、1份第一步制备的POSS材料与高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；接着称取0.06份抗氧剂1076、0.06份抗氧剂168、0.08份抗氧剂DSTDP、0.1份光稳剂770DF、0.1份光稳剂UV-P、0.2份润滑剂EBS、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-2。

对比例2（不加POSS材料）

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

（2）制备除挥发物质母粒

第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8391、0.06份抗氧剂1076、0.06份抗氧剂168、0.08份抗氧剂DSTDP、0.1份光稳剂770DF、0.1份光稳剂UV-P、0.2份润滑剂EBS、0.15份色粉CR826、0.02份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.10份色粉K2001加入高速混合机中混合3分钟，其中高速混合机的转速为200转/分钟；最后，接着称取0.5份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料3次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-2。

表-2 实施例1和对比例1~2性能

测试项目	实施例1	对比例1	对比例2
				气味/等级	4.5	5.5	4.5
TVOC(＜C16)/(μgC/g)	120	269	132
				耐刮擦/△L	1.3	1.2	2.6

从以上实施例1和对比例1~2可明显看出，本发明的这种方式制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料效果显著，可明显改善复合材料的气味、挥发物以及耐刮擦性能。

实施例2

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

称取100份聚苯乙烯PG-383、15份发泡剂偶氮二甲酰胺、3份助发泡剂氧化锌、2份助发泡剂硬脂酸锌、0.2份抗氧剂1076、0.1份抗氧剂168与高速混合机中进行高速混合（其中高混机的温度为60℃、高混机转速为300转/分钟），接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却。

（2）制备除挥发物质母粒

称取100份上述第一步制备好的发泡聚苯乙烯材料放入足够量的液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物（液体蒸馏水：环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物质量比在5：1）中进行充分的物理吸附，使发泡聚苯乙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，最后得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为本发明的除挥发物质母粒。保证吸附饱和的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时即可达到失重率50%以上。其中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量-干燥后的发泡聚苯乙烯质量）/吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量〕*100%。本次制备的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时失重率62%。

第二步：制备POSS材料

首先称取3份单体A和1份单体B与三口烧饼中，再向其中缓慢加入12份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为4，接着升温至90℃反应200小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于85℃真空干燥24小时得POSS材料。

第三步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8434、3.5份第二步制备的POSS材料与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；接着称取0.25份抗氧剂1076、0.3份抗氧剂168、0.25份抗氧剂DSTDP、0.35份光稳剂770DF、0.45份光稳剂UV-P、1份润滑剂EBS、0.46份色粉CR826、0.03份色粉660R、0.04份色粉RO-3097、0.47份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；最后，接着称取3.0份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料5次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-3。

对比例3（不加除挥发物质母粒）

第一步：制备POSS材料

第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8434、3.5份第一步制备的POSS材料与高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；接着称取0.25份抗氧剂1076、0.3份抗氧剂168、0.25份抗氧剂DSTDP、0.35份光稳剂770DF、0.45份光稳剂UV-P、1份润滑剂EBS、0.46份色粉CR826、0.03份色粉660R、0.04份色粉RO-3097、0.47份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-3。

对比例4（不加POSS材料）

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

（2）制备除挥发物质母粒

第二步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取100份ABS 8434、0.25份抗氧剂1076、0.3份抗氧剂168、0.25份抗氧剂DSTDP、0.35份光稳剂770DF、0.45份光稳剂UV-P、1份润滑剂EBS、0.46份色粉CR826、0.03份色粉660R、0.04份色粉RO-3097、0.47份色粉K2001加入高速混合机中混合5分钟，其中高速混合机的转速为300转/分钟；最后，接着称取3.0份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料5次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-3。

实施例3

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

称取100份聚苯乙烯PG-383、8份发泡剂偶氮二甲酰胺、1.4份助发泡剂氧化锌、0.3份助发泡剂硬脂酸锌、0.12份抗氧剂1076、0.1份抗氧剂168与高速混合机中进行高速混合（其中高混机的温度为53℃、高混机转速为245转/分钟），接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却。

（2）制备除挥发物质母粒

称取100份上述第一步制备好的发泡聚苯乙烯材料放入足够量的液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物（液体蒸馏水：环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物质量比在1：1）中进行充分的物理吸附，使发泡聚苯乙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，最后得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为本发明的除挥发物质母粒。保证吸附饱和的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时即可达到失重率50%以上。其中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量-干燥后的发泡聚苯乙烯质量）/吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量〕*100%。本次制备的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时失重率55%。

第二步：制备POSS材料

首先称取1份单体A和1份单体B与三口烧饼中，再向其中缓慢加入4份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为3，接着升温至84℃反应148小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于90℃真空干燥24小时得POSS材料。

第三步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取70份ABS 8434、30份ABS 8391、30份耐热剂SMA 26080、15份增韧剂MBSE2620、2.4份第二步制备的POSS材料与高速混合机中混合3.7分钟，其中高速混合机的转速为259转/分钟；接着称取0.17份抗氧剂1076、0.12份抗氧剂168、0.16份抗氧剂DSTDP、0.21份光稳剂770DF、0.14份光稳剂UV-P、0.36份润滑剂EBS、0.42份色粉CR826、0.03份色粉660R、0.04份色粉RO-3097、0.41份色粉K2001加入高速混合机中混合3.9分钟，其中高速混合机的转速为253转/分钟；最后，接着称取1.9份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料4次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-3。

实施例4

第一步：制备除挥发物质母粒

（1）制备发泡聚苯乙烯

称取100份聚苯乙烯PG-383、9.8份发泡剂偶氮二甲酰胺、1.6份助发泡剂氧化锌、0.4份助发泡剂硬脂酸锌、0.13份抗氧剂1076、0.1份抗氧剂168与高速混合机中进行高速混合（其中高混机的温度为56℃、高混机转速为276转/分钟），接着将混合好的混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却。

（2）制备除挥发物质母粒

称取100份上述第一步制备好的发泡聚苯乙烯材料放入足够量的液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物（液体蒸馏水：环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物质量比在1：1）中进行充分的物理吸附，使发泡聚苯乙烯的微孔中充满液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物，最后得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为本发明的除挥发物质母粒。保证吸附饱和的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时即可达到失重率50%以上。其中失重率=〔（吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量-干燥后的发泡聚苯乙烯质量）/吸附饱和的发泡聚苯乙烯质量〕*100%。本次制备的发泡聚苯乙烯在80℃的鼓风干燥箱中干燥2小时失重率59%。

第二步：制备POSS材料

首先称取1份单体A和1份单体B与三口烧饼中，再向其中缓慢加入6份乙醇混合均匀；然后向前述混合溶液中缓慢滴加浓盐酸，调节混合溶液的pH值为4，接着升温至88℃反应178小时；反应结束后利用蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于80℃真空干燥24小时得POSS材料。

第三步：制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料

首先称取40份ABS 8434、60份ABS 8391、8份耐热剂SMA 26080、5份耐热剂MS-NB、7份增韧剂MBS E2620、2.9份第二步制备的POSS材料与高速混合机中混合3.8分钟，其中高速混合机的转速为279转/分钟；接着称取0.18份抗氧剂1076、0.14份抗氧剂168、0.16份抗氧剂DSTDP、0.21份光稳剂770DF、0.15份光稳剂UV-P、0.37份润滑剂EBS、0.43份色粉CR826、0.04份色粉660R、0.03份色粉RO-3097、0.26份色粉K2001加入高速混合机中混合4.7分钟，其中高速混合机的转速为258转/分钟；最后，接着称取2.7份第一步制备的除挥发物质母粒与高速混合机中进行点动混料5次。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温（不开加热）、常温（不开加热）、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃。双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。性能如表-3。

表-3 实施例2~4和对比例3~4性能

测试项目	实施例2	对比例3	对比例4	实施例3	实施例4
						气味/等级	2.5	5.5	2.5	3.0	3.0
TVOC(＜C16)/(μgC/g)	29	248	25	35	32
						耐刮擦/△L	0.6	0.5	2.3	0.8	0.8

从以上实施例2~4和对比例3~4可明显看出，本发明的这种方式制备低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料效果显著，可明显改善复合材料的气味、挥发物以及耐刮擦性能。例如实施例2，气味等级2.5级（上海大众的要求是≤3.0级）、TVOC为29μgC/g（上海大众的要求是≤50μgC/g）、耐刮擦为△L =0.6（上海大众的要求是△L≤1.5）。

Claims

1.一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，由以下重量组分制得：

ABS 100份，

耐热剂 0~30份，

增韧剂 0~15份，

抗氧剂 0.2~0.8份，

光稳剂 0.2~0.8份，

润滑剂 0.2~1份，

POSS材料 1~3.5份，

除挥发物质母粒 0.5~3.0份，

色粉 0.3~1.0份;

其中POSS材料为笼型低聚倍半硅氧烷材料；除挥发物质母粒为以发泡聚苯乙烯作为载体物理吸附液体蒸馏水和环氧乙烷-环氧丙烷共聚物的混合物。

2.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述ABS为连续本体聚合法工艺生产的ABS。

3.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述耐热剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-（N-苯基马来酰亚胺）-马来酸酐共聚物中的一种或两种。

4.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。

5.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类三者复配使用。

6.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述光稳剂为受阻胺类、苯并三唑类两者复配使用。

7.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。

8.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述除挥发物质母粒，采用下述方法步骤制得：

第一步：制备发泡聚苯乙烯

称取100重量份聚苯乙烯、5~15重量份发泡剂、1~5重量份助发泡剂、0.1~0.3重量份发泡抗氧剂于高速混合机中进行高速混合，接着将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合发泡、拉丝、切粒、冷却；上述发泡剂为偶氮二甲酰胺，助发泡剂为氧化锌和硬脂酸锌中的一种或两种；上述发泡抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类复配；

第二步：制备除挥发物质母粒

称取100重量份的上述所得发泡聚苯乙烯材料放入蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的混合物中进行充分的物理吸附，得吸附饱和的发泡聚苯乙烯即为除挥发物质母粒；所述混合物中，液体蒸馏水与环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的重量比为1：5~5：1。

9.如权利要求1所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料，其特征在于，所述POSS材料由下述方法制备得到：称取单体A和单体B于三口烧瓶中，向其中加入乙醇混合均匀，滴加浓盐酸调节混合溶液的pH值2~4，接着升温至80~90℃反应100~200小时，蒸馏水清洗并抽滤，抽滤产物于80-90℃真空干燥得POSS材料；所述单体A为苯基三甲氧基硅烷，单体B为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，A与B的质量比为1：3~3：1 ，A、B总质量与乙醇的质量比为1：1~1：3。

10.权利要求1~9任一项所述一种低气味低挥发耐刮擦汽车用内饰ABS复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

首先称取100份ABS、0~30份耐热剂、0~15份增韧剂、1~3.5份POSS材料于高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；接着称取0.2~0.8份抗氧剂、0.2~0.8份光稳剂、0.2~1份润滑剂、0.3~1.0份色粉加入高速混合机中混合3~5分钟，其中高速混合机的转速为200~300转/分钟；最后称取0.5~3.0份除挥发物质母粒于高速混合机中进行点动混料3~5次；将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包；双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为常温、常温、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、215℃;双真空设计，且真空度要求≤-0.07MPa。