CN107556723A - 高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料及其制备方法，涉及汽车空调外壳技术领域，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：PC 70‑80份、聚苯硫醚3‑8份、复合改性剂20‑30份、聚乙烯蜡0.5‑2份、钛酸酯偶联剂1‑3份、硅藻土5‑10份、抗氧化剂0.5‑2份、阻燃剂0.5‑2份；所述复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂，本发明制备的汽车空调控制面板外壳材料具有很好的硬度和抗划伤性，其制品表面铅笔硬度可达2H，擦拭清洗时不易导致其表面划伤，能够满足汽车空调控制面板外壳耐划伤、高阻燃的要求，并且制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调外壳技术领域，具体涉及一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车产业的不断发展，汽车已成为人们出行的首选交通工具，由于夏季炎热的天气常常导致车内空气温度过高，为此利用汽车空调来对其进行降温处理，解决了上述问题，现有的汽车空调控制面板外壳材料多采用塑料加工而成。
聚碳酸酯（PC）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是现有五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，PC具有高的冲击强度及优异的机械、热、电综合性能，广泛用于汽车、航空航天、医疗器械、电子电器、电器家电、显示器外壳、通信器材罩壳零组件等其他领域，但是，PC材料耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄，目前，一般是采用在PC表面涂上一层纳米涂料来提高PC的硬度，但这种方法工序复杂，操作麻烦，会使产品产生较大的内应力，而PC对缺口敏感，产品很容易开裂，其应用受到限制， 并且随着人们安全意识的不断提高，也要求外壳材料在火险中燃烧缓慢或者不起燃。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，由以下重量份的原料制成：PC 70-80份、聚苯硫醚3-8份、复合改性剂20-30份、聚乙烯蜡0.5-2份、钛酸酯偶联剂1-3份、硅藻土5-10份、抗氧化剂0.5-2份、阻燃剂0.5-2份；所述复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂。
优选的，由以下重量份的原料制成：PC 76份、聚苯硫醚6份、复合改性剂24份、聚乙烯蜡1份、钛酸酯偶联剂1.5份、硅藻土7份、抗氧化剂1份、阻燃剂1.2份。
优选的，所述复合改性剂的制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，超声分散，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得1-5%的氧化石墨烯分散液；将1-5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，边加边搅拌，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
优选的，所述氧化石墨烯加入到甲苯中，超声分散20-40min，超声频率为25-30KHz。
优选的，所述氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：1-5。
优选的，所述氧化石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的反应温度为70-80℃，搅拌反应5-8h。
优选的，所述阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：1-4组成的混合物。
高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合7-15min，然后加入聚苯硫醚混合3-5min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合7-15min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
有益效果：本发明利用ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂对PC进行改性，从而提高其强度和表面硬度，改善耐划伤性能；复合阻燃剂和聚苯硫醚配合使用，很大程度上提高了材料的阻燃效率，制备的汽车空调控制面板外壳材料具有很好的硬度和抗划伤性，其制品表面铅笔硬度可达2H，擦拭清洗时不易导致其表面划伤，能够满足汽车空调控制面板外壳耐划伤、高阻燃的要求，其制备方法简单。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，由以下重量份的原料制成：PC 76份、聚苯硫醚6份、复合改性剂24份、聚乙烯蜡1份、钛酸酯偶联剂1.5份、硅藻土7份、抗氧化剂1份、阻燃剂1.2份；
其中，复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂，其制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，25KHz下超声分散30min，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得2%的氧化石墨烯分散液；将3%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：2，边加边搅拌，搅拌反应7h，反应温度为75℃，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
其中，阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：3组成的混合物。
高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合8min，然后加入聚苯硫醚混合5min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合10min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
实施例2：
一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，由以下重量份的原料制成：PC 72份、聚苯硫醚5份、复合改性剂27份、聚乙烯蜡0.8份、钛酸酯偶联剂1.2份、硅藻土8份、抗氧化剂0.8份、阻燃剂1.5份；
其中，复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂，其制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，27KHz下超声分散20min，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得5%的氧化石墨烯分散液；将5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：1，边加边搅拌，搅拌反应8h，反应温度为70℃，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
其中，阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：2组成的混合物。
高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合15min，然后加入聚苯硫醚混合4min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合10min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
实施例3：
一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，由以下重量份的原料制成：PC 70份、聚苯硫醚8份、复合改性剂20份、聚乙烯蜡2份、钛酸酯偶联剂1份、硅藻土10份、抗氧化剂0.5份、阻燃剂2份；
其中，复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂，其制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，28KHz下超声分散35min，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得5%的氧化石墨烯分散液；将1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：5，边加边搅拌，搅拌反应6h，反应温度为75℃，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
其中，阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：1组成的混合物。
高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合7min，然后加入聚苯硫醚混合5min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合15min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
实施例4：
一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，由以下重量份的原料制成：PC 80份、聚苯硫醚3份、复合改性剂30份、聚乙烯蜡0.5份、钛酸酯偶联剂3份、硅藻土5份、抗氧化剂2份、阻燃剂0.5份；
其中，复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂，其制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，30KHz下超声分散40min，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得3%的氧化石墨烯分散液；将3%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：4，边加边搅拌，搅拌反应5h，反应温度为80℃，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
其中，阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：4组成的混合物。
高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合10min，然后加入聚苯硫醚混合3min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合7min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：PC 70-80份、聚苯硫醚3-8份、复合改性剂20-30份、聚乙烯蜡0.5-2份、钛酸酯偶联剂1-3份、硅藻土5-10份、抗氧化剂0.5-2份、阻燃剂0.5-2份；所述复合改性剂为ABS/玻化纤维/氧化石墨烯复合改性剂。
2.如权利要求1所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：PC 76份、聚苯硫醚6份、复合改性剂24份、聚乙烯蜡1份、钛酸酯偶联剂1.5份、硅藻土7份、抗氧化剂1份、阻燃剂1.2份。
3.如权利要求1或2所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，所述复合改性剂的制备方法如下：将氧化石墨烯加入到甲苯中，超声分散，采用高速均质搅拌机搅拌均匀，得1-5%的氧化石墨烯分散液；将1-5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液加入到氧化石墨烯分散液中，边加边搅拌，反应结束后，抽滤，用水洗涤，真空干燥，得改性氧化石墨烯；将ABS、玻化纤维、二氨基二苯基甲烷和改性氧化石墨烯混匀，经双螺杆挤出机挤出得到复合改性剂。
4.如权利要求3所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，所述氧化石墨烯加入到甲苯中，超声分散20-40min，超声频率为25-30KHz。
5.如权利要求3所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，所述氧化石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：1-5。
6.如权利要求3所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，所述氧化石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的反应温度为70-80℃，搅拌反应5-8h。
7.如权利要求1或2所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和磷酸三苯酯按照1：1-4组成的混合物。
8.如权利要求1-7任一所述的高硬度阻燃的汽车空调控制面板外壳材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：将PC、复合改性剂加入到高混机中，混合7-15min，然后加入聚苯硫醚混合3-5min，最后加聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、硅藻土、抗氧化剂、阻燃剂，混合7-15min，得混合料，将混合料加入到双螺杆挤出机中共混挤出，即得。
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