本發(fā)明屬于高分子粘合劑技術領域，涉及一種汽車內飾件用熱熔膠膜及其應用，尤其涉及一種兼具抗菌性和阻燃性的汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜及其制備方法。
背景技術：
全球汽車市場蓬勃發(fā)展，據jatodynamics公布的數(shù)據顯示，2016年全球52個市場汽車銷量達8424萬輛，同比攀升5.6％，中國市場實現(xiàn)新車銷售23,685,048輛，同比增長17％。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車內飾件用膠黏劑的需求也是逐年增加。熱熔膠膜，因其施膠簡易，比傳統(tǒng)膠黏劑具有更大的發(fā)展前景。盡管如此，現(xiàn)有專利中報道的熱熔膠膜往往需要添加小分子助劑而導致最終產品無法實現(xiàn)零voc有害物質排放的標準。如中國專利cn104497911a所述的聚乙烯復合熱熔膠，通過使用低氣味的pe和sbs等使制得的熱熔膠膜氣味級別為2級——有氣味，但是無干擾性氣味。盡管其做到低氣味水平，但是仍然會產生一些小分子揮發(fā)物。除此之外，熱熔膠膜用于粘接無紡布等材料，這些材料往往會產生揮發(fā)性氣體，特別是針刺無紡布、水刺無紡布等，最終產品會產生較大量的甲醛等有害氣體，兼具氣體吸附性能的熱熔膠膜在未來的汽車工業(yè)中將會有更好的發(fā)展前景。
良好的抗菌性可使熱熔膠膜具有更長的使用時間和保持長時間無氣味性，目前很少有專利涉及到抗菌性的熱熔膠膜的制備?？晒┎殚喌膶＠?，僅有一項中國專利cn103571390a制備了抗菌熱熔膠，其中含有抗菌劑氧化銅，可抑制黑曲霉、土曲霉等霉菌的生產。但是其復合填料制備工藝極其繁瑣，且在制備過程中會產生大量的煙霧。并不是一種從生產至使用均可保持低氣味的產品。
具備阻燃性的熱熔膠膜可以一定程度上防止汽車客艙內的潛在火情。如中國專利cn103725225a所報道的一種阻燃熱熔膠，通過加入水鎂石粉、水滑石粉、硅質細沙等成分使熱熔膠實現(xiàn)一定的阻燃性。同樣，其制備過程會產生大量固體粉塵，并非一種完全環(huán)保的產品。
此外，其他所報道的汽車內飾件用熱熔膠及熱熔膠膜的專利，如中國專利cn103571423b、cn103571386等，均需預先使用捏合機進行預混合，生產工藝繁瑣，效率較低。
綜上，目前尚無一種兼具抗菌性和阻燃性，且加工工藝簡單的環(huán)保熱熔膠膜用于汽車內飾件的粘接。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜及制備方法與用途。本發(fā)明在保證熱熔膠膜產品具有較好的粘接性的同時，還能夠表現(xiàn)出一定的抗菌性、阻燃性和零有害物質排放，在一定程度上吸附有其他內飾件產生的有害物質如甲醛等，且該產品易于加工生產，不需要特別的耗能耗時的生產環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜，它包括：100質量份的彈性組分、0.1-50質量份的非彈性組分、0.1-20質量份的復合填料。所述的彈性組分的熔融指數(shù)為0.9-30g/10min(190℃，2.16kg)，非彈性組分的熔融指數(shù)為0.2-10g/10min(190℃，2.16kg)，且彈性組分的熔融指數(shù)大于非彈性組分的熔融指數(shù)。所述的復合填料包括竹炭纖維和阻燃填料。所述的阻燃填料為復合型微膠囊化紅磷/al(oh)3/膨脹型石墨非鹵阻燃劑。
進一步地，所述的復合填料還可以包含玻璃纖維、氣味吸附劑、納米填料。所述氣味吸附劑由活性炭、多孔二氧化硅、活性多孔氧化鋁、膨潤土的一種或多種按任意配比混合組成，所述的納米填料由納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米碳酸鈣的一種或多種按任意配比混合組成。
進一步地，所述的彈性組分由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物的一種或多種按任意配比混合組成。
進一步地，所述的非彈性組分由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、等規(guī)均聚聚丙烯、無規(guī)均聚聚丙烯、等規(guī)共聚聚丙烯、茂金屬催化聚丙烯的一種或多種按任意配比混合組成。
進一步地，所述的熱熔膠膜克重約為12-100g/m2。
一種上述汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將100質量份的彈性組分、0.1-50質量份的非彈性組分、0.1-20質量份的復合填料通過螺桿擠出機造粒獲得粒子，再通過螺桿擠出機擠出成膜獲得產品。所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
一種上述汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將100質量份的彈性組分、0.1-50質量份的非彈性組分、0.1-20質量份的復合填料通過螺桿擠出機直接擠出成膜獲得產品。所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
一種上述汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜的制備方法，該方法為：將復合填料與任意比例的彈性組分、任意比例的非彈性組分或彈性組分和非彈性組分按任意比例組成的混合物共混通過螺桿擠出機造粒獲得母粒，再與剩下的彈性組分和非彈性組分通過螺桿擠出機擠出成膜獲得產品。所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
一種上述汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜的用途，具體為將汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜用于制備復合汽車內飾件用粘結材料；所述復合汽車內飾件用粘結材料為三明治結構或多層復合結構。所述的三明治結構由膠膜層、玻璃纖維增強層、膠膜層依次貼合組成；所述的多層復合結構為膠膜層和玻璃纖維增強層的交替復合結構，且最外兩層均為膠膜層。所述膠膜層采用汽車內飾件用環(huán)保熱熔膠膜。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復合粘接材料，其彈性組分和費彈性組分熔融指數(shù)在一個較合適的范圍，既能保證有效的粘接也能保證較好的膜的本體強度，通過熔融指數(shù)相對較低的非彈性組分和熔融指數(shù)較好的彈性組分相組合的方式能夠有效粘接汽車內飾件材料，如硬泡聚氨酯、無紡布、泡棉、阻尼材料、鋼板等材質；
2.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復合粘接材料voc測試有害物質濃度為0，同時含有氣味吸附劑，可吸附一定量由其他汽車內飾件材料排放的甲醛等有害氣體，降低熱熔膠膜和其他內飾件復合后整體的voc；
3.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復合粘接材料由于添加了竹炭纖維，具有一定的抗菌性；
4.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復合粘接材料由于添加了阻燃效果較好的復合型微膠囊化紅磷/al(oh)3/膨脹型石墨非鹵阻燃劑，具有一定的阻燃性；
5.本發(fā)明的熱熔膠膜及其組成的復合粘接材料由于所用復合填料不需要經過焚燒、酸處理等加工方式，直接添加的方式有利于直接進行混合和加工，不需要多步混合和加工步驟，加工性好，加工過程中不產生污染和有害有毒物質的排放。
具體實施方式
以下結合特定的實施例對本發(fā)明加以詳細說明，需要指出的是，所描述的實施例僅旨在加強對本發(fā)明的理解，并不對本專利其任何限定作用。
實施例1
本實施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物，熔融指數(shù)：15g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(高密度聚乙烯，熔融指數(shù)：0.9g/10min，190℃，2.16kg)：30質量份
復合填料：12質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭)：35％
納米填料(納米二氧化硅)：5％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2產品。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
實施例2
本實施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯70％，熔融指數(shù)：0.3g/10min，190℃，2.16kg，低密度聚乙烯30％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：2質量份
復合填料：20質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭10％，多孔二氧化硅90％)：20％
納米填料(納米二氧化硅)：5％
阻燃填料：35％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為70g/m2產品。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
實施例3
本實施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(高密度聚乙烯，熔融指數(shù)：0.9g/10min，190℃，2.16kg)：50質量份
復合填料：4質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：30％
玻璃纖維：10％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到單螺桿擠出機中，使聚合物熔融共混后擠出成膜，獲得克重為80g/m2產品。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
實施例4
本實施例的環(huán)保熱熔膠膜組成如下：
彈性體組分(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物，熔融指數(shù)：2g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：1g/10min，190℃，2.16kg)：50質量份
復合填料：1質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：40％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將30質量份彈性組分和復合填料加入到雙螺桿擠出機中，使組分共混后造粒，將其與剩下70質量份彈性體組分和50質量份非彈性組分加入到單螺桿擠出機中，使組分共混后擠出成膜，獲得克重為15g/m2產品。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
實施例5
本實施例的環(huán)保復合粘接材料中的膠膜層組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物30％，熔融指數(shù)：30g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物70％，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：4g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg)：50質量份
復合填料：8質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：40％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤土10％)：20％
阻燃填料：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機中，使組分熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2的單層膠膜，將兩層單層膠膜中間鋪上玻璃纖維，熱壓復合獲得三明治結構的克重為180g/m2復合粘接材料。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
比較例1
本實施例的環(huán)保復合粘接材料中的膠膜層組成如下：
彈性體組分(乙烯-辛烯共聚物30％，熔融指數(shù)：30g/10min，190℃，2.16kg，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物70％，熔融指數(shù)：5g/10min，190℃，2.16kg)：100質量份
非彈性組分(等規(guī)共聚聚丙烯30％，熔融指數(shù)：4g/10min，190℃，2.16kg，高密度聚乙烯70％，熔融指數(shù)：9g/10min，190℃，2.16kg)：50質量份
復合填料：8質量份
其中復合填料組成為：
竹炭纖維：60％
氣味吸附劑(活性炭)：20％
納米填料(納米二氧化硅10％，膨潤土10％)：20％
制備方法為：將上述原料加入到雙螺桿擠出機中，使組分熔融共混后擠出成膜，獲得克重為20g/m2的單層膠膜，將兩層單層膠膜中間鋪上玻璃纖維，熱壓復合獲得三明治結構的克重為180g/m2復合粘接材料。進行粘接強度、voc、抗菌性、阻燃性的測試，測試方法附于實施例后，測試結果見表1。
通過上述實施例獲得的產品應用于汽車內飾件的粘接，經下述測試方法進行評價，評價結果列于表1。
1.水刺無紡布/熱熔膠膜(或復合粘接材料)的粘接強度
取20mm寬的熱熔膠膜和25mm寬的水刺無紡布，190℃下熱壓15s，完全冷卻后，參考國家標準gb/t2790《膠粘劑180°剝離強度試驗方法撓性材料對剛性材料》，在拉力機上進行測試，剝離速度為300mm/min，記錄拉伸強度值。
2.voc有害物質的測試
取上述1g熱熔膠膜(或復合粘接材料)，采用gc-ms測試揮發(fā)分，測試溫度為80℃，測試時間為2h。
與水刺無紡布復合后，取1g復合物，參照測試標準ms300-55測試甲醛含量。同時將1g水刺無紡布作為對比例1，測試甲醛含量。
3.阻燃性測試
分別將實施例樣品1-5，比較例1切條，在ag5100b垂直燃燒測試儀上，根據美國材料與試驗協(xié)會標準astmd3801進行燃燒測試，結果如表1。
上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
表1
*：阻燃等級為v-2<v-1<v-0；nc表示無阻燃級別。
#：nd表示未檢測出
如上表1所示，對比比較例1和實施例1-5，不添加阻燃填料的產品不具備阻燃性，阻燃填料最多的實施例2的產品具有最高的阻燃等級，其他實施例產品均具有一定程度的阻燃性。單純的膠膜或復合粘接材料(實施例1-6)不含有甲醛，對比例1由于含有水刺無紡布，會有甲醛揮發(fā)，而膠膜或復合粘接材料中由于含有吸附劑，可以一定程度吸附甲醛，減少甲醛的揮發(fā)。對比實施例5和實施例1-4，復合結構的粘接材料可以一定程度上增加粘接強度。