汽车塑料与汽车塑料添加剂及其制备方法
【专利摘要】本发明是一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成：粒径不大于10微米的超细煤粉100；钛酸酯偶联剂0.1～3；铝酸酯偶联剂0.1～3；分散剂0.1～8；二苯甲酮类紫外吸收剂0.05~3；苯并三唑类光稳定剂0.05 ~3；乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）50~100；所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。本发明还公开了汽车塑料添加剂的制备方法及使用其为原料的汽车塑料。本发明汽车塑料添加剂原料配方合理，可有效地提高塑料汽车塑料的耐老化性，并能降低成本，提高经济效益。还可减少使用炭黑带来的环境污染，降低劳动强度，节约能源。
【专利说明】
汽车塑料与汽车塑料添加剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料的组分及配方，尤其是一种汽车塑料添加剂，本发明还涉及该汽车塑料添加剂的制备方法；本发明还涉及一种汽车塑料。
【背景技术】
[0002]汽车塑料是当前世界上汽车节能减排轻量化的重要技术手段，其年产量可达300多万吨，广泛应用于各国的汽车中。它的作用是在不损害汽车安全性的前提下降低汽车重量，从而达到节能减排、环保、提高经济性的目的。根据相关标准，此类汽车塑料中必须为黑色，且含碳量应达到或高于2.5%。目前均添加碳黑色浆和耐老化光稳定体系。在塑料汽车塑料中加入炭黑能起到一定的耐紫外老化和着色效果。但是炭黑价格昂贵且分散困难，生产能耗高且污染环境。且粒径过小、比表面积过大导致表面能极大，极易团聚，属于功能过剩。不仅影响使用效果，还使得成本增高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种配方合理成本低、分散效果好的汽车塑料添加剂。
[0004]本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述汽车塑料添加剂的制备方法。
[0005]本发明所要解决的再一个技术问题是提供了以上述汽车塑料添加剂为助剂的汽车塑料。
[0006]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种汽车塑料添加剂，其特点是，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.1?3 ;
铝酸酯偶联剂0.1?3 ;
分散剂0.1?8 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.05 ~3 ；
苯并三唑类光稳定剂0.05 ~3 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 50~100。
[0007]所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0008]本发明所述的一种汽车塑料添加剂中，各原料的优选重量配比为:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.5?1 ;
铝酸酯偶联剂0.5?1 ;
分散剂0.5?4 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.1 ~2 ; 苯并三唑类光稳定剂0.1 ~2 ;
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 80~100。
[0009]本发明所述的一种汽车塑料添加剂中，各原料的进一步优选重量配比为:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.7?0.8 ;
铝酸酯偶联剂0.7?0.8 ;
分散剂1?2 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.5~1 ；
苯并三唑类光稳定剂0.5 ~1 ;
乙烯-醋酸乙烯共聚物85~95。
[0010]本发明所述的一种汽车塑料添加剂中，各原料的进一步优选重量配比为:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.75 ；
铝酸酯偶联剂0.70 ；
分散剂1.5 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.8;
苯并三唑类光稳定剂0.75 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物90。
[0011]本发明所述的一种汽车塑料添加剂中:所述的分散剂可以为现有技术中常规的可适用于本发明的分散剂，优选为聚乙烯蜡或者石蜡。本发明所述的钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等其它原料，如无特别说明，均可以是现有公开出版物公开的或者市售的原料，或者现有公开出版物公开的方法所制得的原料。
[0012]本发明还公开了一种如以上技术方案所述的汽车塑料添加剂的制备方法，其特点是:按所述的重量配比向球磨机中加入超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在60-195°CU0-500RPM运转10-60分钟即可，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。进一步优选的汽车塑料添加剂的制备方法如下:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在100-120°C、200-300RPM运转30-40分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
[0013]本发明汽车塑料添加剂主要用于聚苯乙烯汽车塑料的生产，其添加量一般为每100重量份原料中添加2~10份，也可以视当地海拔高度、累积日照时数等参数而调整。
[0014]本发明还公开了一种汽车塑料，其特点是该汽车塑料使用本发明所述的汽车塑料添加剂为原料(助剂)，各原料的重量配比为:
聚苯乙烯100份；
汽车塑料添加剂2?5份。
[0015]汽车塑料中还可以含有润滑剂，比如常用的PVC润滑剂，如硬脂酸、石蜡。
[0016]本发明的汽车塑料可以按照常规方法进行制备。
[0017]本发明汽车塑料添加剂可以在表面形成包覆层，使添加剂在使用时具有更好的分散性，制成的膜的表面光泽，提高其耐老化性能。本发明克服了使用碳黑的不足，如使用粒径过小的碳黑、比表面积过大导致表面能极大，极易团聚，属于功能过剩，成本增高。本发明的汽车塑料添加剂含碳量可大于50%，价格不超过20000元/吨，在使用本汽车塑料添加剂制造的汽车塑料质量达到标准的同时，使整个配方成本比用炭黑色浆+光稳定母料降低4%以上。将它用于聚苯乙烯汽车塑料中，可赋予汽车塑料耐老化性和均匀的黑色，可节省价格昂贵的耐老化光稳定体系。汽车塑料成品的质量和生产工艺均不受影响。且可保护汽车塑料在使用期内不会因光降解而失效，最大限度地保护了材料，使得该汽车塑料可以完全回收再利用。
[0018]同时，本发明汽车塑料添加剂可有效地提高塑料汽车塑料的耐老化性，并能降低成本，提高经济效益。还可减少使用炭黑带来的环境污染，降低劳动强度，节约能源。符合低碳经济的大趋势。
【具体实施方式】
[0019]以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0020]实施例1，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉100 ；
钛酸酯偶联剂0.1 ；
铝酸酯偶联剂0.1 ；
分散剂0.1 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂0.05;
苯并三唑类光稳定剂0.05 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)50 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0021]实施例2，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉100 ；
钛酸酯偶联剂3 ；
铝酸酯偶联剂3 ；
分散剂8 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂3;
苯并三唑类光稳定剂3 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)100 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0022]实施例3，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.5 ；
铝酸酯偶联剂0.5 ；
分散剂0.5 ； 二苯甲酮类紫外吸收剂0.1;
苯并三唑类光稳定剂0.1 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物80;
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0023]实施例4，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂1;
铝酸酯偶联剂1;
分散剂4 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂2;
苯并三唑类光稳定剂2 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物100;
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0024]实施例5，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.7 ；
铝酸酯偶联剂0.7 ；
分散剂1 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.5;
苯并三唑类光稳定剂0.5 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物85;
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0025]实施例6，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.8 ；
铝酸酯偶联剂0.8 ；
分散剂2 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂1;
苯并三唑类光稳定剂1 ;
乙烯-醋酸乙烯共聚物95;
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0026]实施例7，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.75 ；
铝酸酯偶联剂0.70 ； 分散剂1.5 ;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.8;
苯并三唑类光稳定剂0.75 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物90;
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0027]实施例8，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂1.0 ；
铝酸酯偶联剂1.0 ；
分散剂1.0;
二苯甲酮类紫外吸收剂0.5;
苯并三唑类光稳定剂0.5 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 70 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0028]实施例9，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂3 ；
铝酸酯偶联剂3 ；
分散剂8 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂3 ；
苯并三唑类光稳定剂3 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 75 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0029]实施例10，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂1.5 ；
铝酸酯偶联剂1.5 ；
分散剂4 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂0.5;
苯并三唑类光稳定剂0.5 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 80 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0030]实施例11，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.5 ； 铝酸酯偶联剂0.5 ；
分散剂0.5 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂0.1;
苯并三唑类光稳定剂0.1 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 55 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0031]实施例12，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂1;
铝酸酯偶联剂1;
分散剂4 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂0.5;
苯并三唑类光稳定剂0.5 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 95 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0032]实施例13，一种汽车塑料添加剂，该添加剂是由以下重量配比的原料制成:
粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ；
钛酸酯偶联剂0.8 ；
铝酸酯偶联剂0.7 ；
分散剂2 ；
二苯甲酮类紫外吸收剂0.2;
苯并三唑类光稳定剂0.3 ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 70 ；
所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
[0033]实施例14，实施例1-3中任何一项所述的一种汽车塑料添加剂中:所述的分散剂为聚乙烯蜡或者石蜡。
[0034]实施例15，一种如实施例1-14中任何一项所述的汽车塑料添加剂的制备方法:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在60°C、10RPM运转10分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
[0035]实施例16，一种如实施例1-14中任何一项所述的汽车塑料添加剂的制备方法:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在195°C、500RPM运转60分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
[0036]实施例17，一种如实施例1-14中任何一项所述的汽车塑料添加剂的制备方法:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在100°C、200RPM运转30分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
[0037]实施例18，一种如实施例1-14中任何一项所述的汽车塑料添加剂的制备方法:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在120°C、300RPM运转40分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。。
[0038]实施例19，一种汽车塑料，该汽车塑料以实施例1-14所述的汽车塑料添加剂为原料，或者实施例15-18所述的制备方法制得的汽车塑料添加剂为助剂，制成该汽车塑料。优选的原料及重量配比为:
聚苯乙烯100 ；
汽车塑料添加剂2或5;
按常规方法制备即得。
[0039]实施例20，一种汽车塑料，该汽车塑料以实施例1-14所述的汽车塑料添加剂为原料，或者实施例15-18所述的制备方法制得的汽车塑料添加剂为助剂，制成该汽车塑料。优选的原料及重量配比为:
聚苯乙烯100 ；
汽车塑料添加剂3或4;
按常规方法制备即得。
【权利要求】
1.一种汽车塑料添加剂，其特征在于，该添加剂是由以下重量配比的原料制成: 粒径不大于10微米的超细煤粉100 ； 钛酸酯偶联剂0.1?3 ; 铝酸酯偶联剂0.1?3 ; 分散剂0.1?8 ; 二苯甲酮类紫外吸收剂0.05 ~3 ； 苯并三唑类光稳定剂0.05 ~3 ； 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)50-100 ； 所述的分散剂选自硬脂酸盐类、硬脂酰胺类、金属皂类、脂肪酸酯类、两性表面活性剂类分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种汽车塑料添加剂，其特征在于，各原料的重量配比为: 粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ； 钛酸酯偶联剂0.5?I ; 铝酸酯偶联剂0.5?I ; 分散剂0.5?4 ; 二苯甲酮类紫外吸收剂0.1 ~2; 苯并三唑类光稳定剂0.1 ~2 ; 乙烯-醋酸乙烯共聚物80~100。
3.根据权利要求1所述的一种汽车塑料添加剂，其特征在于，各原料的重量配比为: 粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ； 钛酸酯偶联剂0.7?0.8 ; 铝酸酯偶联剂0.7?0.8 ;分散剂I?2 ; 二苯甲酮类紫外吸收剂0.5~1 ； 苯并三唑类光稳定剂0.5 ~1 ; 乙烯-醋酸乙烯共聚物85~95。
4.根据权利要求1所述的一种汽车塑料添加剂，其特征在于，各原料的重量配比为: 粒径不大于10微米的超细煤粉 100 ； 钛酸酯偶联剂0.75 ； 铝酸酯偶联剂0.70 ； 分散剂1.5 ; 二苯甲酮类紫外吸收剂0.8; 苯并三唑类光稳定剂0.75 ； 乙烯-醋酸乙烯共聚物90。
5.根据权利要求1一 4任何一项所述的一种汽车塑料添加剂，其特征在于:所述的分散剂为聚乙烯蜡或者石蜡。
6.一种如权利要求1 一 5任何一项所述的汽车塑料添加剂的制备方法，其特征在于:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在60-195°C、10-500RPM运转10-60分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:按所述的重量配比向球磨机中加入粒径不大于10微米的超细煤粉、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂，在100-120°C、200-300RPM运转30-40分钟后，再按比例加入分散剂、二苯甲酮类紫外吸收剂和苯并三唑类光稳定剂，混合均匀，冷却即得。
8.一种汽车塑料，其特征在于:该汽车塑料使用权利要求1 一 5中任何一项所述的汽车塑料添加剂为原料，或者以权利要求6或7所述的制备方法所制得的汽车塑料添加剂为助剂。
9.根据权利要求8所述的一种汽车塑料，其特征在于:制成该汽车塑料的原料及重量配比为: 聚苯乙烯100 ； 汽车塑料添加剂2?10。
10.根据权利要求9所述的一种汽车塑料，其特征在于:制成该汽车塑料的原料及重量配比为: 聚苯乙烯100 ； 汽车塑料添加剂2?5。
【文档编号】C08K3/04GK104497430SQ201410770270
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】万青, 韦新 申请人:江苏省金肯科技实业股份有限公司