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CN120287700A - 一种轻量化汽车地毯及其制备方法 - Google Patents

一种轻量化汽车地毯及其制备方法 Download PDF

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CN120287700A
CN120287700A CN202510581972.2A CN202510581972A CN120287700A CN 120287700 A CN120287700 A CN 120287700A CN 202510581972 A CN202510581972 A CN 202510581972A CN 120287700 A CN120287700 A CN 120287700A
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lightweight
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雍鹏
雍丹
韩生全
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Chongqing Xunchang Auto Parts Co ltd
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Abstract

本发明涉及汽车地毯技术领域，具体涉及一种轻量化汽车地毯及其制备方法，本发明采用抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的结构，在保证地毯具备良好性能的同时，能够实现轻量化设计，聚氨酯海绵具有密度低、质量轻的特点，PET无纺布也相对较轻，这种组合使得整个地毯的重量减轻，有助于降低汽车的整体重量，提高汽车的燃油经济性，减少能源消耗和尾气排放，符合现代汽车轻量化的发展趋势。本发明中的轻量化汽车地毯不仅具有抗菌、耐磨、轻量化的优点，而且制备方法科学合理，易于实现工业化生产，随着汽车行业的不断发展和消费者对汽车内饰品质要求的提高，这种具有优异性能的轻量化汽车地毯在汽车市场中具有广阔的应用前景。

Description

一种轻量化汽车地毯及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车地毯技术领域，具体涉及一种轻量化汽车地毯及其制备方法。
背景技术
在汽车工业持续发展的进程中，汽车内饰的品质与性能日益受到消费者和汽车制造商的关注，汽车地毯作为汽车内饰的重要组成部分，其性能直接影响着驾乘人员的舒适度、车内环境的卫生状况以及汽车的整体品质。传统的汽车地毯通常采用普通海绵或纤维材料制作，这些材料在抗菌性能方面存在明显不足，在车内相对封闭且温暖潮湿的环境下，地毯容易滋生细菌、霉菌等微生物，不仅会产生难闻的异味，还可能对驾乘人员的健康造成潜在威胁；此外，传统汽车地毯的耐磨性能也较差，在长时间的使用过程中，容易出现磨损、起球等现象，影响地毯的美观度和使用寿命，增加了消费者的使用成本。
随着汽车轻量化发展趋势的不断推进，传统汽车地毯相对较重的重量也成了制约汽车燃油经济性和环保性能提升的因素之一，因此，研发一种具有优异抗菌性能、良好耐磨性能且能够实现轻量化的汽车地毯具有重要的现实意义。目前，虽然市场上已经出现了一些具有抗菌或耐磨功能的汽车地毯，但这些产品往往存在诸多缺陷。部分抗菌汽车地毯仅在表层添加了简单的抗菌剂，抗菌效果不持久，且抗菌范围有限，无法对中间层及更深层次的细菌进行有效抑制；而一些耐磨汽车地毯则通过增加材料的厚度或添加大量的耐磨填料来实现耐磨性能的提升，这不仅导致地毯重量增加，还可能影响地毯的柔软度和舒适度；此外，现有的汽车地毯制备工艺较为复杂，生产效率低下，且难以保证产品质量的一致性。因此，如何对上述现有技术的不足进行改进，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种轻量化汽车地毯及其制备方法，能够有效地解决现有技术的汽车地毯抗菌性能差、耐磨性能差且地毯重量较大的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种轻量化汽车地毯，所述轻量化汽车地毯由以下结构组成：抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层；
所述抗菌聚氨酯海绵中间层为聚氨酯海绵经抗菌改性处理后制得；
所述抗菌耐磨PET无纺布表层以PET切片、载银碳纳米管抗菌剂和耐磨改性组分为主要原料制得。
更进一步地，所述抗菌聚氨酯海绵中间层的制备方法为：
S1、称取70-80g聚醚多元醇和20-30g聚酯多元醇倒入烧瓶内，接着依次加入0.3-0.4g三乙烯二胺、0.1-0.2g有机锌催化剂、1.2-1.5g稳泡剂和3-5g去离子水，迅速搅拌均匀后加入48-50g二苯基甲烷二异氰酸酯，高速搅拌至混合液发白后倒入模具内并置于50℃的烘箱中静置发泡30-50min，所得记作聚氨酯海绵；
S2、称取0.1-0.2g盐酸多巴胺和0.2-0.3g高碘酸钠加入至50mL的乙酸钠缓冲溶液中，搅拌分散后浸入聚氨酯海绵静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5-6min并挤干水分，所得记作改性聚氨酯海绵；
S3、将改性聚氨酯海绵浸入硝酸银溶液中于365nm的紫外光下静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5-6min并挤干水分，干燥处理后所得即为抗菌聚氨酯海绵中间层。
更进一步地，S1中迅速搅拌均匀的方法为以600-800r/min的转速搅拌10min，S1中高速搅拌的转速为1000-1200r/min，S1中聚氨酯海绵的厚度为5-10mm。
更进一步地，S2中乙酸钠缓冲溶液的pH值为5.5，S2中搅拌分散的方法为以500-600r/min的转速搅拌10min，S3中硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L，S3中干燥处理的方法为置于50-55℃的烘箱内干燥6h。
更进一步地，所述载银碳纳米管抗菌剂的制备步骤为：
步骤1、将1-2g多壁碳纳米管浸入40-50mL硝酸溶液中，在60℃的温度下氧化回流30min，降温至室温后过滤去除滤液并用去离子水洗至中性，最后在120℃的烘箱内干燥4h后所得记作酸化处理多壁碳纳米管；
步骤2、将1-2g酸化处理多壁碳纳米管浸入200mL浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中，超声分散后调节pH值至6-7并静置反应3-4h，离心处理后用去离子水冲洗沉淀5-6次，置于100℃的温度下干燥3-4h后研磨过100目筛，所得记作载银碳纳米管抗菌剂。
更进一步地，步骤1中硝酸溶液的浓度为3mol/L，步骤2中超声分散的方法为以30kHz的频率超声分散15-20min，步骤2中滴加氨水溶液调节pH值，步骤2中离心处理的方法为以6000r/min的转速离心5min。
更进一步地，所述耐磨改性组分的制备方法为：
称取5-8g纳米二氧化硅和9-10g聚四氟乙烯微粉倒入球磨机内，以500r/min的转速球磨5min后加入1-2g硅烷偶联剂KH-550和1-2g硬脂酸钙，继续球磨10min后所得即为耐磨改性组分。
更进一步地，所述抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法为：
将100gPET切片、3-4g载银碳纳米管抗菌剂、3-5g耐磨改性组分和1-2g聚乙烯吡咯烷酮倒入密炼机内，在270-290℃的温度下密炼5-10min，经熔喷纺丝机制得抗菌耐磨PET无纺布表层。
更进一步地，在抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法中，熔融喷丝的温度为280-300℃，熔喷布的接收距离为200mm，热风牵引的热风温度为330-350℃，牵引风压力为0.2-0.3MPa，抗菌耐磨PET无纺布表层的厚度为0.5-0.8mm。
一种轻量化汽车地毯的制备方法，所述制备方法为：
将抗菌耐磨PET无纺布表层平铺在抗菌聚氨酯海绵中间层的表面，在220-230℃的压力下通过热压工艺对两者进行热压成型结合，所得上中下层分别为抗菌耐磨PET无纺布表层、抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的地毯即为轻量化汽车地毯。
有益效果
本发明提供了一种轻量化汽车地毯及其制备方法，与现有公知技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过聚氨酯海绵的抗菌改性处理以及在PET无纺布表层中添加载银碳纳米管抗菌剂，从中间层和表层两个层面赋予了地毯优异的抗菌性能，载银碳纳米管抗菌剂具有强大的抗菌能力，能够有效抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖，为车内环境提供可靠的卫生保障，减少因微生物滋生带来的异味和健康隐患，提升车内空气质量，保障驾乘人员的健康；而抗菌聚氨酯海绵中间层采用盐酸多巴胺和高碘酸钠对聚氨酯海绵进行改性，再通过紫外光辅助硝酸银溶液处理，形成稳定的抗菌结构，能够进一步增强中间层的抗菌效果，与表层抗菌剂协同作用，实现全方位的抗菌防护。
2、本发明中的耐磨改性组分由纳米二氧化硅、聚四氟乙烯微粉、硅烷偶联剂KH-550和硬脂酸钙通过球磨工艺制备而成，纳米二氧化硅和聚四氟乙烯微粉的加入能够提高材料的硬度和耐磨性，硅烷偶联剂KH-550和硬脂酸钙则有助于增强各组分之间的结合力，使耐磨改性组分能够更好地分散在PET无纺布中，有效提升PET无纺布表层的耐磨性能，延长地毯的使用寿命，减少因磨损导致的地毯损坏和更换频率，降低使用成本。
3、本发明采用抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的结构，在保证地毯具备良好性能的同时，能够实现轻量化设计，聚氨酯海绵具有密度低、质量轻的特点，PET无纺布也相对较轻，这种组合使得整个地毯的重量减轻，有助于降低汽车的整体重量，提高汽车的燃油经济性，减少能源消耗和尾气排放，符合现代汽车轻量化的发展趋势。本发明中的轻量化汽车地毯不仅具有抗菌、耐磨、轻量化的优点，而且制备方法科学合理，易于实现工业化生产，随着汽车行业的不断发展和消费者对汽车内饰品质要求的提高，这种具有优异性能的轻量化汽车地毯在汽车市场中具有广阔的应用前景。
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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例和比较例中部分组分来源如下：
聚醚多元醇，分子量4800，工业纯，万华化学集团股份有限公司；
聚酯多元醇，分子量3000±200，工业纯，万华化学集团股份有限公司；
三乙烯二胺，型号A33，工业纯，国药集团化学试剂有限公司；
有机锌催化剂，型号T52，工业纯，广州优润合成材料有限公司；
稳泡剂，型号L580，工业纯，国药集团化学试剂有限公司；
二苯基甲烷二异氰酸酯，工业纯，国药集团化学试剂有限公司；
盐酸多巴胺，分析纯，武汉华顺生物科技有限公司；
高碘酸钠，分析纯，武汉华顺生物科技有限公司；
乙酸钠，分析纯，武汉华顺生物科技有限公司；
硝酸银，分析纯，武汉华顺生物科技有限公司；
多壁碳纳米管，深圳多维新材料有限公司；
氨水，济南新晨化工有限公司；
纳米二氧化硅，潍坊三佳化工有限公司；
聚四氟乙烯微粉，东莞市锦群塑化有限公司；
硅烷偶联剂KH-550，山东荣胜新材料有限公司；
硬脂酸钙，武汉鑫动益化工有限公司；
PET切片，上海倡仕塑化有限公司；
实施例1
本实施例的一种轻量化汽车地毯，轻量化汽车地毯由以下结构组成：抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层；
抗菌聚氨酯海绵中间层为聚氨酯海绵经抗菌改性处理后制得，其制备方法为：
S1、称取70g聚醚多元醇和20g聚酯多元醇倒入烧瓶内，接着依次加入0.3g三乙烯二胺、0.1g有机锌催化剂、1.2g稳泡剂和3g去离子水，以600r/min的转速搅拌10min后加入48g二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000r/min的转速高速搅拌至混合液发白后倒入厚度为5mm的模具内并置于50℃的烘箱中静置发泡30min，所得记作聚氨酯海绵；
S2、称取0.1g盐酸多巴胺和0.2g高碘酸钠加入至50mLpH值为5.5的乙酸钠缓冲溶液中，以500r/min的转速搅拌10min后浸入聚氨酯海绵静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5min并挤干水分，所得记作改性聚氨酯海绵；
S3、将改性聚氨酯海绵浸入浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中于365nm的紫外光下静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5min并挤干水分，置于50℃的烘箱内干燥6h后所得即为抗菌聚氨酯海绵中间层。
抗菌耐磨PET无纺布表层以PET切片、载银碳纳米管抗菌剂和耐磨改性组分为主要原料制得；
载银碳纳米管抗菌剂的制备步骤为：
步骤1、将1g多壁碳纳米管浸入40mL浓度为3mol/L的硝酸溶液中，在60℃的温度下氧化回流30min，降温至室温后过滤去除滤液并用去离子水洗至中性，最后在120℃的烘箱内干燥4h后所得记作酸化处理多壁碳纳米管；
步骤2、将1g酸化处理多壁碳纳米管浸入200mL浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中，以30kHz的频率超声分散15min后，滴加氨水溶液调节pH值至6并静置反应3h，以6000r/min的转速离心5min后用去离子水冲洗沉淀5次，置于100℃的温度下干燥3h后研磨过100目筛，所得记作载银碳纳米管抗菌剂。
耐磨改性组分的制备方法为：
称取5g纳米二氧化硅和9g聚四氟乙烯微粉倒入球磨机内，以500r/min的转速球磨5min后加入1g硅烷偶联剂KH-550和1g硬脂酸钙，继续球磨10min后所得即为耐磨改性组分。
抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法为：
将100gPET切片、3g载银碳纳米管抗菌剂、3g耐磨改性组分和1g聚乙烯吡咯烷酮倒入密炼机内，在270℃的温度下密炼5min，经熔喷纺丝机制得抗菌耐磨PET无纺布表层，其中，熔融喷丝的温度为280℃，熔喷布的接收距离为200mm，热风牵引的热风温度为330℃，牵引风压力为0.2MPa，抗菌耐磨PET无纺布表层的厚度为0.5mm。
一种轻量化汽车地毯的制备方法，制备方法为：
将抗菌耐磨PET无纺布表层平铺在抗菌聚氨酯海绵中间层的表面，在220℃的压力下通过热压工艺对两者进行热压成型结合，所得上中下层分别为抗菌耐磨PET无纺布表层、抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的地毯即为轻量化汽车地毯。
实施例2
本实施例的一种轻量化汽车地毯，轻量化汽车地毯由以下结构组成：抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层；
抗菌聚氨酯海绵中间层为聚氨酯海绵经抗菌改性处理后制得，其制备方法为：
S1、称取80g聚醚多元醇和30g聚酯多元醇倒入烧瓶内，接着依次加入0.4g三乙烯二胺、0.2g有机锌催化剂、1.5g稳泡剂和5g去离子水，以800r/min的转速搅拌10min后加入50g二苯基甲烷二异氰酸酯，以1200r/min的转速高速搅拌至混合液发白后倒入厚度为10mm的模具内并置于50℃的烘箱中静置发泡50min，所得记作聚氨酯海绵；
S2、称取0.2g盐酸多巴胺和0.3g高碘酸钠加入至50mLpH值为5.5的乙酸钠缓冲溶液中，以600r/min的转速搅拌10min后浸入聚氨酯海绵静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗6min并挤干水分，所得记作改性聚氨酯海绵；
S3、将改性聚氨酯海绵浸入浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中于365nm的紫外光下静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗6min并挤干水分，置于55℃的烘箱内干燥6h后所得即为抗菌聚氨酯海绵中间层。
抗菌耐磨PET无纺布表层以PET切片、载银碳纳米管抗菌剂和耐磨改性组分为主要原料制得；
载银碳纳米管抗菌剂的制备步骤为：
步骤1、将2g多壁碳纳米管浸入50mL浓度为3mol/L的硝酸溶液中，在60℃的温度下氧化回流30min，降温至室温后过滤去除滤液并用去离子水洗至中性，最后在120℃的烘箱内干燥4h后所得记作酸化处理多壁碳纳米管；
步骤2、将2g酸化处理多壁碳纳米管浸入200mL浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中，以30kHz的频率超声分散20min后，滴加氨水溶液调节pH值至7并静置反应4h，以6000r/min的转速离心5min后用去离子水冲洗沉淀6次，置于100℃的温度下干燥4h后研磨过100目筛，所得记作载银碳纳米管抗菌剂。
耐磨改性组分的制备方法为：
称取8g纳米二氧化硅和10g聚四氟乙烯微粉倒入球磨机内，以500r/min的转速球磨5min后加入2g硅烷偶联剂KH-550和2g硬脂酸钙，继续球磨10min后所得即为耐磨改性组分。
抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法为：
将100gPET切片、4g载银碳纳米管抗菌剂、5g耐磨改性组分和2g聚乙烯吡咯烷酮倒入密炼机内，在290℃的温度下密炼10min，经熔喷纺丝机制得抗菌耐磨PET无纺布表层，其中，熔融喷丝的温度为300℃，熔喷布的接收距离为200mm，热风牵引的热风温度为350℃，牵引风压力为0.3MPa，抗菌耐磨PET无纺布表层的厚度为0.8mm。
一种轻量化汽车地毯的制备方法，制备方法为：
将抗菌耐磨PET无纺布表层平铺在抗菌聚氨酯海绵中间层的表面，在230℃的压力下通过热压工艺对两者进行热压成型结合，所得上中下层分别为抗菌耐磨PET无纺布表层、抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的地毯即为轻量化汽车地毯。
实施例3
本实施例的一种轻量化汽车地毯，轻量化汽车地毯由以下结构组成：抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层；
抗菌聚氨酯海绵中间层为聚氨酯海绵经抗菌改性处理后制得，其制备方法为：
S1、称取75g聚醚多元醇和25g聚酯多元醇倒入烧瓶内，接着依次加入0.4g三乙烯二胺、0.2g有机锌催化剂、1.3g稳泡剂和4g去离子水，以700r/min的转速搅拌10min后加入49g二苯基甲烷二异氰酸酯，以1100r/min的转速高速搅拌至混合液发白后倒入厚度为8mm的模具内并置于50℃的烘箱中静置发泡40min，所得记作聚氨酯海绵；
S2、称取0.2g盐酸多巴胺和0.3g高碘酸钠加入至50mLpH值为5.5的乙酸钠缓冲溶液中，以600r/min的转速搅拌10min后浸入聚氨酯海绵静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5min并挤干水分，所得记作改性聚氨酯海绵；
S3、将改性聚氨酯海绵浸入浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中于365nm的紫外光下静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗6min并挤干水分，置于53℃的烘箱内干燥6h后所得即为抗菌聚氨酯海绵中间层。
抗菌耐磨PET无纺布表层以PET切片、载银碳纳米管抗菌剂和耐磨改性组分为主要原料制得；
载银碳纳米管抗菌剂的制备步骤为：
步骤1、将2g多壁碳纳米管浸入45mL浓度为3mol/L的硝酸溶液中，在60℃的温度下氧化回流30min，降温至室温后过滤去除滤液并用去离子水洗至中性，最后在120℃的烘箱内干燥4h后所得记作酸化处理多壁碳纳米管；
步骤2、将2g酸化处理多壁碳纳米管浸入200mL浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中，以30kHz的频率超声分散18min后，滴加氨水溶液调节pH值至7并静置反应4h，以6000r/min的转速离心5min后用去离子水冲洗沉淀6次，置于100℃的温度下干燥4h后研磨过100目筛，所得记作载银碳纳米管抗菌剂。
耐磨改性组分的制备方法为：
称取7g纳米二氧化硅和10g聚四氟乙烯微粉倒入球磨机内，以500r/min的转速球磨5min后加入2g硅烷偶联剂KH-550和2g硬脂酸钙，继续球磨10min后所得即为耐磨改性组分。
抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法为：
将100gPET切片、4g载银碳纳米管抗菌剂、4g耐磨改性组分和2g聚乙烯吡咯烷酮倒入密炼机内，在280℃的温度下密炼8min，经熔喷纺丝机制得抗菌耐磨PET无纺布表层，其中，熔融喷丝的温度为290℃，熔喷布的接收距离为200mm，热风牵引的热风温度为340℃，牵引风压力为0.3MPa，抗菌耐磨PET无纺布表层的厚度为0.7mm。
一种轻量化汽车地毯的制备方法，制备方法为：
将抗菌耐磨PET无纺布表层平铺在抗菌聚氨酯海绵中间层的表面，在225℃的压力下通过热压工艺对两者进行热压成型结合，所得上中下层分别为抗菌耐磨PET无纺布表层、抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的地毯即为轻量化汽车地毯。
对比例1
本对比例所提供的一种轻量化汽车地毯及其制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：本对比例1将实施例1中的抗菌聚氨酯海绵中间层替换成实施例1中的聚氨酯海绵。
对比例2
本对比例所提供的一种轻量化汽车地毯及其制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：本对比例2将实施例1中的载银碳纳米管抗菌剂替换成未经过改性处理的多壁碳纳米管。
对比例3
本对比例所提供的一种轻量化汽车地毯及其制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：本对比例3将实施例1中的耐磨改性组分替换成纳米二氧化硅。
对比例4
本对比例所提供的一种轻量化汽车地毯及其制备方法大致与实施例1相同，其主要区别在于：本对比例4将实施例1中的耐磨改性组分替换成聚四氟乙烯微粉。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-4中制备的轻量化汽车地毯分别标记为实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4，然后对实施例1-3和对比例1-4的性能进行检测，具体检测方法和检测项目如下：
1、参照GB/T21196.2-2007的标准对实施例1-3和对比例1-4进行耐磨性测试，测试时荷载为1600g，所得耐磨性总次数的数据记录于下表；
2、参照GB/T20944.3-2008的标准对实施例1-3和对比例1-4进行抗菌性能测试，检测菌种为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和曲霉菌，所得抑菌率的数据记录于下表；
通过上表数据显示可知，本实施例1-3中轻量化汽车地毯的耐磨性能明显优于对比例3-4，说明在轻量化汽车地毯的制备中加入耐磨改性组分能够起到明显的改善地毯耐磨性能的效果，而加入单一且未经过改性的纳米二氧化硅或聚四氟乙烯微粉，起到改善耐磨性能的效果较差，其次，本实施例1-3中轻量化汽车地毯的抗菌性能明显优于对比例1-2，说明在轻量化汽车地毯的制备中加入的抗菌聚氨酯海绵中间层和载银碳纳米管抗菌剂，能够起到明显改善抗菌性能的效果；因此，本发明中制备的轻量化汽车地毯具有更好的应用前景。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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，并不会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 (10)

1.一种轻量化汽车地毯，其特征在于，所述轻量化汽车地毯由以下结构组成：抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层；
所述抗菌聚氨酯海绵中间层为聚氨酯海绵经抗菌改性处理后制得；
所述抗菌耐磨PET无纺布表层以PET切片、载银碳纳米管抗菌剂和耐磨改性组分为主要原料制得。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，所述抗菌聚氨酯海绵中间层的制备方法为：
S1、称取70-80g聚醚多元醇和20-30g聚酯多元醇倒入烧瓶内，接着依次加入0.3-0.4g三乙烯二胺、0.1-0.2g有机锌催化剂、1.2-1.5g稳泡剂和3-5g去离子水，迅速搅拌均匀后加入48-50g二苯基甲烷二异氰酸酯，高速搅拌至混合液发白后倒入模具内并置于50℃的烘箱中静置发泡30-50min，所得记作聚氨酯海绵；
S2、称取0.1-0.2g盐酸多巴胺和0.2-0.3g高碘酸钠加入至50mL的乙酸钠缓冲溶液中，搅拌分散后浸入聚氨酯海绵静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5-6min并挤干水分，所得记作改性聚氨酯海绵；
S3、将改性聚氨酯海绵浸入硝酸银溶液中于365nm的紫外光下静置30min，取出沥干后用去离子水超声清洗5-6min并挤干水分，干燥处理后所得即为抗菌聚氨酯海绵中间层。
3.根据权利要求2所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，S1中迅速搅拌均匀的方法为以600-800r/min的转速搅拌10min，S1中高速搅拌的转速为1000-1200r/min，S1中聚氨酯海绵的厚度为5-10mm。
4.根据权利要求2所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，S2中乙酸钠缓冲溶液的pH值为5.5，S2中搅拌分散的方法为以500-600r/min的转速搅拌10min，S3中硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L，S3中干燥处理的方法为置于50-55℃的烘箱内干燥6h。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，所述载银碳纳米管抗菌剂的制备步骤为：
步骤1、将1-2g多壁碳纳米管浸入40-50mL硝酸溶液中，在60℃的温度下氧化回流30min，降温至室温后过滤去除滤液并用去离子水洗至中性，最后在120℃的烘箱内干燥4h后所得记作酸化处理多壁碳纳米管；
步骤2、将1-2g酸化处理多壁碳纳米管浸入200mL浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中，超声分散后调节pH值至6-7并静置反应3-4h，离心处理后用去离子水冲洗沉淀5-6次，置于100℃的温度下干燥3-4h后研磨过100目筛，所得记作载银碳纳米管抗菌剂。
6.根据权利要求5所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，步骤1中硝酸溶液的浓度为3mol/L，步骤2中超声分散的方法为以30kHz的频率超声分散15-20min，步骤2中滴加氨水溶液调节pH值，步骤2中离心处理的方法为以6000r/min的转速离心5min。
7.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，所述耐磨改性组分的制备方法为：
称取5-8g纳米二氧化硅和9-10g聚四氟乙烯微粉倒入球磨机内，以500r/min的转速球磨5min后加入1-2g硅烷偶联剂KH-550和1-2g硬脂酸钙，继续球磨10min后所得即为耐磨改性组分。
8.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，所述抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法为：
将100gPET切片、3-4g载银碳纳米管抗菌剂、3-5g耐磨改性组分和1-2g聚乙烯吡咯烷酮倒入密炼机内，在270-290℃的温度下密炼5-10min，经熔喷纺丝机制得抗菌耐磨PET无纺布表层。
9.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车地毯，其特征在于，在抗菌耐磨PET无纺布表层的制备方法中，熔融喷丝的温度为280-300℃，熔喷布的接收距离为200mm，热风牵引的热风温度为330-350℃，牵引风压力为0.2-0.3MPa，抗菌耐磨PET无纺布表层的厚度为0.5-0.8mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种轻量化汽车地毯的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
将抗菌耐磨PET无纺布表层平铺在抗菌聚氨酯海绵中间层的表面，在220-230℃的压力下通过热压工艺对两者进行热压成型结合，所得上中下层分别为抗菌耐磨PET无纺布表层、抗菌聚氨酯海绵中间层和抗菌耐磨PET无纺布表层的地毯即为轻量化汽车地毯。
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