【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保复合材料，具体涉及一种复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着汽车工业的飞速发展，汽车与消费者生活的关系越来越密切，车内voc和气味是影响车内环保的主要原因。voc不仅会冷凝成雾凝结在风挡玻璃表面，影响驾驶安全，还可能导致气喘、皮肤瘙痒、头晕、恶心、肝脏肾脏损伤、神经系统损伤、癌症等疾病，在世界卫生组织国际癌症研究机构公布的的致癌物清单中，甲醛是1类致癌物，乙醛是2b类致癌物，丙烯醛是3类致癌物，国家标准《乘用车内空气质量评价指南》也对其浓度进行了限制。近年来，随着社会环保意识的普遍提高，消费者对车内环保的要求和重视程度也越来越高。
2、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)具备良好的热性能、化学稳定性、力学性能、尺寸稳定性、耐用性和高性价比等优点，广泛应用于汽车内饰的地毯、顶棚、声学包、内前围、衣帽架等零件中，但是由于pet的基材、低聚物、残留物等在一定条件下会释放出voc，尤其是醛类物质，同时也会产生气味，对车内环保带来负面影响。现有解决方案多为对pet产品进行烘烤处理和通风，以减少其voc和气味，但是无法从源头上控制，效果并不理想。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种复合材料及其制备方法和应用。该复合材料具有优异的稳定性，极低的voc挥发及气味强度，可广泛应用于密封空间的装饰。
2、在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种复合材料。根据本专利技术的实
3、根据本专利技术上述实施例的复合材料，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳。聚对苯二甲酸乙二醇酯具有良好的热性能、化学稳定性、力学性能、尺寸稳定性、耐用性和高性价比，但其可以向环境中持续释放出较多的voc。聚丙烯酰胺的分子量高、溶解性好、化学性质稳定、无毒害、活性高，且易吸附水分和保留水分，因此通过在复合材料中添加聚丙烯酰胺，可以对一些可溶于水的voc进行吸收，从而减少voc的挥发，多孔碳的比表面积较高，具有多孔结构，且孔结构可调控，化学稳定性高，气液渗透性好，因此可以有效吸附voc，进一步降低voc的挥发，通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳进行复合制备材料，可以从源头上控制聚对苯二甲酸乙二醇酯中的醛类物质和气味物质的挥发，从而使制备的复合材料具有极低的醛类物质挥发量和气味强度，特别是在一些密封空间内，采用该复合材料可以显著提高密封环境质量。由此，该复合材料具有优异的稳定性，极低的voc挥发及气味强度，可广泛应用于密封空间的装饰。
4、另外，根据本专利技术上述实施例的复合材料还可以具有如下技术特征：
5、在本专利技术的一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、所述聚丙烯酰胺和所述多孔碳的质量比为(93～98)：(1.5～5)：(0.5～3)。由此，可以降低复合材料的voc挥发及气味强度。
6、本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种上述复合材料的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳混合双螺杆挤出，以便得到复合材料。由此，采用该方法可以制备得到低voc挥发及气味强度的复合材料。
7、另外，根据本专利技术上述实施例的制备复合材料的方法还可以具有如下附加技术特征：
8、在本专利技术的一些实施例中，所述多孔碳的制备方法包括：(1)将金属硝酸盐、有机燃料、可溶性有机碳源混合进行溶液燃烧，以便得到碳负载金属氧化物的前驱体；(2)将所述金属氧化物的前驱体高温碳化后酸洗，以便得到多孔碳。由此，多孔碳具有优异的吸附性能。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述金属硝酸盐、所述有机燃料、所述可溶性有机碳源的摩尔比为1：(0.3～0.5)：(0.2～0.4)。由此，多孔碳具有优异的吸附性能。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述碳负载金属氧化物的前驱体的粒径为100nm～500nm。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述金属硝酸盐包括硝酸锌和硝酸镁中的至少之一。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述有机燃料包括尿素和甘氨酸中的至少之一。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述可溶性有机碳源包括葡萄糖和蔗糖中的至少之一。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述高温碳化的温度为900℃～1200℃，时间为3h～5h，升温速率为5℃/min～8℃/min。由此，可以制备得到性能优异的多孔碳。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述多孔碳的比表面积不小于2000m2/g。由此，可以降低复合材料的voc挥发及气味强度。
16、在本专利技术的一些实施例中，将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯和所述多孔碳干燥后再和所述聚丙烯酰胺混合双螺杆挤出。由此，可以降低复合材料的voc挥发及气味强度。
17、在本专利技术的一些实施例中，所述干燥的温度为105℃～115℃，时间为8h～10h。由此，可以有效的对聚对苯二甲酸乙二醇酯和多孔碳进行干燥，驱除水分和吸附的voc。
18、在本专利技术的一些实施例中，所述双螺杆各区挤出的温度为：一区温度为220℃～240℃，二区温度为255℃～275℃，三区温度为265℃～285℃，四区温度为260℃～280℃。
19、在本专利技术的一些实施例中，所述双螺杆挤出的双螺杆停留时间为4min～6min，转速为38r/min～43r/min。
20、本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了上述复合材料或采用上述方法制备的复合材料在汽车地毯、顶棚、声学包、内前围或衣帽架方面的应用。
21、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种复合材料，其特征在于，包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、所述聚丙烯酰胺和所述多孔碳的质量比为(93～98)：(1.5～5)：(0.5～3)。
3.一种制备权利要求1或2所述复合材料的方法，其特征在于，包括：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳混合双螺杆挤出，以便得到复合材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔碳的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属硝酸盐、所述有机燃料、所述可溶性有机碳源的摩尔比为1：(0.3～0.5)：(0.2～0.4)；
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温碳化的温度为900℃～1200℃，时间为3h～5h，升温速率为5℃/min～8℃/min。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多孔碳的比表面积不小于2000m2/g。
8.根据权利要求3-7中任一项所述方法，其
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为105℃～115℃，时间为8h～10h；
10.权利要求1或2所述复合材料或权利要求3-9中任一项所述方法制备的复合材料在汽车地毯、顶棚、声学包、内前围或衣帽架方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、所述聚丙烯酰胺和所述多孔碳的质量比为(93～98)：(1.5～5)：(0.5～3)。
3.一种制备权利要求1或2所述复合材料的方法，其特征在于，包括：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺和多孔碳混合双螺杆挤出，以便得到复合材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔碳的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属硝酸盐、所述有机燃料、所述可溶性有机碳源的摩尔比为1：(0.3～0.5)：(0.2～0.4)；
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，秦兴祖，张雯，田宇黎，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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