一种新型汽车顶棚基材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型汽车顶棚基材，包括如下重量份数的组分：均聚聚丙烯30～60份、无规共聚聚丙烯30～60份、低密度聚乙烯10～30份；0.5～20份超临界状态下的物理发泡剂，0.1～2份成核剂和0.5～10份添加剂。本发明专利技术所述的一种新型汽车顶棚基材及其制备方法，达到在发泡的过程中一次成型为汽车顶棚基材，无需后续加工，且产品性能优异。

A New Substrate for Automobile Roof and Its Preparation Method

The invention provides a new type of automobile roof base material, which comprises the following components: 30-60 parts of homopolymer polypropylene, 30-60 parts of random copolymer polypropylene, 10-30 parts of low density polyethylene, 0.5-20 parts of physical foaming agent under supercritical condition, 0.1-2 parts of nucleating agent and 0.5-10 parts of additive. The invention discloses a novel automobile roof base material and a preparation method thereof, which can be formed into automobile roof base material at one time in the process of foaming without subsequent processing, and the product has excellent performance.

【技术实现步骤摘要】
一种新型汽车顶棚基材及其制备方法
本专利技术属于汽车顶棚生产
，尤其是涉及一种新型汽车顶棚基材及其制备方法。
技术介绍
随着汽车内饰行业向高性能、环保性、低VOC的发展趋势，汽车顶棚的要求也越来愈高。汽车顶棚不仅起着支撑和防护作用，还有隔音、吸声和隔热功能。因此目前汽车顶棚更多的是使用发泡聚氨酯和带有玻纤的聚丙烯层状复合材料。但是目前对汽车用品可回收性能要求的提高，聚氨酯泡沫和玻纤增强聚丙烯均遇到了瓶颈。聚氨酯泡沫是公认的难以回收的材料之一，且含有残留的异氰酸酯等单体，导致汽车内VOC提高，对车内人员健康造成损害。而玻纤增强聚丙烯在回收过程中，目前主要采用填埋和焚烧，但这些方法即浪费资源，还污染环境。此外，也可用粉碎机将汽车内饰用废旧板材边角料粉碎，在粉碎后的汽车顶棚用聚丙烯废料中添加新的聚丙烯、玻璃纤维、偶联剂等制成板材。但破碎过程细小的玻璃纤维飞扬，会影响工人身体健康，且破碎后玻璃纤维破损较大，需另外添加短切玻璃纤维。因此，现阶段的汽车顶棚材料无论是在回收利用方面还是在VOC等关系车内人员健康的方面都有明显的欠缺。也有一些研究是以聚丙烯发泡树脂为原料进行发泡得到颗粒状的中间产物或者片材的中间产物，这些产品虽然减少汽车顶棚有害物质的排放，降低了汽车内VOC，而且也具有良好的可回收和再利用的性能；但是其仍存在一些技术上的制约，例如，若要得到成型产品，还需要将中间产物进行二次加工，不仅浪费时间，生产成本也提高，而且最主要的是其泡孔密度较低，倍率较低，使其产品的质量得不到很好的保障。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种新型汽车顶棚基材及其制备方法，达到在发泡的过程中一次成型为汽车顶棚基材，无需后续加工，且产品性能优异。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种新型汽车顶棚基材，包括如下重量份数的组分：均聚聚丙烯30～60份、无规共聚聚丙烯30～60份、低密度聚乙烯10～30份；0.5～20份超临界状态下的物理发泡剂，0.1～2份成核剂和0.5～10份添加剂。优选的，所述均聚聚丙烯树脂的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万。优选的，无规共聚聚丙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万。优选的，低密度聚乙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为3～100万。优选的，所述添加剂包括表面活性剂、抗氧化剂、稳定剂、色母、阻燃剂、无机填料中的一种或两种以上。优选的，所述成核剂包括碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、云母、高岭土中的一种或两种以上；优选的，所述成核剂的目数为1250～5000目。优选的，所述超临界状态下的物理发泡剂包括超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界脂肪族C3-C8烃中的一种；优选的，所述脂肪族C3-C8烃为正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和环戊烷中的一种或两种以上。一种新型汽车顶棚基材的制备方法，包括如下步骤：1、将挤出机升温至160～230℃，汽车顶棚模具升温至160～230℃；2、将原料按照比例混匀由挤出机以熔体状态注入到汽车顶棚模具中；3、将汽车顶棚模具密封，向汽车顶棚模具内充入超临界状态下的物理发泡剂，汽车顶棚模具内压力为5～30MPa，保温保压10～60分钟；4、开模发泡，得到成型的汽车顶棚基材。优选的，其中步骤(4)中开模发泡，采用的方式包括先通过泄压阀将汽车顶棚模具内的压力泄至低于饱和压力，再开模或者在超临界条件下直接开模；优选的，在泄压开模发泡时，将汽车顶棚模具温度降至130～170℃，发泡时冷却定型得到成型的汽车顶棚基材。优选的，步骤(4)中的汽车顶棚基材结构为三明治型式，包括发泡内芯和发泡内芯的上下结皮表层；优选的，其发泡内芯的厚度为2～20mm，其结皮表层的厚度为0.2～1.0mm；优选的，其中发泡内芯的体积膨胀倍率为2～60倍，平均孔径为0.1～100μm。相对于现有技术，本专利技术所述的一种新型汽车顶棚基材及其制备方法具有以下优势：(1)汽车顶棚基材中无任何化学发泡剂和单体残留，VOC值低，对车内人员健康无损伤，环境友好；(2)汽车顶棚基材采用超临界状态下的物理发泡剂，无交联过程，可循环再利用，生产过程对环境无负面影响；(3)采用汽车顶棚模具进行发泡定型，可以直接一次性成型为汽车顶棚基材，无需后续加工过程，后期只需在汽车顶棚基材表面复合无纺布和其他面料即可，生产效率高；(4)汽车顶棚基材结构为三明治型式，包括发泡内芯和发泡内芯的上下结皮表层；既有优异的力学性能，又能够隔音隔热；(5)发泡内芯的体积膨胀倍率为2～60倍，平均孔径为0.1～100μm，发泡内芯的产品具有倍率高，泡孔细密，产品性能好。附图说明图1为本专利技术实施例1所述的产品的电镜检测图；图2为本专利技术实施例2所述的产品的泡孔检测图；图3为本专利技术实施例4所述的产品的泡孔检测图。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。其中，1重量份数为1Kg。实施例1一种新型汽车顶棚基材制备，包括以下重量份的各组分：基体树脂：均聚聚丙烯50重量份，无规共聚聚丙烯40重量份，低密度聚乙烯10重量份；所述均聚聚丙烯树脂的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万；无规共聚聚丙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万；低密度聚乙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为3～100万；气体成核剂为滑石粉：0.2重量份；物理发泡剂为超临界二氧化碳：15重量份；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.6重量份；稳定剂为单甘酯：1.5重量份。实验步骤：1、将双螺杆挤出机升温至210℃，汽车顶棚模具升温至210℃；2、将原料按照以上比例混合均匀，将双螺杆转速调至100r/min后开始加料，同时将挤出机与汽车顶棚模具连通，将熔体注入到汽车顶棚模具中；3、向汽车顶棚模具中注入超临界二氧化碳，温度为210℃，并将压力维持在20MPa，保温保压50min；4、利用泄压阀将汽车顶棚模具泄压至1MPa，然后打开汽车顶棚模具发泡，再对整个产品进行迅速冷却至170℃，可得到汽车顶棚基材，称为例1产品。其中例1产品：体积膨胀倍率为25倍；如图1，为例1产品的电镜检测图，由图1中可以看出，平均孔径为80μm，发泡内芯的产品具有倍率高，泡孔细密，产品性能好。实施例2基体树脂：均聚聚丙烯40重量份，无规共聚聚丙烯55重量份，聚烯烃弹性5；所述均聚聚丙烯树脂的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万；无规共聚聚丙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万；低密度聚乙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为3～100万；气体成核剂为滑石粉：0.2重量份；物理发泡剂为超临界氮气：12重量份；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.6重量份；泡孔稳定剂为单甘酯：1.5重量份。实验步骤：1、将双螺杆挤出机升温至210℃，汽车顶棚模具升温至210℃；2、将原料按照以上比例混合均匀，将双螺杆转速调至10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：包括如下重量份数的组分：均聚聚丙烯30～60份、无规共聚聚丙烯30～60份、低密度聚乙烯10～30份；0.5～20份超临界状态下的物理发泡剂，0.1～2份成核剂和0.5～10份添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：包括如下重量份数的组分：均聚聚丙烯30～60份、无规共聚聚丙烯30～60份、低密度聚乙烯10～30份；0.5～20份超临界状态下的物理发泡剂，0.1～2份成核剂和0.5～10份添加剂。2.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：所述均聚聚丙烯树脂的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万。3.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：无规共聚聚丙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为5～20万。4.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：低密度聚乙烯的熔指0.5～30g/10min，数均分子量为3～100万。5.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：所述添加剂包括表面活性剂、抗氧化剂、稳定剂、色母、阻燃剂、无机填料中的一种或两种以上。6.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：所述成核剂包括碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、云母、高岭土中的一种或两种以上；优选的，所述成核剂的目数为1250～5000目。7.根据权利要求1所述的一种新型汽车顶棚基材，其特征在于：所述超临界状态下的物理发泡剂包括超临界二氧化碳、超临界氮气、超临界脂肪族C3-C8烃中的一种；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷栋梁，闫达，陈丁猛，杨丽含，常秀娟，刘亚鹏，
申请(专利权)人：天津市大林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12