一种新型汽车内饰材料及其改性方法技术

本发明专利技术提供了一种新型汽车内饰材料及其改性方法。所述汽车内饰材料包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。所述改性方法包括如下步骤：(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；(2)用超音速火焰对涂覆了所述改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；(3)对所述改性骨架材料进行水热处理；(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。本发明专利技术提供的改性方法能够提高汽车内饰材料的骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合牢度，改善汽车内饰材料的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型汽车内饰材料及其改性方法
本专利技术属于汽车内饰件加工
，具体涉及一种新型汽车内饰材料及其改性方法。
技术介绍
仪表板是汽车内饰的重要组成部分，近年来，随着技术的不断进步，更多的操作功能被集中到了仪表板中。显然，为了确保所支撑的各种仪表和零件能够在高速行驶及振动状态下正常工作，仪表板必须具有足够的刚性和抗冲击性能。聚丙烯(PP)因具有良好的加工性能、耐化学性，同时质轻、价格低廉的优点，而被广泛用作汽车仪表板的骨架材料。现代汽车工业中，为了增加安全性和乘客的舒适感，汽车仪表板很多都采用搪塑及发泡工艺制成的软质仪表板，方法如下：先采用搪塑成型工艺，制成模具形状的搪塑表皮产品；再采用发泡成型工艺，在搪塑表皮与骨架中间注入发泡材料，经发泡使表皮与骨架连接成软质状态，形成搪塑车用软质仪表板。但是聚丙烯是一种表面能较低的非极性聚合物，其表面附着力非常差，用它制成的仪表板骨架很难直接粘附泡沫层，产品一旦遇到外部的冲击就会在冲击的局部产生分层等不良结果。通常，用于提高仪表板骨架材料与发泡层之间粘结力的方法主要有以下三种：1、在骨架材料与发泡层之间涂布胶水。如CN106827751A提供了一种环保型汽车内饰复合材料及其制备方法，采用TPU热熔胶、EVA热熔胶、PE热熔胶或PA热熔胶，实现骨架结构层与发泡层之间的的粘接。但是这种方法并未改变聚丙烯骨架材料的表面性质，因此层间结合力不佳。2、采用具有更高表面张力的骨架材料。如CN103030884A公开了一种汽车搪塑仪表板骨架用的聚丙烯组合物及其制备方法，CN104558845A公开了一种免火焰处理仪表板用聚丙烯复合物及其制备方法，二者均是通过将聚丙烯与高极性的材料共混，提高骨架材料的表面张力。3、对骨架材料进行表面处理，提高表面张力。目前火焰处理的方法已成为大多数的零部件厂商经常采用的提高聚丙烯所制仪表板骨架表面张力的预处理方法。火焰处理就是对零件表面用氧化火焰进行瞬时处理，消除表面吸附的小分子，除掉油污和弱界面层，同时在火焰的作用下，在聚丙烯表面产生自由基和离子等极性基团。但是，单独火焰处理的方法能够产生的极性基团较少，对于骨架材料表面张力的提高作用有限。因此，在本领域期望得到一种新的汽车仪表板表面处理方法，以进一步提高仪表板骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合力。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种新型汽车内饰材料及其改性方法，该改性方法能够提高汽车内饰材料的骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合牢度，改善汽车内饰材料的抗冲击性能。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。作为本专利技术的优选技术方案，所述表皮层的材质选自聚烯烃、聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体中的一种。优选地，所述发泡层为TPU微孔发泡层、EVA微孔发泡层或PU微孔发泡层。优选地，所述热熔胶层为TPU热熔胶层，熔点为40-160℃；例如可以是40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或160℃等。另一方面，本专利技术提供一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；(2)用超音速火焰对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；(3)对步骤(2)得到的改性骨架材料进行水热处理；(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。本专利技术选用的特定改性剂在超音速火焰的作用下，能够与汽车内饰材料的骨架材料之间发生反应，使得骨架材料表面带有极性的磺酸基、羟基和马来酸酐基团，一方面提高了骨架材料的表面张力，有助于热熔胶层的粘附；另一方面，上述基团能够与常见的热熔胶发生反应，进一步提高粘结强度。作为本专利技术的优选技术方案，所述改性剂由40-60wt％(例如40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％、50wt％、52wt％、53wt％、55wt％、56wt％、58wt％或60wt％等)的有机磺酸盐、20-40wt％(例如20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％或40wt％等)的羟基丙烯酸酯和10-30wt％(例如10wt％、12wt％、13wt％、15wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％或30wt％等)的马来酸酐接枝的聚丙烯组成。作为本专利技术的优选技术方案，所述有机磺酸盐为烷基磺酸盐和/或烯基磺酸盐。由于烯基的稳定性低于烷基，在超音速火焰的作用下更容易与骨架材料发生反应，因此，本专利技术中有机磺酸盐更优选为烯基磺酸盐。需要说明的是，本专利技术对有机磺酸盐中阳离子的种类没有特殊限定，示例性地，可以选择钠离子或钾离子等。有机磺酸盐作为改性剂的组分之一，除了与骨架材料发生反应之外，还有助于减轻骨架材料在超音速火焰作用下发生变形的风险。优选地，所述烷基磺酸盐选自辛基磺酸盐、十二烷基磺酸盐或十八烷基甲基萘磺酸盐中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：辛基磺酸盐与十二烷基磺酸盐的组合、辛基磺酸盐与十八烷基甲基萘磺酸盐的组合、十二烷基磺酸盐与十八烷基甲基萘磺酸盐的组合等。优选地，所述烯基磺酸盐选自乙烯基磺酸盐、烯丙基磺酸盐、4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：乙烯基磺酸盐与烯丙基磺酸盐的组合、乙烯基磺酸盐与4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐的组合、乙烯基磺酸盐与1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐的组合、烯丙基磺酸盐与4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐的组合、烯丙基磺酸盐与1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丙酯的组合、丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丁酯的组合、丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯的组合、丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟丙酯的组合、丙烯酸羟丙酯与丙烯酸羟丁酯的组合、甲基丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟丙酯的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述马来酸酐接枝的聚丙烯中，马来酸酐的接枝率为0.5-3wt％；例如可以是0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％或3wt％等。马来酸酐接枝的聚丙烯在超音速火焰的作用下，与骨架材料之间同时存在化学反应键合和物理熔融粘合两种结合方式。由于有机磺酸盐和羟基丙烯酸酯是小分子，因此在超音速火焰处理时，一部分会被彻底氧化为二氧化碳和水；而马来酸酐接枝的聚丙烯是高分子，耐热性相对更好。通过添加马来酸酐接枝的聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。

【技术特征摘要】
1.一种新型汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。2.根据权利要求1所述的新型汽车内饰材料，其特征在于，所述表皮层的材质选自聚烯烃、聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体中的一种；优选地，所述发泡层为TPU微孔发泡层、EVA微孔发泡层或PU微孔发泡层；优选地，所述热熔胶层为TPU热熔胶层，熔点为40-160℃。3.一种如权利要求1或2所述的新型汽车内饰材料的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括如下步骤：(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；(2)用超音速火焰对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；(3)对步骤(2)得到的改性骨架材料进行水热处理；(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。4.根据权利要求3述的改性方法，其特征在于，所述改性剂由40-60wt％的有机磺酸盐、20-40wt％的羟基丙烯酸酯和10-30wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯组成。5.根据权利要求3或4所述的改性方法，其特征在于，所述有机磺酸盐为烷基磺酸盐和/或烯基磺酸盐，进一步优选为烯基磺酸盐；优选地，所述烷基磺酸盐选自辛基磺酸盐、十二烷基磺酸盐或十八烷基甲基萘磺酸盐中的一种或至少两种的组合；优选地，所述烯基磺酸盐选自乙烯基磺酸盐、烯丙基磺酸盐、4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求3-5任一项所述的改性方法，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或至少两种的组合；优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，杨博，
申请(专利权)人：东莞市雄林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44