一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料及其制备方法和应用。所述TPO汽车内饰材料由下至上依次包括TPO表皮层、发泡层、背涂层；其制备方法为首先通过双螺杆挤出方式制备含石墨烯的三元乙丙橡胶母粒，接着通过计量装置将TPO组分、石墨烯增强三元乙丙橡胶组分、聚烯烃弹性体组分、聚丙烯组分、颜料组分混合，制备TPO表皮材料；制备方法简单可控，重复性较好，生产成本低；由此方法所制得的TPO汽车内饰材料，无需添加光稳定剂，具有耐光老化、耐热、抗静电等特点，用于汽车革可提高成品革的品质及综合性能；利用该方法制备得到的软质TPO材料具有使用舒适，低气味、低VOC的优点，可回收利用、绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及汽车内饰
，尤其涉及一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料及其制备方法和应用。
技术介绍
TPO(聚烯烃热塑性弹性体)是一种高性能聚烯烃产品，其在高温下可以像热塑性塑料一样加工，而在常温下又呈现橡胶弹性，密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工、可重复使用，这些特性又使其在汽车内外饰领域大有可为。据相关数据显示，使用TPO可以使车重减轻20％～25％，被认为是汽车轻量化的理想材料。随着汽车国产化的推进，以及科技的进步，社会对清洁生产、节约生产提出越来越高的要求，提高汽车内饰革的品质、环保性越来越受到大众的关注。传统添加光稳定剂的方法已不符合生态环保汽车内饰材料的要求。本专利技术利用石墨烯的润滑特性，以石墨烯增强三元乙丙橡胶，不加光稳定剂，即可有效提升TPO汽车内饰材料的耐光老化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，由背涂层、发泡层和TPO表皮材料层构成；同时还提供了所述的TPO汽车内饰材料的制备方法；其特点是其一利用石墨烯结构稳定及润滑性好的特点增强三元乙丙橡胶，无需添加光稳定剂，即可有效提升TPO汽车内饰材料的耐光老化性能；其二是本专利技术方法简单可控、重复性好，能够得到性能优良的汽车内饰材料，利用该方法制备得到的TPO汽车内饰材料具有使用舒适、低气味、低VOC的优点，可回收利用，绿色环保。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术的其中一个目的在于提供了一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，由下而上依次包括背涂层、发泡层和TPO表皮材料层，其中所述TPO表皮材料层包括以下重量份的组分：TPO：20～60份；石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒：10～40份；聚烯烃弹性体：5～20份；改性聚丙烯：5～15份；颜料：4～8份。无需光稳定剂，改用石墨烯增强三元乙丙橡胶，利用石墨烯结构稳定及润滑性好的特点，可有效提升TPO汽车内饰材料的耐光老化性能，同时降低了助剂的添加，降低了环境污染和生产成本，降低了光稳定剂的污染问题。优选地，所述背涂层为聚氨酯或聚烯烃类涂饰剂层。采用水性、无苯、低毒环保的聚氨酯或聚烯烃涂饰剂层，只需少量就能达到很好的粘结效果。优选地，所述发泡层为聚丙烯发泡层。因TPO表皮材料层和聚丙烯发泡层具有较好的相容性。优选地，所述石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒包括以下重量份的组分：三元乙丙橡胶100份、石墨烯0.5-1份。优选地，所述石墨烯为导电性石墨烯、导热性石墨烯、储能型石墨烯、增强型石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种。本专利技术还有一个目的在于公开了一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料的制备方法，包括以下步骤：(1)石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒的制备：将三元乙丙橡胶和石墨烯称重后加入双螺杆挤出机中混合均匀、熔融挤出造粒，获得石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒；(2)TPO表皮材料层的制备：通过计量装置准确称量配方量的TPO、石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒、聚烯烃弹性体、改性聚丙烯和颜料，加入双螺杆挤出机中混合均匀、熔融挤出、压光，冷却制备TPO表皮材料层；(3)TPO汽车内饰材料的制备：按照由下至上的复合方式将背涂层、发泡层和PO表皮材料复合在一起制备所述的TPO汽车内饰材料；首先将步骤(2)制备的TPO汽车内饰材料层与发泡层复合、压花、冷却；然后将发泡层的背面涂布背涂层并烘干，得到TPO汽车内饰材料。石墨烯和三元乙丙橡胶直接通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，无需添加其他溶剂或者助剂，减少了工序和原料成本。优选地，所述步骤(3)中的TPO表皮材料层和发泡层复合的方法为挤出流延法、超临界发泡中的至少一种。超临界发泡法制备的塑料制品具有高比强度和高性价比，大幅提高制品尺寸精度，大幅减少产品残余应力和翘曲变形，减轻产品质量。本专利技术的另外一个目的在于提供了所述的石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料在航空工业、交通领域、按摩器材、家居等制造领域的应用。本专利技术的有益效果在于：(1)利用石墨烯结构稳定及润滑性好的特点增强三元乙丙橡胶，无需添加光稳定剂，即可有效提升TPO汽车内饰材料的耐光老化性能，同时降低了助剂的添加，降低了环境污染和生产成本，降低了光稳定剂的污染问题；(2)本专利技术方法简单可控、重复性好，能够得到性能优良的汽车内饰材料，利用该方法制备得到的TPO汽车内饰材料具有使用舒适、低气味、低VOC的优点，可回收利用，绿色环保；(3)本专利技术中石墨烯的添加量在0.5-1份，添加量少，对其他性能不会造成负面影响，还能赋予汽车革更好的耐光老化性能。附图说明图1为本专利技术的TPO汽车内饰材料结构示意图。其中，1-TPO表皮材料层，2-发泡层，3-背涂层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。除非另作定义，此外使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。如图1所示，本专利技术的石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，由下而上依次包括背涂层3、发泡层2和TPO表皮材料层1；所述背涂层3为聚氨酯或聚烯烃类涂饰剂层。采用水性、无苯、低毒环保的聚氨酯或聚烯烃涂饰剂层，只需少量就能达到很好的粘结效果；所述发泡层2为聚丙烯发泡层。因TPO表皮材料层和聚丙烯发泡层具有较好的相容性。本专利技术还有一个目的在于公开了一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料的制备方法，包括以下步骤：(1)石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒的制备：将三元乙丙橡胶和石墨烯称重后加入双螺杆挤出机中混合均匀、熔融挤出造粒，获得石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒；(2)TPO表皮材料层的制备：通过计量装置准确称量配方量的TPO、石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒、聚烯烃弹性体、改性聚丙烯和颜料，加入双螺杆挤出机中混合均匀、熔融挤出、压光，冷却制备TPO表皮材料层；(3)TPO汽车内饰材料的制备：按照由下至上的复合方式将背涂层、发泡层和PO表皮材料复合在一起制备所述的TPO汽车内饰材料；首先将步骤(2)制备的TPO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：由下而上依次包括背涂层、发泡层和TPO表皮材料层，其中所述TPO表皮材料层包括以下重量份的组分：TPO：20~60份；石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒：10~40份；聚烯烃弹性体：5~20份；改性聚丙烯：5~15份；颜料：4~8份。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：由下而上依次包括背涂层、发泡层和TPO表皮材料层，其中所述TPO表皮材料层包括以下重量份的组分：TPO：20~60份；石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒：10~40份；聚烯烃弹性体：5~20份；改性聚丙烯：5~15份；颜料：4~8份。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：所述背涂层为聚氨酯或聚烯烃类涂饰剂层。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：所述发泡层为聚丙烯发泡层。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：所述石墨烯增强三元乙丙橡胶母粒包括以下重量份的组分：三元乙丙橡胶100份、石墨烯0.5-1份。5.根据权利要求4所述的一种石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内饰材料，其特征在于：所述石墨烯为导电性石墨烯、导热性石墨烯、储能型石墨烯、增强型石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种。6.一种如权利要求1所述的石墨烯增强三元乙丙橡胶的TPO汽车内...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，韩立业，高金岗，张义，蔡志林，
申请(专利权)人：苏州瑞高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32