耐翘曲的TPO人造革及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种耐翘曲的TPO人造革，包括TPO表皮层和海绵层，其中，TPO表皮层包含30‑40重量份的PP、30‑40重量份的PE和20‑40重量份的弹性体，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份；海绵层包含＞90重量份的PP和3‑5重量份的发泡剂，基于海绵层总重为100重量份，TPO人造革在常温下具有≤1cm的翘曲度以及在120℃下10min后具有≤2cm的翘曲度。本发明专利技术还涉及耐翘曲TPO人造革的制造方法，要求过程中的牵引张力为≤30N。最后涉及耐翘曲的TPO人造革用于精准切边覆膜技术的用途。

【技术实现步骤摘要】
耐翘曲的TPO人造革及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种耐翘曲的热塑性聚烯烃弹性体(也称TPO)人造革，以及用于制造该TPO人造革的方法，和该TPO人造革的用途。
技术介绍
TPO能够作为蒙皮广泛用于汽车内饰中，相对传统聚氯乙烯的内饰材料有着环保，无卤素，不含增塑剂的优点。TPO人造革一般由TPO表皮层和海绵层复合而成。现有技术中公开了不同的方法对TPO汽车内饰材料进行改进。例如CN107351495A公开了一种多色TPO汽车内饰材料，自下而上包括聚烯烃海绵层、多色TPO表皮层和水性聚氨酯涂层，其中表皮层由至少两个单色TPO表皮复合拼接而成，每个单色TPO表皮包括20-40重量份高密度聚乙烯、20-40重量份聚丙烯、5-10重量份乙烯-丙烯酸共聚物、30-50重量份三元乙丙橡胶等。CN106380819A公开了一种超软质TPO材料，由下到上包括基质层、海绵层、TPO表皮层和油漆层，其中TPO表皮层包括25-45重量份热塑性弹性体、10-20重量份聚烯烃、25-40份增粘树脂、1-5份乙烯-醋酸乙烯共聚物、8-15份发泡剂等。在汽车内饰领域需要将TPO人造革和骨架贴合在一起，在该贴合过程中，目前最常用的加工方式有真空成型，阴模成型和低压注塑三种加工技术。在真空成型中，将已有皮纹的人造革预先将热，后通过真空吸附，以含有花纹的一面背对骨架，和骨架进行热复合，得到多层结构的内饰件。此方法得到的产品花纹常常有一定的损失。在阴模成型中，将不含皮纹的人造革预先加热，后通过真空吸附到有反花纹的模具上，另外一端的含骨架的模具合模后，经过一定时间的保压，然后上下模分离，取出复合后的零件。该方法对表皮的拉伸性能要求高，模具投入成本较高，工艺相对复杂。在低压注塑中，将已有皮纹的人造革放置于注塑模具内，后通过低压注塑使得熔融骨架材料与表皮结合形成多层结构的汽车内饰零件。人造革受到拉伸和熔体材料挤压的共同作用，会导致渗料、穿孔、褶皱以及表皮皮纹深浅不均等问题。上述的真空成型、阴模成型、低压注塑这三种成型方法都要求人造革材料是卷材或者片材喂料，成型后的零件包含大量边角料需要切除，材料利用率低。在此基础上，最新发展出一种使用精准切边覆膜技术的新工艺。精准切边覆膜技术(ESL，exactshapelaminate，意为精准切边覆膜技术)提升了压力覆膜和包边的工艺水平。精准切边覆膜工艺使用配合成品件几何图形的精确剪裁的面料，通过使用伺服控制的抓爪系统实现面料在压力覆膜流程里直接到磨具上的精确覆盖，之后一次性直接完成自动包边的流程。ESL技术的优点在于，通过最理想的面料剪裁手法减少面料的浪费，对此，能够最大利用率地使用表皮，利用率超过95％，而前面三个方法中表皮的利用率不足80％；可满足与日俱增的质量要求,例如限制颗粒的拉伸；通过整合加工流程降低人工成本。ESL工艺对材料的受热成型要求较高，要求材料热稳定性好，在加热时没有收缩，翘曲等问题。然而，现有的常规TPO材料在热加工方面具有缺陷。为了粘合骨架而涂覆完热熔胶后，TPO人造革会变得翘曲。由于翘曲的TPO皮革会在零件边角处卷曲，因而无法用于复合。因此，现有的TPO材料不适合于精准切边覆膜技术。为了适用于加工有利的精准切边覆膜技术，需要对TPO人造革进一步改善。
技术实现思路
基于上述现有技术，本专利技术的目的在于提供一种耐翘曲的TPO人造革，其没有收缩、翘曲等问题。本专利技术的目的还在于提供一种用于制造耐翘曲的TPO人造革的方法。最后，本专利技术的目的在于提供这种耐翘曲的TPO人造革的用途。为实现上述技术目的，本专利技术提出一种耐翘曲的TPO人造革，包括TPO表皮层和海绵层，其中，TPO表皮层包含聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和弹性体，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份,含有30-40重量份的PP、30-40重量份的PE和20-40重量份的弹性体；基于海绵层总重为100重量份，海绵层包含＞90重量份的PP和3-5重量份的发泡剂，所述TPO人造革在常温下具有≤1cm的翘曲度以及在120℃下10min后具有≤2cm的翘曲度。TPO表皮层中的PP优选适合挤出/压延类的PP，其主要用来提高TPO表皮层的耐热性能。当PP含量过高(超过40重量份)时，会导致TPO表皮层过硬，失去表皮类的软性触感。TPO表皮层中的PE主要用来提高材料的强度及触感。当PE含量过高(超过40重量份)时，TPO表皮层的耐热性能降低。能够清楚表征材料耐翘曲性的指标是材料的翘曲度。在此，翘曲度定义为：尺寸为10cm*10cm的样品方块平放在水平面上时，翘曲最高点和水平面之间的垂直距离。本专利技术的TPO人造革相对于常规TPO人造革具有低的常温和高温翘曲度，具体地在常温下具有≤1cm的翘曲度以及在120℃下10min后具有≤2cm的翘曲度。为了改进TPO人造革的耐翘曲性，本专利技术中的一个关键在于：TPO表皮层中的PP、PE含量比常规高，而弹性体含量则尽可能少。优选地，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份，TPO表皮层包含20-25重量份的弹性体。为了提高耐翘曲性，TPO表皮层中的弹性体要求弹性不宜过高，受热不易变形。基于此，本专利技术TPO表皮层中的弹性体不使用聚烯烃弹性体(POE)，因为POE的熔点一般较低，原材料容易结块，导致制成的成品热稳定性和花纹保持性差且容易粘模具。能够用于本专利技术TPO表皮层中的弹性体例如为：SBES(苯乙烯嵌段共聚物)、TPS(热塑性苯乙烯)、TPV(热塑性硫化橡胶)等。优选地，本专利技术TPO表皮层中的弹性体为TPV。通过选择TPV作为TPO表皮层中的弹性体，并将其含量相对于常规设置得较低，能够实现TPO表皮层和海绵层的收缩率良好匹配，从而有效减少翘曲和收缩。优选地，本专利技术TPO表皮层中的PP具有＞300％的断裂伸长率，TPO表皮层中的PE为线性低密度聚乙烯并具有＞300％的断裂伸长率。另外，本专利技术的TPO表皮层中，基于PP、PE和弹性体总重为100重量份，还能够额外添加少量的热稳定剂和色母粒，用来改善光和热老化性能，以及表皮着色性。PP是海绵的主要原材料。优选地，海绵层中的PP为均聚PP和耐冲击PP，其中，基于海绵层总重为100重量份，包含5重量份-10重量份的耐冲击PP。均聚PP和耐冲击PP能够优化海绵的耐热性能。优选地，海绵层还包含≤5重量份的聚乙烯(PE)，优选线性低密度聚乙烯(LLDPE)。PE能够提高海绵层的柔软度。优选地，根据需要，还能够在海绵层中加入稳定剂，例如1重量份，进一步改善耐热性；以及色母粒，例如0-2重量份。在根据本专利技术的海绵层中，两种PP(均聚PP和耐冲击PP)和线性低密度聚乙烯、发泡剂、稳定剂和色母粒混合均匀后挤出得到致密层薄膜，后电子交联内部形成作用点。通过发泡炉将致密薄膜发泡成聚烯烃海绵，发泡的倍率对材料的性能有影响。原材料PP，LLDPE的性能将影响聚烯烃海绵的热力学行为，例如：收缩率、内聚力、翘曲情况、断裂伸长率和拉伸强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐翘曲的TPO人造革，包括TPO表皮层和海绵层，其中，/n所述TPO表皮层包含PP、PE和弹性体，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份,含有30-40重量份的PP、30-40重量份的PE和20-40重量份的弹性体；/n基于海绵层总重为100重量份，所述海绵层包含＞90重量份的PP和3-5重量份的发泡剂，/n所述TPO人造革在常温下具有≤1cm的翘曲度以及在120℃下10min后具有≤2cm的翘曲度。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐翘曲的TPO人造革，包括TPO表皮层和海绵层，其中，
所述TPO表皮层包含PP、PE和弹性体，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份,含有30-40重量份的PP、30-40重量份的PE和20-40重量份的弹性体；
基于海绵层总重为100重量份，所述海绵层包含＞90重量份的PP和3-5重量份的发泡剂，
所述TPO人造革在常温下具有≤1cm的翘曲度以及在120℃下10min后具有≤2cm的翘曲度。


2.根据权利要求1所述的TPO人造革，基于表皮层中PP、PE和弹性体总重为100重量份，所述TPO表皮层包含20-25重量份的弹性体。


3.根据权利要求1所述的TPO人造革，所述弹性体为TPV。


4.根据权利要求1所述的TPO人造革，所述TPO表皮层中的PP具有＞300％的断裂伸长率，所述TPO表皮层中的PE为线性低密度聚乙烯并具有＞300％的断裂伸长率。


5.根据权利要求1所述的TPO人造革，所述海绵层中的PP为均聚PP和耐冲击PP，其中基于海绵层总重为100重量份，包含5重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙城，刘海洋，滕大勇，
申请(专利权)人：贝内克长顺汽车内饰材料张家港有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32