一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚丙烯复合材料技术领域，具体公开了一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感汽车仪表板复合材料及其制备方法。该材料包括聚丙烯、天然植物纤维、聚硅氧烷、交联剂母粒、相容剂、色粉以及其他助剂。本发明专利技术提供的聚丙烯复合材料通过添加聚二甲基硅氧烷来改善天然植物纤维增强聚丙烯的低温脆性，同时赋予零部件低光泽和软触感，可满足零部件的高外观要求，节约生产成本，有望替代皮革包覆。有望替代皮革包覆。

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其是涉及一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车仪表板作为汽车内部极为重要的功能与装饰件，需要具备一定的强度、韧性要求，良好的外观要求等，一直是各大主机厂设计和研发的重中之重。在所有仪表板用塑料材料中，用于硬塑无缝气囊仪表板的聚丙烯材料是要求最高、开发难度最大的一类产品。由于这类零件需要进行高低温的气囊点爆实验，在没有发泡表皮保护的前提下，需要材料自身具有极佳的低温韧性；另外，仪表板上本体作为车内外露面积最大，还需要柔软的触感、美观的纹理、较低的光泽度带来的视野舒适感。
[0003]因此，需要开发一种新型的低光泽软触感材料，目的兼具优异的低温韧性，同时又具有皮革材料所特有的低光泽和软触感，因而必将具有显著的经济及社会价值。
[0004]CN111391451A公开一种耐磨耐污兼具软触感的阻燃复合材料的制造方法，包括制备基材层，将软质弹性层和含氟化合物薄膜依次铺放在所述基材层表面上。该专利通过多层复合的方法获得耐污软触感材料，在实际生产过程中生产效率较低，且该方法对零部件的性能影响未曾提及。CN108929491A公开一种低光泽、软触感汽车仪表板复合材料及其制备方法，利用共聚聚丙烯和增强剂、增韧剂共混改性。该专利主要使用乙烯辛烯共聚物和消光剂等，提高PP材料的软触感，降低PP材料的光泽。但是乙烯辛烯的低温性能比硅橡胶要差，耐低温性能有限，且无法带给消费者仿云母的自然外观。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料及其制备方法。该专利技术中使用的硅橡胶具有耐候、低温韧性好等优点，硅橡胶加入到天然植物纤维增强的PP材料中可以大大提高PP材料的低温冲击。由于硅橡胶在交联前为液体结构，在挤出机和注塑挤出过程中可以起到很好的润滑效果，有利于PP材料的加工，同时避免仪表板注塑过程中极易出现的虎皮纹等外观缺陷。注塑出来的仪表板外观优异，具有良好的安全性，生产效率高，加工成本低等优点
[0006]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0007]本专利技术的一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料由以下重量份原料组成：
[0008]聚丙烯：27
‑
96wt％
[0009]天然植物纤维：1
‑
30wt％；
[0010]聚硅氧烷1
‑
30wt％；
[0011]交联剂母粒：0.1
‑
5wt％；
[0012]相容剂：0.5～5wt％
[0013]色粉0.5
‑
3wt％；
[0014]其他助剂0.1
‑
1wt％。
[0015]其中，
[0016]所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数在15～60g/10min之间的共聚聚丙烯。
[0017]所述的天然植物纤维为纸浆纤维、黄麻纤维、秸秆纤维，纤维直径为5～20μm。
[0018]所述的聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、三氟丙基甲基聚硅氧烷中的一种或两种组合物。
[0019]所述的相容剂为聚丙烯接枝乙烯基三乙氧基硅烷、聚丙烯接枝巯基丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯接枝胺基乙基
‑
胺基丙基
‑
三甲氧基硅烷等其中一种。
[0020]所述的色粉为炭黑、二氧化钛等无机色粉中其中一种或几种组合物，粒径为0.05～1μm。
[0021]所述的其他助剂为受阻酚系抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或受阻胺类抗氧剂中三种及以上组合物。
[0022]所述的交联剂母粒由如下重量百分比计的原料组成：
[0023]氢化硅氧烷：30～50wt％；
[0024]铂催化剂:2～10wt％；
[0025]聚丙烯:40～68wt％。
[0026]所述的交联剂母粒中，所述的铂催化剂为氯化亚铂；所述的聚丙烯为230
℃
，2.16kg的测试条件下，熔融指数在3～9g/10min之间的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或无规聚丙烯等其中一种或以上组合物；所述的氢化硅氧烷为氢化甲基硅氧烷、氢化乙基硅氧烷等其中一种。
[0027]上述交联剂母粒的制备方法，步骤如下：
[0028](1)称取如上重量份聚丙烯、氢化硅氧烷、和铂催化剂加入高速搅拌机中以低速搅拌15～30min；
[0029](2)将上述搅拌机中的混合物加入到密炼机中170～200℃进行共混，得到交联剂母粒。
[0030]上述具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料的制备方法，其步骤如下：
[0031](1)先按如上重量份称取聚丙烯(PP)、相容剂、色粉，其他助剂等混合均匀，另外称取相应重量份的玻璃纤维和聚硅氧烷混合；
[0032](2)将上述混合的PP原料，置于啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中，经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内；玻璃纤维混合物从侧喂料口中加入到挤出机中。挤出机螺杆直径为35mm，长径比L/D为40，主机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为：180℃、180℃、180℃、190℃、190℃、200℃、200℃，主机转速为250转/分钟，经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理即可。
[0033](3)将上述仪表板复合材料与相应重量份的交联剂母粒加入高速搅拌机中混合均匀后加入注塑机中注塑，注塑温度为190～230℃，模具温度在50～100℃。注塑完成后即可得到良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板。
[0034]本专利技术的有益效果是：
[0035](1)该专利技术中使用的交联剂母粒在注塑时，由于较高的模温易于向表面迁移。交联剂母粒和聚硅氧烷在高温下可以发生交联反应，生成硅橡胶，增加仪表板表面的柔软度，提高仪表板表面的软触感。硅橡胶具有优异的耐候和低温韧性，解决了无缝气囊仪表板的低温爆破失效问题，拓宽提高了PP材料在无缝气囊仪表板部件领域的应用，大大提高无缝气囊仪表板的安全性。同时聚硅氧烷为液体，对天然纤维具有良好的浸润性，在PP材料加工过程中相较于常规的乙烯辛烯共聚物等弹性体，加工性能更加优异，避免常规弹性体在PP中容易出现的虎皮纹外观缺陷的风险，提升仪表板的表面外观。
[0036](2)天然植物纤维加入到PP材料中，提高材料的强度和刚性。同时天然植物纤维和硅橡胶光泽较低，在PP材料中可以进一步降低PP材料的光泽，结合硅橡胶的柔软度，有望替代PVC等皮革的使用，提升仪表板零部件的档次，提高生产效率，降低成本。天然植物纤维本身的特殊外观，和色粉一起使用时，使得仪表板表面具有仿天然云母的外观效果，进一步提高仪表板的表面外观。
具体实施方式
[0037]本专利技术可通过下面优选方案获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：由以下重量份原料组成：聚丙烯：27
‑
96wt％天然植物纤维：1
‑
30wt％；聚硅氧烷1
‑
30wt％；交联剂母粒：0.1
‑
5wt％；相容剂：0.5～5wt％色粉0.5
‑
3wt％；其他助剂0.1
‑
1wt％。2.根据权利要求1所述的具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：所述的交联剂母粒包含以下重量百分比计的原料：氢化硅氧烷：30～50wt％；铂催化剂:2～10wt％；聚丙烯:40～68wt％。3.根据权利要求2所述的具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：所述的氢化硅氧烷为氢化甲基硅氧烷、甲基苯基氢化硅氧烷、氢化乙基硅氧烷等其中一种或两种组合物等；所述的铂催化剂为氯化亚铂；所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数在2～10g/10min之间的共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或无规聚丙烯等其中一种或以上组合物。4.根据权利要求2所述的具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：所述的交联剂母粒的制备方法如下：(1)称取如上重量份聚丙烯、氢化硅氧烷、和铂催化剂加入高速搅拌机中以低速搅拌15～30min；(2)将上述搅拌机中的混合物加入到密炼机中170～200℃进行共混，得到交联剂母粒。5.根据权利要求1所述的具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数在10～100g/10min之间的共聚聚丙烯。6.根据权利要求1所述的具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料，其特征在于：所述的天然植物纤维为纤维素纤维、苎麻纤维、秸秆纤维、黄麻纤维等其中一种，直径为5～30μm。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽萍，王溢，周炳，殷嘉兴，何培雯，张千惠，张锴，蔡莹，蔡青，周文，
申请(专利权)人：浙江普利特新材料有限公司重庆普利特新材料有限公司上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：