一种低VOC的TPO汽车内饰材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低VOC的TPO汽车内饰材料及其生产工艺，从下往上依次为聚烯烃海绵层、TPO表层和水漆层，所述水汽层包括水性底漆层和水性面漆层，其特征在于：所述水性底漆层包括如下重量份原料：75

【技术实现步骤摘要】
一种低VOC的TPO汽车内饰材料及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及汽车内饰材料
，具体涉及一种低VOC的TPO汽车内饰材料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]热塑性聚烯烃弹性体(TPO)主要由橡胶和聚烯烃两种组分组成，具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能，又具有优异的耐热耐老化和抗紫外性能，在常温下成橡胶弹性，密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用等优点，广泛应用于汽车部件、电子电气、建筑密封、运动器械、机械行业等领域。
[0003]聚烯烃弹性体材料表面通常需要进行涂饰一层油漆，用来提高抗刮擦性能以及提供良好手感；但目前应用在聚烯烃弹性体表面的油漆通常为溶剂型聚氨酯油漆，常以甲苯，丁酮等等材料作为溶剂，而产品残留的溶剂会导致VOC的超标。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低VOC的TPO汽车内饰材料及其生产工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种低VOC的TPO汽车内饰材料，从下往上依次为聚烯烃海绵层、TPO表层和水漆层，所述水汽层包括水性底漆层和水性面漆层，所述水性底漆层包括如下重量份原料：75
‑
100份改性聚氨酯，0.1
‑
0.8份消泡剂(IOTA 1810)，0.3
‑
0.5份分散剂(十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸钠或硬脂酸)，5
‑
10份纳米碳酸钙，2
‑
5份硅溶胶，1.2r/>‑
2.0份光引发剂(2959)，30
‑
50份去离子水；
[0007]所述水性面漆层包括如下重量份原料：75
‑
100份改性聚氨酯，0.1
‑
0.8份消泡剂(IOTA 1810)，0.3
‑
0.5份分散剂(十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸钠或硬脂酸)，2
‑
5份硅溶胶，1.2
‑
2.0份光引发剂(2959)，30
‑
50份去离子水；
[0008]所述改性聚氨酯包括如下步骤制成：
[0009]将聚丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二羟甲基丙酸和二元醇加入三口烧瓶中，通入氮气，升温至80℃以200r/min的转速磁力搅拌2h，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温反应3h，反应结束后加入丙酮和三乙胺，搅拌30min，之后以1000r/min的转速匀速搅拌并加入去离子水和乙二胺，搅拌1h，制得乳液，在温度50℃下、真空度0.09MPa下除去丙酮，制得改性聚氨酯。
[0010]进一步地，所述聚丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二羟甲基丙酸、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙胺、乙二胺和二元醇的用量比为20g∶4.10
‑
4.12g∶2.02
‑
2.06g∶22.23g∶1.57
‑
1.60g∶1g∶4.24
‑
4.32g，二月桂酸二丁基锡的用量为单体重量和的3
‑
5％。
[0011]进一步地，所述二元醇包括如下步骤制成：
[0012]步骤S1、将六氟正丁醇加入装有丙酮的三口烧瓶中，通入氮气，升温至80℃，在
200r/min的转速下匀速搅拌并加入L
‑
赖氨酸三异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，匀速搅拌并保温反应3h，反应结束后降温至室温，加入二乙醇胺，继续搅拌并反应20min，旋蒸除去溶剂，制得中间体1；
[0013]步骤S1中六氟正丁醇上的醇羟基先和L
‑
赖氨酸三异氰酸酯上的一个异氰酸酯基反应，之后降温至室温，L
‑
赖氨酸三异氰酸酯上的第二个异氰酸酯与二乙醇胺上的仲胺反应，生成中间体1，其为一种含有氟键的二元醇；
[0014]步骤S2、将衣康酸和丙烯酸羟乙酯加入装有甲苯的四口烧瓶中，升温至60℃，氮气气氛下加入对甲苯磺酸，匀速搅拌并反应4h，反应结束后升温至70℃，继续搅拌并反应30min，反应结束后用无水硫酸镁除去水，蒸出溶剂，在40℃下抽真空4h，制得中间体2；
[0015]步骤S2中衣康酸上的一个羧基和丙烯酸羟乙酯上的一个羟基反应，生成中间体2，结构如下所示，该结构中引入了衣康酸结构，引入了不饱和的碳碳双键，
[0016][0017]步骤S3、将中间体2加入三口烧瓶中，之后加入二氯亚砜，回流反应12h，反应结束后旋蒸除去剩余二氯亚砜，制得滤饼，之后加入四氢呋喃中，过滤，旋蒸除去溶剂，制得中间体3；
[0018]步骤S3中通过二氯亚砜合成中间体3，在中间体3的结构中引入酰氯，中间体3结构如下所示：
[0019][0020]步骤S4、将中间体3加入四氢呋喃中，冰水浴下缓慢滴加至浓氨水中，室温下匀速搅拌24h，反应结束后减压蒸出四氢呋喃，用二氯甲烷萃取三次，有机层洗涤后干燥、重结晶，之后将制得的化合物采用霍夫曼降解反应制成中间体4；
[0021]步骤S4中中间体3与浓氨水反应，形成酰胺，之后采用霍夫曼降解反应制成中间体4，在中间体4结构中引入了氨基，过程如下所示：
[0022][0023]步骤S5、将中间体4和中间体1加入四氢呋喃中，室温下匀速搅拌并反应30
‑
45min，旋蒸除去溶剂，制得二元醇，控制中间体4和中间体1的摩尔比为1∶1。
[0024]步骤S5中中间体4上的氨基与中间体1上的剩余的一个异氰酸酯基反应，制成出二元醇，其为一种端羟基含氟含衣康酸以及碳碳双键的二元醇。
[0025]进一步地：步骤S1中控制六氟正丁醇、L
‑
赖氨酸三异氰酸酯和二乙醇胺的摩尔比为1∶1∶1，二月桂酸二丁基锡的用量为六氟正丁醇重量的1
‑
2％，步骤S2中控制衣康酸、丙烯酸羟乙酯、对甲苯磺酸和甲苯的用量比为0.1mol∶0.1mol∶0.02g∶20mL，步骤S3中控制中间
体2和二氯亚砜的摩尔比为0.1
‑
0.2mol∶0.4
‑
0.5mol，步骤S4中控制中间体3、浓氨水和四氢呋喃的用量比为0.1mol∶200mL∶50mL。
[0026]一种低VOC的TPO汽车内饰材料的生产工艺，包括如下步骤：
[0027]第一步、按重量份计，将20
‑
50份半交联TPO、10
‑
30份聚丙烯、10
‑
30份聚乙烯、1
‑
3份光稳定剂(UV
‑
119)、10
‑
20份纳米碳酸钙、10
‑
15份硬脂酸类助剂和5
‑
10份色母粒混合均匀后加入挤出机中，挤出后形成TPO薄膜，电晕处理后制得TPO表层；
[0028]第二步、将改性聚氨酯、纳米碳酸钙、硅溶胶、光引发剂和去离子水混合均匀后加入消泡剂和分散剂，搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低VOC的TPO汽车内饰材料，从下往上依次为聚烯烃海绵层、TPO表层和水漆层，所述水汽层包括水性底漆层和水性面漆层，其特征在于：所述水性底漆层包括如下重量份原料：75
‑
100份改性聚氨酯，0.1
‑
0.8份消泡剂，0.3
‑
0.5份分散剂，5
‑
10份纳米碳酸钙，2
‑
5份硅溶胶，1.2
‑
2.0份光引发剂（2959），30
‑
50份去离子水；所述水性面漆层包括如下重量份原料：75
‑
100份改性聚氨酯，0.1
‑
0.8份消泡剂，0.3
‑
0.5份分散剂，2
‑
5份硅溶胶，1.2
‑
2.0份光引发剂（2959），30
‑
50份去离子水；所述改性聚氨酯包括如下步骤制成：将聚丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二羟甲基丙酸和二元醇加入三口烧瓶中，通入氮气，升温至80℃以200r/min的转速磁力搅拌2h，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温反应3h，反应结束后加入丙酮和三乙胺，搅拌30min，之后以1000r/min的转速匀速搅拌并加入去离子水和乙二胺，搅拌1h，制得乳液，在温度50℃下、真空度0.09MPa下除去丙酮，制得改性聚氨酯。2.根据权利要求1所述的一种低VOC的TPO汽车内饰材料，其特征在于，所述聚丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二羟甲基丙酸、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙胺、乙二胺和二元醇的用量比为20g∶4.10
‑
4.12g∶2.02
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2.06g∶22.23g∶1.57
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1.60g∶1g∶4.24
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4.32g，二月桂酸二丁基锡的用量为单体重量和的3
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5%。3.根据权利要求1所述的一种低VOC的TPO汽车内饰材料，其特征在于，所述二元醇包括如下步骤制成：步骤S1、将六氟正丁醇加入装有丙酮的三口烧瓶中，通入氮气，升温至80℃，在200r/min的转速下匀速搅拌并加入L
‑
赖氨酸三异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，匀速搅拌并保温反应3h，反应结束后降温至室温，加入二乙醇胺，继续搅拌并反应20min，旋蒸除去溶剂，制得中间体1；步骤S2、将衣康酸和丙烯酸羟乙酯加入装有甲苯的四口烧瓶中，升温至60℃，氮气气氛下加入对甲苯磺酸，匀速搅拌并反应4h，反应结束后...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱兵洪，朱月圆，杨剑，
申请(专利权)人：无锡琳华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：