CN102627828A - 降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物及其制备方法。该树脂组合包含以下组分及其重量份含量：基体树脂100、金属颜料0.1～2.0、红外反射颜料0.1～2.0、润滑剂0.1～2.0、抗氧剂0.1～1.0、色粉0.1～0.5。将上述原料在高速混合机内搅拌混合后送入双螺杆挤出机中，经挤出、拉条、冷却、切粒得到树脂。本发明的树脂组合物克服了传统深色体系容易吸热的缺陷，可有效降低汽车深色内饰件在阳光直射下的表面温度，起到降温节能作用，并改善高温下的乘车舒适度，大大扩展了深色内饰件在运动款汽车上的应用，还提供了有金属效果的绿色免喷涂内饰件解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着全球气候的变暖，日均太阳辐照量的提高，开发商对车用产品耐热性及乘车舒适性提出了更高的要求。一般地说，汽车制件所受到的热量主要来自于汽车自身产生的能量及太阳光照射产生的能量，而以太阳光照射产生的能量为主。太阳光中近红外光(700～2500nm)能量占到了58％左右。由于散热不自由，汽车内饰的耐热要求比汽车外饰的耐热要求高。
现代汽车内饰颜色基本符合三色美学定律，主要以米色、黑色和褐色为主，深色制件所占比例达到20～40％。今年来，深色尤其是黑色内饰件体现动感潮流，越来越受到年青人的青睐。但深色制件比浅色制件更能吸收能量，在烈日炙烤下，车内温度会更高，因此有效降低汽车深色内饰件温度的要求也随之提高。一般地说，标黑制件太阳光反射率仅为1～5％，而纯白制件太阳光反射率可达80％左右。
仪表板、仪表盘、组合开关、遮阳板及手套箱等内饰件均以深色为主，一般直接或间接受到阳光的直射。因此有效降低这些内饰件表面温度的材料开发要求越来越强烈，具有巨大的市场前景。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物及其制备方法。
本发明的原理为：红外反射颜料为无机颜料，由金属氧化物，硝酸盐，醋酸盐，甚至氧化物混合后经1000℃以上高温煅烧、反应，原料固体本身开始发生反应，原料中的金属离子和氧离子重新排列，形成更稳定的类似于尖晶石结构或是金红石型结构，可反射一部分红外光。例如BASF(巴斯夫)、Clariant(科莱恩)、Heubach(凯佰)及Shepherd(薛特)公司的红外反射颜料的太阳光反射率(TSR)一般在25～40％。由于红外反射颜料的太阳光反射效率不够高，故而在此基础上加入金属颜料进一步提高太阳光反射率。金属颜料中含有铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉、不锈钢粉中一种或几种，这些金属具有良好的可见光及红外光反射能力。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现，本发明涉及一种有效降低车内制件温度的树脂组合物，该树脂组合物包括以下组分及重量份数：
基体树脂 100；
金属颜料 0.1～2.0；
红外反射颜料 0.1～2.0；
润滑剂 0.1～2.0；
抗氧剂 0.1～1.0；
色粉 0.1～0.5。
优选地，所述的基体树脂为ABS、PA、PA/ABS、PC、PC/ABS、PBT、PC/PBT、PC/PET、SMA、PP、PVC中的一种。
优选地，所述的金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉、不锈钢粉中的一种或几种，所述金属颜料为片状或球状，粒径为1μm～300μm。
优选地，所述金属颜料的粒径5μm～200μm。
优选地，所述金属颜料表面包覆有PE蜡、矿物油、EVA蜡、丙烯酸酯或苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物。
优选地，所述的红外反射颜料为铁、铬、锰、铜、镍、钴、钛、银、锌及钯的氧化物或其两种以上组合所形成的含氧化合物。所述的红外反射颜料可以是BASF(巴斯夫)、Clariant(科莱恩)、Heubach(凯佰)及Shepherd(薛特)公司的红外反射颜料。例如Sicopal Black K0095、Paliogen Black L0086、Xfast Black 0095、Metaor Plus 9875、Metaor Plus 9880、Metaor Plus 9889、Black 10C909、
金红石型钛镍颜料等。
优选地，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种。
优选地，所述的抗氧剂选自CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900、Irganox 168、Irganox245、Irganox1098中的一种或几种。
本发明还涉及前述降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
A、按照以下组分及重量份含量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 0.1～2.0；
红外反射颜料 0.1～2.0；
润滑剂 0.1～2.0；
抗氧剂 0.1～1.0；
色粉 0.1～0.5；
B、将所述基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、抗氧剂、润滑剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)有效降低在烈日炙烤下的汽车深色内饰件表面温度及车内温度，实现节能减排及改善乘车舒适度；
(2)配合金属颜料，红外反射颜料及其他颜料可以实现丰富多样的深色色彩系列，且提供一次成型具有金属效果的绿色免喷涂方案，满足美观与环保的统一；
(3)通过金属颜料与红外反射颜料的双重反射效应，可以降低深色内饰件表面温度及车内温度，从而也降低了汽车内饰件树脂的耐热要求，满足低成本要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
对比例1
本实施例提供了一种传统的汽车深色内饰件树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：
基体树脂 100；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.5；
色粉 0.5。
其中，基体树脂为通用级的ABS；
润滑剂为EBS(乙撑双硬脂酰胺)；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为炭黑，粒径为25μm，PE为载体。
(2)将基体树脂、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到树脂。
对比例2
本实施例提供了一种传统的汽车深色内饰件树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：
基体树脂 100；
红外反射颜料 1；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.5；
色粉 0.1。
其中，基体树脂为PC/ABS；
红外反射颜料为Black 10C909；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色及红色无机颜料。
(2)将基体树脂、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到树脂。
实施例1
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 0.1；
红外反射颜料 1.0；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.5；
色粉 0.3。
其中，基体树脂为通用级的ABS；
金属颜料为球状锌粉颜料，粒径为15μm，PE蜡为载体；
红外反射颜料为Black 10C909(Cr/Fe氧化物)；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例2
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 1.0；
红外反射颜料 0.1；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.3；
色粉 0.5。
其中，基体树脂为通用级的ABS；
金属颜料为片状铝粉颜料，粒径为25μm，丙烯酸酯为载体；
红外反射颜料为Sicopal Black K0095(Cr/Fe氧化物)；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 1010；
色粉为黄色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例3
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 1.0；
红外反射颜料 0.5；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.3；
色粉 0.5。
其中，基体树脂为PC/ABS；
金属颜料为两种铝粉颜料，均为丙烯酸酯为载体，粒径分别为15μm，50μm，前者为片状，后者为球状，重量份含量分别为0.5和0.5。
红外反射颜料为Sicopal Black K0095；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例4
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 2.0；
红外反射颜料 2.0；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.3；
色粉 0.5。
其中，基体树脂为通用级的PP；
金属颜料为片状银粉颜料，粒径为15μm，PE蜡为载体；
红外反射颜料为Paliogen Black L0086(Cr/Fe氧化物)；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例5
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 0.5；
红外反射颜料 0.5；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.3；
色粉 0.1。
其中，基体树脂为PC/ABS；
金属颜料为球状银粉颜料，粒径为15μm，PE蜡为载体；
红外反射颜料为Paliogen Black L0086；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例6
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 2.0；
红外反射颜料 1.0；
润滑剂 0.5；
抗氧剂 0.3；
色粉 0.1。
其中，基体树脂为通用级的ABS；
金属颜料为球状银粉颜料，粒径分别为15μm，50μm，重量份含量分别为1.0和1.0；
红外反射颜料为Paliogen Black L0086；
润滑剂为EBS；
抗氧剂为Irganox 168；
色粉为黄色和红色无机颜料。
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、润滑剂、抗氧剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
将上述对比例1、2以及实施例1～6制得的树脂制作成仪表盘制件、手套箱制件；将汽车在夏天正午太阳光下直射3h后，测试深色内饰件表面温度，测试结果如表1所示：
表1
由表1可知，通过本发明的优化设计可以获得降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，改善了乘车者的舒适度；并且可以适当降低耐热剂达到降低成本的需要。
实施例7
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂100kg、金属颜料0.1kg、红外反射颜料0.1kg、润滑剂0.1kg、抗氧剂1.0kg、色粉0.1kg。其中，基体树脂为SMA、PA、PVC中的一种；金属颜料为片状的铝粉和银粉，粒径分别为1μm、5μm，表面包覆有EVA蜡；红外反射颜料为Xfast Black 0095(Cr/Fe氧化物)；润滑剂为硅油；抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 245；
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、抗氧剂、润滑剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机份十段挤出造粒，从第一段到第十段的温度为220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例8
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂100kg、金属颜料1kg、红外反射颜料1kg、润滑剂0.1kg、抗氧剂1.0kg、色粉0.5kg。其中，基体树脂为PC/PBT、PC/PET、PA/ABS中的一种；金属颜料为球状的铝粉和锌粉，直径分别为100μm、200μm，表面包覆有丙烯酸酯；红外反射颜料为Metaor Plus 9875(Cu/Cr/Mn氧化物)、9880(Cr/Fe/Mn氧化物)或9889(Cr/Fe/Mn氧化物)中的一种，润滑剂为脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁的混合物，抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 1010和Irganox 168；
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、抗氧剂、润滑剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机份十段挤出造粒，从第一段到第十段的温度为220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
实施例9
本实施例提供了一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量备料：
基体树脂100kg、金属颜料1kg、红外反射颜料1kg、润滑剂2.0kg、抗氧剂0.1kg、色粉0.3kg。其中，基体树脂为ABS；金属颜料为球状的铜粉，直径为300μm，表面包覆有苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物；红外反射颜料为Metaor Plus 9875，润滑剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 168；
(2)将基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、抗氧剂、润滑剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机份十段挤出造粒，从第一段到第十段的温度为220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到能降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
Claims (10)
1.一种降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括以下组分及重量份数：
基体树脂 100；
金属颜料 0.1～2.0；
红外反射颜料 0.1～2.0；
润滑剂 0.1～2.0；
抗氧剂 0.1～1.0；
色粉 0.1～0.5。
2.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的基体树脂为ABS、PA、PA/ABS、PC、PC/ABS、PBT、PC/PBT、PC/PET、SMA、PP、PVC中的一种。
3.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的金属颜料为铝粉、银粉、金粉、锌粉、铜粉、不锈钢粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的金属颜料为片状或球状，粒径为1μm～300μm。
5.根据权利要求4所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的金属颜料的粒径为5μm～200μm。
6.根据权利要求3所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述金属颜料表面包覆有PE蜡、矿物油、EVA蜡、丙烯酸酯或苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物。
7.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的红外反射颜料为铁、铬、锰、铜、镍、钴、钛、银、锌、钯的氧化物中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、IrganoxB900、Irganox 168、Irganox245、Irganox1098的一种或几种。
10.一种制备如权利要求1所述的降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按照以下组分及重量份含量备料：
基体树脂 100；
金属颜料 0.1～2.0；
红外反射颜料 0.1～2.0；
润滑剂 0.1～2.0；
抗氧剂 0.1～1.0；
色粉 0.1～0.5；
B、将所述基体树脂、金属颜料、红外反射颜料、抗氧剂、润滑剂及色粉在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为220～250℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后挤出、拉条、冷却、切粒，得到所述降低汽车深色内饰件表面温度的树脂组合物。
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