CN103804898A - 一种用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料及制备方法,所述复合材料由下述质量份的原料组成:PA树脂40-60,AES树脂20-45,相容剂5-15,气味吸附剂1-5,填料2-5,抗氧剂0.3-0.5,润滑剂0.3-1。以本发明材料制作汽车仪表板周边内饰件产品件耐候性好,无需在其表面喷涂哑光漆即可到达光泽度要求,降低了生产成本,耐刮擦性和其他机械性能指标也完全可以满足汽车仪表板周边内饰件的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车内饰材料,特别是用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料及制备方法。
背景技术
汽车仪表板周边部件包括控制面板、空调出风口等内饰件,基于其在驾驶室内的装配位置和使用要求,汽车仪表板周边部件目前通常采用PC/ABS合金制造。PC/ABS合金是由聚碳酸酯(Polycarbonate)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)混合而成的热塑性材料,它结合了两种材料的优异特性即ABS材料的成型性和PC的抗冲和耐热等性质。但是PC/ABS合金中ABS含有的丁二烯存在不稳定的双键结构,材料的耐候性较差,若添加耐候剂改性则会对材料的气味性产生不良影响。同时,PC/ABS合金光泽度较高,不能满足汽车驾驶室内腰线以上仪表板周边部件需要哑光的要求,因此采用PC/ABS合金制造的汽车仪表板周边内饰件需要在表面喷涂哑光漆,以降低光泽。但是这样一方面增加了生产成本,另一方面也会增加产品的气味。此外,PC/ABS合金制造的汽车仪表板周边部件密度较高,不利于汽车轻量化的设计要求。
发明内容
本发明用于克服已有技术的缺陷,提供一种耐候性好、光泽度低、密度低的用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料及制备方法。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的:
一种用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,其特别之处是:所述复合材料由下述质量份的原料组成:PA树脂 40-60,AES树脂 20-45,相容剂5-15,气味吸附剂 1-5,填料 2-5,抗氧剂 0.3-0.5,润滑剂 0.3-1。
上述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,所述相容剂为相容剂SMA,所述气味吸附剂为分子筛和蓖麻油酸锌,分子筛和蓖麻油酸锌的质量比为1:1,所述抗氧剂为主抗氧剂1010和辅抗氧剂168,主抗氧剂1010和辅抗氧剂168质量比为1:2,所述填料为粒径为5-20μm的玻璃微珠,所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
上述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,所述PA树脂的相对粘度大于2.5,所述PA树脂为PA6或PA66的任一种或两种组合。
上述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料制备方法,它按照下述步骤进行:
a.配料:按照配比称取各原料;
b.混配:将上述各原料混配均匀,得到混合原料;
c.造粒:将上述混合原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒,得到所述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料;所述挤出温度为200-240摄氏度,螺杆转速为200转/分钟-450转/分钟,真空度为-0.06 Mpa - -0.08 Mpa。
本发明针对降低汽车仪表板周边内饰件光泽度和密度、提高耐候性而设计了一种复合材料。该复合材料以一定配比的PA树脂和AES树脂作为主要原料,大大降低材料的光泽度、克服了耐候性差的弊端且密度较低;通过选用合适的相容剂来增加PA和AES的相容性,提高材料的机械性能;并通过添加复合气味吸附剂配合高真空挤出工艺,使制得的内饰材料气味低;选用合适比例的无机填料在提高材料耐刮擦性能的同时,不会对材料的气味产生影响。以本发明材料制作汽车仪表板周边内饰件产品件耐候性好,无需在其表面喷涂哑光漆即可到达光泽度要求,降低了生产成本,耐刮擦性和其他机械性能指标也完全可以满足汽车仪表板周边内饰件的要求。
具体实施方式
本发明所述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料中主要原料摒弃常用的PC/ABS合金,选用由40-60质量份的PA树脂和20-45质量份的AES树脂(丙烯腈/三元乙丙橡胶/苯乙烯共聚物)组合的塑料合金作为主要原料,原料配比中若PA的含量过低,组成的复合材料的耐热性能差,达不到汽车内饰件的要求,PA的含量高,组成的复合材料的冲击性能明显降低,也达不到汽车内饰的要求。本发明提供的PA/AES合金相比PC/ABS合金具有更大的优势:首先,PA/AES合金的密度较低,仅为1.06-1.08g/cm3,而PC/ABS合金的密度为1.12-1.15g/cm3,选用PA/AES合金会明显降低制品的重量;其次,以PA/AES合金的AES中不含双键的丙烯酸酯替代ABS中存在不稳定双键结构的丁二烯,使PA/AES合金的耐候性比PC/ABS合金提高;特别是PA/AES合金材料表面柔和的哑光效果是PC/ABS不具备的,其耐化学品性能也优于PC/ABS合金。综上所述PA/AES合金更适合做汽车仪表板周边部件。PA树脂的相对粘度大于2.5(选用中高粘度的树脂机械性能优异)PA树脂优选PA6(M2500或M2800)或PA66的任一种或两种组合(两种组合无配比要求)。
原料配比中选用2-5质量份的玻璃微珠作为填料,可以提高材料的表面硬度,从而提高产品件的耐刮擦性,降低材料的表面摩擦系数,同时不会对材料的气味产生影响。需控制原料中玻璃微珠的含量,玻璃微珠的添加量过低达不到材料的表面硬度的要求,但添加量过高又会降低材料韧性。
选用分子筛和蓖麻油酸锌按质量比1:1混合物1-5质量份作为气味吸附剂,发挥分子筛物理吸附和蓖麻油酸锌化学吸附的综合作用,配合挤出过程的高真空,可确保所述复合材料的满足气味性的要求。
选用抗氧剂为主抗氧剂1010和辅抗氧剂168,主抗氧剂1010和辅抗氧剂168质量比为1:2,这样使主抗氧剂和辅抗氧剂发挥协同作用,起到良好的效果。
表1给出几个本发明汽车仪表板周边内饰件的复合材料原料配比实施例(原料单位KG):
表1
原料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
PA树脂 | 52 | 56 | 50 | 40 | 60 | 57 |
AES树脂 | 35 | 30 | 32 | 45 | 22 | 20 |
相容剂(SMA) | 5 | 8 | 10 | 6 | 11 | 15 |
气味吸附剂(分子筛和蓖麻油酸锌) | 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | 5 |
填料(玻璃微珠) | 2 | 3 | 4 | 5 | 3 | 2 |
抗氧剂(1010和168) | 0.4 | 0.3 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.4 |
润滑剂(乙撑双硬脂酸酰胺) | 0.6 | 0.5 | 0.9 | 1 | 0.3 | 0.6 |
按照上述实施例配比制备的汽车仪表板周边内饰件复合材料的性能与现有技术材料性能对比见表2:
表2
本发明复合材料 | 现有技术材料 | |
密度(g/cm3) | 1.06-1.08 | 1.12-1.15 |
拉伸强度(Mpa) | 46-50 | 48 |
弯曲强度(Mpa) | 70-75 | 72 |
弯曲模量(Mpa) | 2100-2400 | 2200 |
悬臂梁缺口冲击强度(KJ/ M2) | 50-60 | 50 |
耐挂擦 | ≤1.5 | ≤1.5 |
气味(级) | 3.0-4.0 | 3.0-4.0 |
光泽度 | 20-25 | 50-60 |
从表2中可以看出,本发明的复合材料密度明显小于汽车仪表板周边内饰件现用PC/ABS材料的密度,减轻了内饰件的重量,符合汽车轻量化的要求;本发明的复合材料机械性能与汽车仪表板周边内饰件现用PC/ABS材料相近,能够满足汽车仪表板周边内饰件机械性能的要求;本发明的复合材料耐刮擦性能和气味性能在与现用PC/ABS材料性能相同的情况下,光泽度大大降低,使本材料可以不用喷涂哑光漆就能满足汽车仪表板周边内饰件哑光的要求。
表2中所述耐刮擦是用机械驱动的刮刀在材料表面刮出一个线段间隔约2mm的十字图形,然后利用光度计检测未刮伤表面的颜色偏差值,颜色偏差值越小,表示材料的耐刮擦性能越好。
表2中所述气味级是将材料放入一个密封的没有气味的瓶子里,密封的瓶子被放入80 摄氏度的炉子中加热2小时,有5个以上的测试者分别对气味做出评估,最后的平均值即为检测结果,1级无气味,2级有气味,但无干扰性,3级有明显气味,但无干扰性,4级有干扰性气味,5级有强烈的干扰性气味,6级有难以忍受的气味,气味等级越小表示材料的气味性越好。
表2中所述光泽度是测量材料表面在镜子方向的相对光反射系数,光泽度越低,材料的哑光效果越好。
本发明所述复合材料制备方法按照下述步骤进行:
a.配料:按照配比称取各原料;
b.混配:将上述各原料混配均匀,得到混合原料;
c.造粒:将上述混合原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒,得到所述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料;所述挤出温度为200-240摄氏度,螺杆转速为200转/分钟-450转/分钟,真空度为-0.06 Mpa - -0.08 Mpa,高真空度能有效去除挤出过程中挥发的小分子物质以降低材料的气味。
Claims (4)
1.一种用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,其特征在于:所述复合材料由下述质量份的原料组成:PA树脂 40-60,AES树脂 20-45,相容剂5-15,气味吸附剂 1-5,填料 2-5,抗氧剂 0.3-0.5,润滑剂 0.3-1。
2.根据权利要求1所述的用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,其特征在于:所述相容剂为相容剂SMA,所述气味吸附剂为分子筛和蓖麻油酸锌,分子筛和蓖麻油酸锌的质量比为1:1,所述抗氧剂为主抗氧剂1010和辅抗氧剂168,主抗氧剂1010和辅抗氧剂168质量比为1:2,所述填料为粒径为5-20μm的玻璃微珠,所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
3.据权利要求2所述的用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料,其特征在于:所述PA树脂的相对粘度大于2.5,所述PA树脂为PA6或PA66的任一种或两种组合。
4.据权利要求1或2或3所述的用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料制备方法,其特征在于,它按照下述步骤进行:
a.配料:按照配比称取各原料;
b.混配:将上述各原料混配均匀,得到混合原料;
c.造粒:将上述混合原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒,得到所述用于汽车仪表板周边内饰件的复合材料;所述挤出温度为200-240摄氏度,螺杆转速为200转/分钟-450转/分钟,真空度为-0.06 Mpa - -0.08 Mpa。
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