CN108215381B - 汽车内饰包敷材料及汽车内饰的包敷工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车内饰包敷材料及包覆工艺，包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层，其中，隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供TiC粉末；提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通5‑10次；在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼10‑20分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂在密炼机混炼10‑20分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中制成第一薄片；将第一薄片进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层。本发明的汽车内饰包敷材料强度高、隔声性能好，具有良好的抗刺破性和耐燃性。

Description

汽车内饰包敷材料及汽车内饰的包敷工艺
技术领域
本发明涉及层状材料技术领域，特别涉及一种汽车内饰包敷材料及汽车内饰的包敷工艺。
背景技术
内饰件一般是指轿车车厢的隔板、门内装饰板、仪表板总成、扶手、地毯等零部件和材料。相对于车上其它部件而言，它们对车辆的运行性能没有什么影响，但其面目一览无遗，代表了整部车子的形象，决定着轿车的声誉和档次，决定着人们选择轿车的意向。另外，对于轿车来讲，虽然内饰件只是一些辅助性的零配件，但它们要承担起减振、隔热、吸音和遮音等功能，对轿车的舒适性起到十分重要的作用。
汽车内饰件一般都是在基材上包敷装饰材料形成，基材是本领域公知且一般不能随意改变的材料，例如汽车顶棚基材必然是金属材料，仪表盘基材必然是硬塑料等等。为了使得内饰件整体能够具有减振、隔热、吸音功能，则需要改造包敷基材所用的包敷材料。但是现有技术的包敷材料一般具有如下缺陷：1、隔声效果差，目前的包敷材料几乎不具备隔声效果，为了达到隔音效果，普遍做法是加厚车身各个部分的厚度，或者进行复杂的结构设计，以达到隔声效果，这种做法对于高档轿车而言是合适的，但是对于中低档轿车而言，这种方式是不实用的，所以为了提高中低档轿车的隔声效果，需要从包敷材料方面着手设计；2、防火性能差，汽车自燃事故时有发生，而众所周知的是，汽车自燃过程中对人员造成危害的重要因素包括释放有毒烟气，如何有效吸收烟气是应当提供的技术内容。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车内饰包敷材料及汽车内饰的包敷工艺，从而克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种汽车内饰包敷材料，该包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层，其中，隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供TiC粉末，TiC粉末的粒径为30-60μm；提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通5-10次；在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼10-20分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼10-20分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；将第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层。
优选地，上述技术方案中，在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占40-90份，TiC粉末占5-10份。
优选地，上述技术方案中，第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为100-120℃，压力为5-10MPa，热压时间为5-10min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为180-200℃，压力为20-25MPa，热压时间为20-30min。
优选地，上述技术方案中，耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末；将氧化石墨烯粉末、活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼40-50分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。
优选地，上述技术方案中，在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占5-10份，活性氧化铝粉末占2-4份。
优选地，上述技术方案中，氧化石墨烯粉末的粒径为20-40μm，活性氧化铝粉末的粒径为50-80μm。
优选地，上述技术方案中，第二热压分为第一阶段热压、第二阶段热压和第三阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为100-120℃，压力为5-10MPa，热压时间为15-20min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为130-150℃，压力为15-20MPa，热压时间为20-30min，第三阶段热压的工艺为：热压温度为180-200℃，压力为25-30MPa，热压时间为50-60min。
本发明还提供了一种汽车内饰的包敷工艺，该包敷工艺包括如下步骤：提供需要包敷的内饰零件基体；在基体表面包敷如前述的汽车内饰包敷材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、由于设计了两层碳纤维材料，并特别设计了纤维的码放位置，本发明的汽车内饰包敷材料强度高；
2、在PVC层中添加了TiC粉末和氯磺化聚乙烯橡胶，使得该层PVC材料具有了相当好的隔声性能，并具有良好的抗刺破性能，提高了汽车内部的隔声效果同时提高了内饰件的使用寿命；
3、在PVC复合材料层中加入了氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末，大大提高了PVC材料的耐燃性能，同时提出了制备PVC、氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末复合材料的工艺，克服了本领域制备PVC、氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末复合材料成本高、产率低的技术问题。
附图说明
图1是根据本发明的包敷材料结构示意图。
具体实施方式
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。本发明所使用的原材料是可以从网络渠道检索和购买的，本发明所称的内饰零件基体包括但是不限于汽车顶棚金属件，汽车门板，仪表盘等等，本发明的汽车内饰包敷材料本身的成型方法是本领域公知的热压方法。柔软材料可以是海绵，隔声PVC复合材料层以及耐燃PVC复合材料层的厚度是本领域技术人员根据常规设计方法可以确定的。本发明的包敷材料本身的制备方法是本领域常规的热压方法。本发明的PVC加工助剂是本领域公知的助剂，例如硬脂酸钙等。
如图1所示是本发明的包敷材料结构示意图，包敷材料由内到外依次包括柔软材料层106、第一碳纤维层105、隔声PVC复合材料层104、耐燃PVC复合材料层103、第二碳纤维层102以及装饰层101。
实施例1
包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层，其中，隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供TiC粉末，TiC粉末的粒径为30μm；提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通5次；在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼10分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼10分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；将第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层。在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占40份，TiC粉末占5份。第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为100℃，压力为10MPa，热压时间为10min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为180℃，压力为25MPa，热压时间为30min。耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末；将氧化石墨烯粉末、活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼40分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占5份，活性氧化铝粉末占2份。氧化石墨烯粉末的粒径为20μm，活性氧化铝粉末的粒径为50μm。第二热压分为第一阶段热压、第二阶段热压和第三阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为100℃，压力为10MPa，热压时间为20min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为130℃，压力为20MPa，热压时间为30min，第三阶段热压的工艺为：热压温度为180℃，压力为30MPa，热压时间为60min。
实施例2
包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层，其中，隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供TiC粉末，TiC粉末的粒径为60μm；提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通10次；在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼20分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼20分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；将第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层。在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占90份，TiC粉末占10份。第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为120℃，压力为5MPa，热压时间为5min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为200℃，压力为20MPa，热压时间为20min。耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末；将氧化石墨烯粉末、活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼50分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占10份，活性氧化铝粉末占4份。氧化石墨烯粉末的粒径为40μm，活性氧化铝粉末的粒径为80μm。第二热压分为第一阶段热压、第二阶段热压和第三阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为120℃，压力为5MPa，热压时间为15min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为150℃，压力为15MPa，热压时间为20min，第三阶段热压的工艺为：热压温度为200℃，压力为25MPa，热压时间为50min。
实施例3
包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层，其中，隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供TiC粉末，TiC粉末的粒径为40μm；提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通10次；在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼15分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼15分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；将第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层。在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占60份，TiC粉末占8份。第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为8min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为180-200℃，压力为23MPa，热压时间为25min。耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末；将氧化石墨烯粉末、活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼45分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占8份，活性氧化铝粉末占3份。氧化石墨烯粉末的粒径为30μm，活性氧化铝粉末的粒径为60μm。第二热压分为第一阶段热压、第二阶段热压和第三阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为18min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为140℃，压力为18MPa，热压时间为25min，第三阶段热压的工艺为：热压温度为190℃，压力为27MPa，热压时间为55min。
实施例4
包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、第二碳纤维层、耐燃PVC复合材料层以及装饰层。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例5
隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：不添加TiC，提供氯磺化聚乙烯橡胶；将氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通5-10次；将氯磺化聚乙烯橡胶、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼10-20分钟，得到第一混合物料；将第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；将第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到隔声PVC复合材料层，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例6
TiC粉末的粒径为100μm，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例7
在双辊开炼机中加入TiC粉末，并混炼5分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例8
将氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼40分钟，得到第一混合物料，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例9
在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占20份，TiC粉末占7份，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例10
在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占120份，TiC粉末占7份，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例11
在第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，氯磺化聚乙烯橡胶占60份，TiC粉末占20份，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例12
第一热压只有第二阶段热压，第二阶段热压与实施例3相同。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例13
第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为8min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为150℃，压力为23MPa，热压时间为25min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例14
第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为8min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为220℃，压力为23MPa，热压时间为25min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例15
第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为8min，第二阶段热压的工艺为：热压温度为190℃，压力为30MPa，热压时间为35min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例16
耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供活性氧化铝粉末，没有氧化石墨烯粉末；将活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼40-50分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例17
耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：提供氧化石墨烯粉末，没有活性氧化铝；将氧化石墨烯粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在密炼机混炼40-50分钟，得到第二混合物料；将第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；将第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到耐燃PVC复合材料层。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例18
在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占4份，活性氧化铝粉末占3份。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例19
在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占12份，活性氧化铝粉末占3份。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例20
在第二混合物料中，以重量份计，PVC占100份，氧化石墨烯粉末占8份，活性氧化铝粉末占6份。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例21
氧化石墨烯粉末的粒径为50μm，活性氧化铝粉末的粒径为60μm。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例22
氧化石墨烯粉末的粒径为30μm，活性氧化铝粉末的粒径为100μm。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例23
第二热压只有第二阶段热压和第三阶段热压，第二阶段热压和第三阶段热压与实施例3相同，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例24
第二热压只有第一阶段热压和第三阶段热压，第一阶段热压和第三阶段热压与实施例3相同，其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例25
第三阶段热压的工艺为：热压温度为170℃，压力为27MPa，热压时间为55min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例26
第三阶段热压的工艺为：热压温度为220℃，压力为27MPa，热压时间为55min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例27
第三阶段热压的工艺为：热压温度为190℃，压力为15MPa，热压时间为20min。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
实施例28
包敷材料由内到外依次包括柔软材料层、第一碳纤维层、第一常规PVC复合材料层、第二常规PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层。其余条件、方法、步骤、组分与实施例3相同。
对实施例1-28进行拉伸强度测试、隔声能力测试、燃烧失重测试、有毒气体排放量测试，其中拉伸强度测试是将柔软材料及装饰层去掉之后，对剩余层进行拉伸强度测试，隔声能力测试是按照公知的方法测定材料降低噪声的分贝值(具体测试方法可以参见索罗蒂亚公司或者首诺公司的一系列专利文献)。燃烧失重测试是将材料放入明火中燃烧5分钟，测试其失重，失重量越小，说明其耐燃性越好，有毒气体排放量测试是指将材料放入明火中燃烧20分钟，测试其排放的有毒气体的总量。其中为了便于比较，将拉伸强度测试、隔声能力测试以及有毒气体排放量测试结果以实施例1的数值为基础进行归一化。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001536181730000091
综上所述，本发明的汽车内饰包敷材料强度高、隔声性能好，并具有良好的抗刺破性能，显著提高了汽车内部的隔声效果同时提高了内饰件的使用寿命。由于在PVC复合材料层中加入了氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末，大大提高了PVC材料的耐燃性能。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (2)

1.一种汽车内饰包敷材料，其特征在于，所述汽车内饰包敷材料由内到外依次由柔软材料层、第一碳纤维层、隔声PVC复合材料层、耐燃PVC复合材料层、第二碳纤维层以及装饰层组成，其中，所述隔声PVC复合材料层是由以下方法制备的：
1)提供TiC粉末，所述TiC粉末的粒径为30-60μm；
2)提供氯磺化聚乙烯橡胶；
3)将所述氯磺化聚乙烯橡胶在双辊开炼机中薄通5-10次；
4)在所述双辊开炼机中加入所述TiC粉末，并混炼10-20分钟，得到氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物；
5)将所述氯磺化聚乙烯橡胶/TiC粉末共混物、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在所述密炼机混炼10-20分钟，得到第一混合物料；
6)将所述第一混合物料放入开炼机中，并制成第一薄片；
7)将所述第一薄片置入热压机中进行第一热压，得到所述隔声PVC复合材料层，在所述第一混合物料中，以重量份计，PVC占1000份，所述氯磺化聚乙烯橡胶占40-90份，所述TiC粉末占5-10份，所述第一热压分为第一阶段热压和第二阶段热压，所述第一阶段热压的工艺为：热压温度为110℃，压力为8MPa，热压时间为8min，所述第二阶段热压的工艺为：热压温度为180-200℃，压力为20-25MPa，热压时间为20-30min，所述耐燃PVC复合材料层是由以下方法制备的：
1)提供氧化石墨烯粉末以及活性氧化铝粉末；
2)将所述氧化石墨烯粉末、所述活性氧化铝粉末、PVC颗粒与加工助剂置入密炼机中，并在所述密炼机混炼40-50分钟，得到第二混合物料；
3)将所述第二混合物料放入开炼机中，并制成第二薄片；
4)将所述第二薄片置入热压机中进行第二热压，得到所述耐燃PVC复合材料层，在所述第二混合物料中，以重量份计，所述PVC占100份，所述氧化石墨烯粉末占5-10份，所述活性氧化铝粉末占2-4份，所述氧化石墨烯粉末的粒径为20-40μm，所述活性氧化铝粉末的粒径为50-80μm，所述第二热压分为第一阶段热压、第二阶段热压和第三阶段热压，所述第一阶段热压的工艺为：热压温度为100-120℃，压力为5-10MPa，热压时间为15-20min，所述第二阶段热压的工艺为：热压温度为130-150℃，压力为15-20MPa，热压时间为20-30min，所述第三阶段热压的工艺为：热压温度为180-200℃，压力为25-30MPa，热压时间为50-60min。
2.一种汽车内饰的包敷工艺，其特征在于，所述包敷工艺包括如下步骤：
1)提供需要包敷的内饰零件基体；
2)在所述基体表面包敷如权利要求1所述的汽车内饰包敷材料。
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