CN108749230A - 一种新型汽车内饰材料及其改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型汽车内饰材料及其改性方法。所述汽车内饰材料包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。所述改性方法包括如下步骤：(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；(2)用超音速火焰对涂覆了所述改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；(3)对所述改性骨架材料进行水热处理；(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。本发明提供的改性方法能够提高汽车内饰材料的骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合牢度，改善汽车内饰材料的抗冲击性能。

Description

一种新型汽车内饰材料及其改性方法
技术领域
本发明属于汽车内饰件加工技术领域，具体涉及一种新型汽车内饰材料及其改性方法。
背景技术
仪表板是汽车内饰的重要组成部分，近年来，随着技术的不断进步，更多的操作功能被集中到了仪表板中。显然，为了确保所支撑的各种仪表和零件能够在高速行驶及振动状态下正常工作，仪表板必须具有足够的刚性和抗冲击性能。
聚丙烯(PP)因具有良好的加工性能、耐化学性，同时质轻、价格低廉的优点，而被广泛用作汽车仪表板的骨架材料。现代汽车工业中，为了增加安全性和乘客的舒适感，汽车仪表板很多都采用搪塑及发泡工艺制成的软质仪表板，方法如下：先采用搪塑成型工艺，制成模具形状的搪塑表皮产品；再采用发泡成型工艺，在搪塑表皮与骨架中间注入发泡材料，经发泡使表皮与骨架连接成软质状态，形成搪塑车用软质仪表板。
但是聚丙烯是一种表面能较低的非极性聚合物，其表面附着力非常差，用它制成的仪表板骨架很难直接粘附泡沫层，产品一旦遇到外部的冲击就会在冲击的局部产生分层等不良结果。通常，用于提高仪表板骨架材料与发泡层之间粘结力的方法主要有以下三种：
1、在骨架材料与发泡层之间涂布胶水。如CN 106827751A提供了一种环保型汽车内饰复合材料及其制备方法，采用TPU热熔胶、EVA热熔胶、PE热熔胶或PA热熔胶，实现骨架结构层与发泡层之间的的粘接。但是这种方法并未改变聚丙烯骨架材料的表面性质，因此层间结合力不佳。
2、采用具有更高表面张力的骨架材料。如CN 103030884A公开了一种汽车搪塑仪表板骨架用的聚丙烯组合物及其制备方法，CN 104558845A公开了一种免火焰处理仪表板用聚丙烯复合物及其制备方法，二者均是通过将聚丙烯与高极性的材料共混，提高骨架材料的表面张力。
3、对骨架材料进行表面处理，提高表面张力。目前火焰处理的方法已成为大多数的零部件厂商经常采用的提高聚丙烯所制仪表板骨架表面张力的预处理方法。火焰处理就是对零件表面用氧化火焰进行瞬时处理，消除表面吸附的小分子，除掉油污和弱界面层，同时在火焰的作用下，在聚丙烯表面产生自由基和离子等极性基团。但是，单独火焰处理的方法能够产生的极性基团较少，对于骨架材料表面张力的提高作用有限。
因此，在本领域期望得到一种新的汽车仪表板表面处理方法，以进一步提高仪表板骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型汽车内饰材料及其改性方法，该改性方法能够提高汽车内饰材料的骨架材料的表面张力，提高骨架材料与发泡层间的结合牢度，改善汽车内饰材料的抗冲击性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。
作为本发明的优选技术方案，所述表皮层的材质选自聚烯烃、聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体中的一种。
优选地，所述发泡层为TPU微孔发泡层、EVA微孔发泡层或PU微孔发泡层。
优选地，所述热熔胶层为TPU热熔胶层，熔点为40-160℃；例如可以是40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或160℃等。
另一方面，本发明提供一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；
所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；
(2)用超音速火焰对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
(3)对步骤(2)得到的改性骨架材料进行水热处理；
(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
本发明选用的特定改性剂在超音速火焰的作用下，能够与汽车内饰材料的骨架材料之间发生反应，使得骨架材料表面带有极性的磺酸基、羟基和马来酸酐基团，一方面提高了骨架材料的表面张力，有助于热熔胶层的粘附；另一方面，上述基团能够与常见的热熔胶发生反应，进一步提高粘结强度。
作为本发明的优选技术方案，所述改性剂由40-60wt％(例如40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％、50wt％、52wt％、53wt％、55wt％、56wt％、58wt％或60wt％等)的有机磺酸盐、20-40wt％(例如20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％或40wt％等)的羟基丙烯酸酯和10-30wt％(例如10wt％、12wt％、13wt％、15wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％或30wt％等)的马来酸酐接枝的聚丙烯组成。
作为本发明的优选技术方案，所述有机磺酸盐为烷基磺酸盐和/或烯基磺酸盐。由于烯基的稳定性低于烷基，在超音速火焰的作用下更容易与骨架材料发生反应，因此，本发明中有机磺酸盐更优选为烯基磺酸盐。
需要说明的是，本发明对有机磺酸盐中阳离子的种类没有特殊限定，示例性地，可以选择钠离子或钾离子等。有机磺酸盐作为改性剂的组分之一，除了与骨架材料发生反应之外，还有助于减轻骨架材料在超音速火焰作用下发生变形的风险。
优选地，所述烷基磺酸盐选自辛基磺酸盐、十二烷基磺酸盐或十八烷基甲基萘磺酸盐中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：辛基磺酸盐与十二烷基磺酸盐的组合、辛基磺酸盐与十八烷基甲基萘磺酸盐的组合、十二烷基磺酸盐与十八烷基甲基萘磺酸盐的组合等。
优选地，所述烯基磺酸盐选自乙烯基磺酸盐、烯丙基磺酸盐、4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：乙烯基磺酸盐与烯丙基磺酸盐的组合、乙烯基磺酸盐与4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐的组合、乙烯基磺酸盐与1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐的组合、烯丙基磺酸盐与4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐的组合、烯丙基磺酸盐与1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丙酯的组合、丙烯酸羟乙酯与丙烯酸羟丁酯的组合、丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟乙酯的组合、丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟丙酯的组合、丙烯酸羟丙酯与丙烯酸羟丁酯的组合、甲基丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟丙酯的组合等。
作为本发明的优选技术方案，所述马来酸酐接枝的聚丙烯中，马来酸酐的接枝率为0.5-3wt％；例如可以是0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％或3wt％等。
马来酸酐接枝的聚丙烯在超音速火焰的作用下，与骨架材料之间同时存在化学反应键合和物理熔融粘合两种结合方式。由于有机磺酸盐和羟基丙烯酸酯是小分子，因此在超音速火焰处理时，一部分会被彻底氧化为二氧化碳和水；而马来酸酐接枝的聚丙烯是高分子，耐热性相对更好。通过添加马来酸酐接枝的聚丙烯，能够减小有机磺酸盐和羟基丙烯酸酯被彻底氧化的风险。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)还包括：在涂覆改性剂之前对所述骨架材料进行预处理。
优选地，所述预处理的步骤为：将所述骨架材料表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇或丙酮清洗干净。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)中所述涂覆改性剂的方法为：将所述改性剂分散于水中，形成乳液，然后进行涂覆。
为了方便形成乳液，本发明中马来酸酐接枝的聚丙烯应采用粉末状样品。
优选地，步骤(1)中所述固化的方法为：在50-70℃(例如50℃、52℃、53℃、55℃、56℃、58℃、60℃、62℃、63℃、65℃、66℃、68℃或70℃等)下干燥固化。
优选地，所述改性涂层的厚度为10-20μm；例如可以是11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm等。改性涂层的厚度过大，不利于其与骨架材料间的反应；其厚度过小，则极性基团的接枝量较低。
作为本发明的优选技术方案，所述超音速火焰的外焰温度为700-2500℃；例如可以是700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃、1900℃、2000℃、2100℃、2200℃、2300℃、2400℃或2500℃等。
优选地，所述超音速火焰的喷射速度为500-2000m/s；例如可以是500m/s、550m/s、600m/s、650m/s、700m/s、750m/s、800m/s、850m/s、900m/s、950m/s、1000m/s、1100m/s、1200m/s、1300m/s、1400m/s、1500m/s、1600m/s、1700m/s、1800m/s、1900m/s或2000m/s等。
优选地，所述超音速火焰的移动速度为0.1-1m/s；例如可以是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s、0.4m/s、0.5m/s、0.6m/s、0.7m/s、0.8m/s、0.9m/s或1m/s等。
作为本发明的优选技术方案，所述水热处理采用的水为过热水蒸汽。
优选地，所述过热水蒸汽的温度为100-200℃；例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等。
优选地，所述水热处理的时间为1-3h；例如可以是1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h、2.8h或3h等。
通过水热处理，一方面将未反应的改性剂洗脱，另一方面，使未反应的自由基反应完全。
作为本发明的优选技术方案，所述改性方法包括如下步骤：
(1)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在50-70℃下干燥固化，形成改性涂层；
所述改性剂由40-60wt％的有机磺酸盐、20-40wt％的羟基丙烯酸酯和10-30wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯组成；
(2)用外焰温度为700-2500℃，喷射速度为500-2000m/s的超音速火焰，以0.1-1m/s的移动速度对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
(3)用100-200℃的过热水蒸汽对步骤(2)得到的改性骨架材料水热处理1-3h；
(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过先在汽车内饰材料的骨架材料表面涂覆特定的改性剂，然后进行超音速火焰处理，能够使骨架材料带有特定的极性基团，提高其表面张力，且易于热熔胶发生反应，从而提高骨架材料与发泡层间的结合牢度，改善汽车内饰材料的抗冲击性能。针对碳纤维改性聚丙烯骨架材料，采用本发明提供的的方法处理后，其表面张力能够达到48-50dyn/cm。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、TPU热熔胶层和骨架材料；
其中，表皮层材质为聚烯烃，发泡层为TPU微孔发泡层，骨架材料为碳纤维改性聚丙烯。
一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)预处理：选择碳纤维改性聚丙烯骨架材料，将其表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇清洗干净；
(2)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在50℃下干燥固化，形成10μm厚的改性涂层；
其中，改性剂由40wt％的4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸钠、40wt％的丙烯酸羟乙酯和20wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率2wt％)组成；
(3)用超音速火焰对步骤(2)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
其中，超音速火焰通过火焰机器人系统进行控制，火焰机器人系统的火焰处理头与涂覆了改性涂层的骨架材料之间的距离为20cm，火焰外焰温度为700℃，喷射速度为2000m/s，平行移动速度为0.1m/s；
(4)用100℃的过热水蒸汽对步骤(3)得到的改性骨架材料水热处理3h；
(5)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(4)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
实施例2
一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、TPU热熔胶层和骨架材料；
其中，表皮层材质为聚烯烃，发泡层为EVA微孔发泡层，骨架材料为碳纤维改性聚丙烯。
一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)预处理：选择碳纤维改性聚丙烯骨架材料，将其表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇清洗干净；
(2)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在70℃下干燥固化，形成20μm厚的改性涂层；
其中，改性剂由60wt％的烯丙基磺酸钠、30wt％的甲基丙烯酸羟丙酯和10wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率0.5wt％)组成；
(3)用超音速火焰对步骤(2)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
其中，超音速火焰通过火焰机器人系统进行控制，火焰机器人系统的火焰处理头与涂覆了改性涂层的骨架材料之间的距离为30cm，火焰外焰温度为2500℃，喷射速度为500m/s，平行移动速度为1m/s；
(4)用200℃的过热水蒸汽对步骤(3)得到的改性骨架材料水热处理1h；
(5)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(4)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
实施例3
一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、TPU热熔胶层和骨架材料；
其中，表皮层材质为聚氨酯，发泡层为PU微孔发泡层，骨架材料为碳纤维改性聚丙烯。
一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)预处理：选择碳纤维改性聚丙烯骨架材料，将其表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇清洗干净；
(2)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在55℃下干燥固化，形成15μm厚的改性涂层；
其中，改性剂由50wt％的1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸钠、20wt％的丙烯酸羟丁酯和30wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率1wt％)组成；
(3)用超音速火焰对步骤(2)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
其中，超音速火焰通过火焰机器人系统进行控制，火焰机器人系统的火焰处理头与涂覆了改性涂层的骨架材料之间的距离为25cm，火焰外焰温度为1000℃，喷射速度为1500m/s，平行移动速度为0.3m/s；
(4)用120℃的过热水蒸汽对步骤(3)得到的改性骨架材料水热处理2.5h；
(5)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(4)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
实施例4
一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、TPU热熔胶层和骨架材料；
其中，表皮层材质为聚烯烃，发泡层为EVA微孔发泡层，骨架材料为碳纤维改性聚丙烯。
一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)预处理：选择碳纤维改性聚丙烯骨架材料，将其表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇清洗干净；
(2)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在60℃下干燥固化，形成13μm厚的改性涂层；
其中，改性剂由45wt％的乙烯基磺酸钠、30wt％的甲基丙烯酸羟乙酯和25wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率2wt％)组成；
(3)用超音速火焰对步骤(2)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
其中，超音速火焰通过火焰机器人系统进行控制，火焰机器人系统的火焰处理头与涂覆了改性涂层的骨架材料之间的距离为20cm，火焰外焰温度为1500℃，喷射速度为1000m/s，平行移动速度为0.5m/s；
(4)用150℃的过热水蒸汽对步骤(3)得到的改性骨架材料水热处理2h；
(5)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(4)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
实施例5
一种新型汽车内饰材料，包括依次层叠的表皮层、发泡层、TPU热熔胶层和骨架材料；
其中，表皮层材质为热塑性聚氨酯弹性体，发泡层为TPU微孔发泡层，骨架材料为碳纤维改性聚丙烯。
一种上述新型汽车内饰材料的改性方法，包括如下步骤：
(1)预处理：选择碳纤维改性聚丙烯骨架材料，将其表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇清洗干净；
(2)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在65℃下干燥固化，形成17μm厚的改性涂层；
其中，改性剂由50wt％的4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸钠、25wt％的甲基丙烯酸羟丙酯和25wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯(接枝率2wt％)组成；
(3)用超音速火焰对步骤(2)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
其中，超音速火焰通过火焰机器人系统进行控制，火焰机器人系统的火焰处理头与涂覆了改性涂层的骨架材料之间的距离为30cm，火焰外焰温度为2000℃，喷射速度为800m/s，平行移动速度为0.7m/s；
(4)用180℃的过热水蒸汽对步骤(3)得到的改性骨架材料水热处理1.5h；
(5)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(4)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
实施例6
与实施例1的区别在于，有机磺酸盐为十二烷基磺酸钠。
对比例1
与实施例1的区别在于，骨架材料表面不涂覆改性剂，直接用超音速火焰处理。
对比例2
与实施例1的区别在于，不进行水热处理。
对比例3
与实施例1的区别在于，改性剂中不含有有机磺酸盐。
对比例4
与实施例1的区别在于，改性剂中不含有羟基丙烯酸脂。
对比例5
与实施例1的区别在于，改性剂中不含有马来酸酐接枝的聚丙烯。
将用上述实施例1-6和对比例1-5提供的改性方法处理后的骨架材料在25℃，55％RH的环境下放置24h，用达因笔测试其表面张力，结果如下表1所示：
表1
由表1的结果可知，与超音速火焰处理技术相比，本发明提供的改性方法比能够明显提高骨架材料的表面张力。当改变改性剂的组成时，对于骨架材料表面张力的提高作用不明显。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种新型汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料包括依次层叠的表皮层、发泡层、热熔胶层和骨架材料。
2.根据权利要求1所述的新型汽车内饰材料，其特征在于，所述表皮层的材质选自聚烯烃、聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体中的一种；
优选地，所述发泡层为TPU微孔发泡层、EVA微孔发泡层或PU微孔发泡层；
优选地，所述热熔胶层为TPU热熔胶层，熔点为40-160℃。
3.一种如权利要求1或2所述的新型汽车内饰材料的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括如下步骤：
(1)在骨架材料表面涂覆改性剂，固化后形成改性涂层；
所述改性剂包括有机磺酸盐、羟基丙烯酸酯和马来酸酐接枝的聚丙烯；
(2)用超音速火焰对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
(3)对步骤(2)得到的改性骨架材料进行水热处理；
(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
4.根据权利要求3述的改性方法，其特征在于，所述改性剂由40-60wt％的有机磺酸盐、20-40wt％的羟基丙烯酸酯和10-30wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯组成。
5.根据权利要求3或4所述的改性方法，其特征在于，所述有机磺酸盐为烷基磺酸盐和/或烯基磺酸盐，进一步优选为烯基磺酸盐；
优选地，所述烷基磺酸盐选自辛基磺酸盐、十二烷基磺酸盐或十八烷基甲基萘磺酸盐中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述烯基磺酸盐选自乙烯基磺酸盐、烯丙基磺酸盐、4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二磺酸盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐中的一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求3-5任一项所述的改性方法，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述马来酸酐接枝的聚丙烯中，马来酸酐的接枝率为0.5-3wt％；
优选地，步骤(1)还包括：在涂覆改性剂之前对所述骨架材料进行预处理；
优选地，所述预处理的步骤为：将所述骨架材料表面用SiC砂纸抛光，然后用无水乙醇或丙酮清洗干净。
7.根据权利要求3-6任一项所述的改性方法，其特征在于，步骤(1)中所述涂覆改性剂的方法为：将所述改性剂分散于水中，形成乳液，然后进行涂覆；
优选地，步骤(1)中所述固化的方法为：在50-70℃下干燥固化；
优选地，所述改性涂层的厚度为10-20μm。
8.根据权利要求3-7任一项所述的改性方法，其特征在于，所述超音速火焰的外焰温度为700-2500℃；
优选地，所述超音速火焰的喷射速度为500-2000m/s；
优选地，所述超音速火焰的移动速度为0.1-1m/s。
9.根据权利要求3-8任一项所述的改性方法，其特征在于，所述水热处理采用的水为过热水蒸汽；
优选地，所述过热水蒸汽的温度为100-200℃；
优选地，所述水热处理的时间为1-3h。
10.根据权利要求3-9任一项所述的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括如下步骤：
(1)将改性剂分散于水中，形成乳液，然后涂覆在预处理后的骨架材料表面，在50-70℃下干燥固化，形成改性涂层；
所述改性剂由40-60wt％的有机磺酸盐、20-40wt％的羟基丙烯酸酯和10-30wt％的马来酸酐接枝的聚丙烯组成；
(2)用外焰温度为700-2500℃，喷射速度为500-2000m/s的超音速火焰，以0.1-1m/s的移动速度对步骤(1)得到的涂覆了改性涂层的骨架材料进行表面处理，得到改性骨架材料；
(3)用100-200℃的过热水蒸汽对步骤(2)得到的改性骨架材料水热处理1-3h；
(4)将表皮层、发泡层和热熔胶层同步热贴合，然后与步骤(3)得到的水热处理后的改性骨架材料通过真空吸塑复合在一起。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002069431A (ja) * 2000-08-24 2002-03-08 Nippon Shokubai Co Ltd 各末端に水酸基を有するシーリング材用ポリオール組成物
CN101591443A (zh) * 2009-06-25 2009-12-02 汕头大学 一种聚丙烯表面改性添加剂树脂及制备方法
CN106827751A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种环保型汽车内饰复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002069431A (ja) * 2000-08-24 2002-03-08 Nippon Shokubai Co Ltd 各末端に水酸基を有するシーリング材用ポリオール組成物
CN101591443A (zh) * 2009-06-25 2009-12-02 汕头大学 一种聚丙烯表面改性添加剂树脂及制备方法
CN106827751A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种环保型汽车内饰复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
熊邦虎，田骏翔: "聚丙烯基材表面树脂附着的研究进展", 《中国涂料》 *

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