CN109320922A

CN109320922A - 一种具有夜间反光功能tpu薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN109320922A
Application number: CN201811055617.8A
Authority: CN
Inventors: 王良; 王一良; 何建雄
Original assignee: Dongguan Xionglin New Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Xionglin New Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2019-02-12
Anticipated expiration: 2038-09-11
Also published as: CN109320922B

Abstract

本发明提供了一种具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法。所述具有夜间反光功能TPU薄膜包含汽车内饰材料，所述汽车内饰材料包括如下质量份数的组分：40‑60份PBT、20‑40份SEPS、10‑30份EPDM、5‑15份相容剂、10‑20份增强材料和5‑10份偶联剂。所述汽车内饰材料是通过先将配方量的各组分混合，然后用挤出机熔融挤出的方法制备得到。本发明提供的汽车内饰材料具有较高的拉伸强度、冲击强度和耐磨性能，能够满足汽车内饰件对材料性能的要求，由其制备的TPU薄膜具有夜间反光功能。

Description

一种具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法，尤其涉及一种汽车内饰材料及其制备方法和具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是由1,4-丁二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸酯缩聚而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。PBT是一种综合性能比较优良的热塑性工程塑料，其结晶速度快，易于实现快速成型；熔点高达225℃，耐热性佳；吸水率低；摩擦系数低，耐磨耗；耐化学品、溶剂、耐候性好。上述优点使PBT广泛应用于汽车内饰件，如仪表盘圆架、保险杠、方向盘、导油管及把手和按钮等小部件。但是PBT的结晶性同时也导致了其受到冲击时难以耗散冲击能量，缺口冲击强度较低。另外，虽然PBT具有耐磨耗的优点，但是汽车内饰件通常要保持光洁的外观，因此对材料的耐磨性能提出了更高要求。

CN 103865243A公开了一种汽车内饰件用增韧耐划伤PBT塑料及其制备方法，采用特定比例的花生壳粉、核桃壳粉和棉籽壳粉作为增韧剂，提高了PBT的缺口冲击强度；采用月桂酸二乙醇酰胺、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、二硫化钼和石墨在一定比例下组成耐划伤剂，提高了PBT的耐磨性能。但是该PBT汽车内饰材料的拉伸强度和缺口冲击强度仍然较低，划伤前后的色差也较大，需要进一步改进。

因此，在本领域期望得到一种具有更高机械强度和耐磨性能的汽车内饰材料。

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具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法，特别是提供一种汽车内饰材料及其制备方法和具有夜间反光功能TPU薄膜及其制备方法。该汽车内饰材料具有较高的拉伸强度和冲击强度，能够满足汽车内饰件对材料机械性能的要求，由其制备的TPU薄膜具有夜间反光功能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

在材料类型上，PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)为结晶性塑料，EPDM(三元乙丙橡胶)为橡胶，SEPS(苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯共聚物)为热塑性弹性体，兼具塑料的塑形和橡胶的高弹性；在分子结构上，SEPS同时具有苯环和乙烯-丙烯共聚物的结构，因此与PBT和EPDM都具有较好的相容性。本发明通过采用SEPS、EPDM和PBT在合适的比例下相配合，提高了PBT材料的拉伸强度和冲击强度。当SEPS或EPDM过多或过少时，均会导致材料机械强度的下降。

本发明中，所述PBT的质量份数可以是40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。

所述SEPS的质量份数可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。

所述EPDM的质量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。

所述相容剂的质量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。

所述增强材料的质量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

所述偶联剂的质量份数可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。

作为本发明的优选技术方案，所述汽车内饰材料包括如下质量份数的组分：

作为本发明的优选技术方案，所述汽车内饰材料还包括0.5-2份(例如0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等)光稳定剂；

优选地，所述光稳定剂选自2-(2-羟基-5′-叔辛基苯基)-苯并三唑(UV-5411)、2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)、2-(2′-羟基-3′-5′-二叔戊基苯基)苯并三唑(UV-328)或2-[2'-羟基-5'-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]苯并三唑(UV-329)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：UV-5411与UV-326的组合、UV-5411与UV-327的组合、UV-5411与UV-328的组合、UV-5411与UV-329的组合、UV-326与UV-327的组合、UV-326与UV-329的组合、UV-327与UV-328的组合、UV-327与UV-329的组合等。

作为本发明的优选技术方案，所述汽车内饰材料还包括0.2-0.5份(例如0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等)抗氧剂；

优选地，所述抗氧剂选自四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺(抗氧剂1098)、2,6二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)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：抗氧剂1010与抗氧剂1098的组合、抗氧剂1010与抗氧剂264的组合、抗氧剂1010与抗氧剂168的组合、抗氧剂1098与抗氧剂264的组合、抗氧剂1098与抗氧剂168的组合、抗氧剂264与抗氧剂168的组合等。

作为本发明的优选技术方案，所述相容剂选自SAN-g-GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物)、PS-g-GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚苯乙烯)、SBS-g-MAH(马来酸酐接枝的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)或PS-g-MAH(马来酸酐接枝的聚苯乙烯)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：SAN-g-GMA与PS-g-GMA的组合、SAN-g-GMA与SBS-g-MAH的组合、SAN-g-GMA与PS-g-MAH的组合、PS-g-GMA与SBS-g-MAH的组合、SBS-g-MAH与PS-g-MAH的组合等。

作为本发明的优选技术方案，所述增强材料包括玻璃纤维、竹纤维和锂镁皂土。

优选地，所述增强材料由40-60wt％(例如40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％、50wt％、52wt％、53wt％、55wt％、56wt％、58wt％或60wt％等)的玻璃纤维、30-50wt％(例如30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％、40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％或50wt％等)的竹纤维和5-15wt％(例如5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％等)的锂镁皂土组成。

采用玻璃纤维、竹纤维和锂镁皂土在特定的比例下配合，一方面能够进一步提高材料的冲击强度，另一方面能够明显提高材料的耐磨性能。当各组分的比例超出范围时，则材料的强度和耐磨性能均会下降。

作为本发明的优选技术方案，所述偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-540)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)或γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷(KH-570)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：KH-540与KH-550的组合、KH-540与KH-560的组合、KH-540与KH-570的组合、KH-550与KH-560的组合、KH-550与KH-570的组合、KH-560与KH-570的组合等。

另一方面，本发明提供一种上述汽车内饰材料的制备方法，所述制备方法为：将配方量的各组分混合，通过挤出机熔融挤出，得到所述汽车内饰材料。

作为本发明的优选技术方案，所述混合是在高速混料机中进行。

优选地，所述高速混料机的转速为300-400rpm，例如可以是300rpm、320rpm、330rpm、350rpm、360rpm、380rpm或400rpm等；混合时间为5-10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min等。

优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机。

优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500rpm；例如可以是300rpm、320rpm、350rpm、380rpm、400rpm、420rpm、450rpm、480rpm或500rpm等。

优选地，所述熔融挤出的温度为220-260℃；例如可以是220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃或260℃等。

作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在300-400rpm的转速下混合5-10min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为300-500rpm，在220-260℃下熔融挤出，得到所述汽车内饰材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过采用SEPS、EPDM和PBT配合，得到了一种具有较高拉伸强度和冲击强度的汽车内饰材料；通过选择特定比例的玻璃纤维、竹纤维和锂镁皂土作为增强材料，一方面提高了汽车内饰材料的冲击强度，另一方面提高了其耐磨性能。本发明提供的汽车内饰材料的拉伸强度为68-73MPa，断裂伸长率为120-150％，缺口冲击强度为45-50kJ/m²，PV3.3.3水磨实验20个循环后光泽度保持率为80-85％。

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

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由40wt％的玻璃纤维、50wt％的竹纤维和10wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在300rpm的转速下混合10min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为300rpm，在220℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

实施例2

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由60wt％的玻璃纤维、30wt％的竹纤维和10wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在400rpm的转速下混合5min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为500rpm，在260℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

实施例3

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由45wt％的玻璃纤维、40wt％的竹纤维和15wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在320rpm的转速下混合8min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为350rpm，在230℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

实施例4

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由50wt％的玻璃纤维、45wt％的竹纤维和5wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在350rpm的转速下混合6min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为400rpm，在250℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

实施例5

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由55wt％的玻璃纤维、40wt％的竹纤维和5wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在380rpm的转速下混合8min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为450rpm，在240℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

实施例6

一种汽车内饰材料，包括如下质量份数的组分：

其中，增强材料由50wt％的玻璃纤维、40wt％的竹纤维和10wt％的锂镁皂土组成。

上述汽车内饰材料的制备方法如下：

(1)将配方量的各组分加入高速混料机中，在350rpm的转速下混合10min；

(2)将步骤(1)得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为400rpm，在240℃下熔融挤出，得到上述汽车内饰材料。

对比例1

与实施例1的区别在于，SEPS的质量份数为15份，EPDM的质量份数为35份，其他原料、用量及制备方法与实施例1相同。

对比例2

与实施例1的区别在于，SEPS的质量份数为45份，EPDM的质量份数为5份，其他原料、用量及制备方法与实施例1相同。

对比例3

与实施例1的区别在于，增强材料由40wt％的玻璃纤维和60wt％的竹纤维组成。

对比例4

与实施例1的区别在于，增强材料由40wt％的玻璃纤维和60wt％的锂镁皂土组成。

对比例5

与实施例1的区别在于，增强材料由40wt％的玻璃纤维、58wt％的竹纤维和2wt％的锂镁皂土组成。

对比例6

与实施例1的区别在于，增强材料由40wt％的玻璃纤维、40wt％的竹纤维和20wt％的锂镁皂土组成。

与实施例7

与实施例1的区别在于，增强材料由40wt％的玻璃纤维、25wt％的竹纤维和35wt％的锂镁皂土组成。

对上述实施例1-6和对比例1-7提供的汽车内饰材料的性能进行测定，测试标准和结果如下表1所示，其中，耐磨性能采用PV3.3.3水磨实验20个循环后材料的光泽度保持率来表征；光泽度保持率越高，则耐磨性能越好。

表1

由表1的结果可知，本发明通过采用SEPS、EPDM和PBT在合适的比例下共混，得到了一种具有较高拉伸强度和冲击强度的汽车内饰材料；通过玻璃纤维、竹纤维和锂镁皂土在特定的比例下配合，一方面进一步提高了材料的冲击强度，另一方面提高了材料的耐磨性能。当各组分的比例超出范围时，则会导致相应的性能下降。

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

1.一种汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料包括如下质量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料包括如下质量份数的组分：

3.根据权利要求1或2所述的汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料还包括0.5-2份光稳定剂；

优选地，所述光稳定剂选自2-(2-羟基-5′-叔辛基苯基)-苯并三唑、2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′-5′-二叔戊基苯基)苯并三唑或2-[2'-羟基-5'-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]苯并三唑中的一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的汽车内饰材料，其特征在于，所述汽车内饰材料还包括0.2-0.5份抗氧剂；

优选地，所述抗氧剂选自四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、2,6二叔丁基对甲酚或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车内饰材料，其特征在于，所述相容剂选自SAN-g-GMA、PS-g-GMA、SBS-g-MAH或PS-g-MAH中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述增强材料包括玻璃纤维、竹纤维和锂镁皂土；

优选地，所述增强材料由40-60wt％的玻璃纤维、30-50wt％的竹纤维和5-15wt％的锂镁皂土组成；

优选地，所述偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷中的一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的汽车内饰材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将配方量的各组分混合，通过挤出机熔融挤出，得到所述汽车内饰材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合是在高速混料机中进行；

优选地，所述高速混料机的转速为300-400rpm，混合时间为5-10min；

优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机；

优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500rpm；

优选地，所述熔融挤出的温度为220-260℃。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

9.一种具有夜间反光功能TPU薄膜，其特征在于，所述具有夜间反光功能TPU薄膜包含权利要求1-5任一项所述的汽车内饰材料、荧光粉和TPU。

10.根据权利要求9所述的具有夜间反光功能TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将权利要求1-5任一项所述的汽车内饰材料与荧光粉混合，然后与TPU一起经热压形成薄膜。