CN109910411A - 一种轻量化环保型汽车内饰材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化环保型汽车内饰材料及其制备工艺包括：上表面处理剂层、TPO表皮层、海绵层、基布层、下表面处理剂层；所述基布层的上方设置有海绵层；所述基布层的下方设置有下表面处理剂层；所述海绵层的上方设置有TPO表皮层；所述TPO表皮层上方设置有上表面处理剂层。TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。基布层使得制得的汽车内饰具有一定的厚度，且相对TPO表皮层，其制备成本较低。上表面处理剂层和下表面处理剂层使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。

Description

一种轻量化环保型汽车内饰材料及其制备工艺

技术领域

本发明属于汽车内饰件及其制造方法领域，特别涉及一种轻量化环保型汽车内饰材料及其制备工艺。

背景技术

汽车内饰材料主要由仪表板、门板、立柱、座椅、顶棚、遮阳板、侧围等部件组成。随着人们环保意识的增强，对汽车内饰材料的内在品质，如环保回收、气味、雾度、耐高、低温、耐老化、耐候性等要求越来越严格。这些部件外观都有一个共同的特性，表面有装饰性的花纹，光亮度都趋向于消光。触感有软质与硬质二种。以仪表板为例，按表面手感可分为硬质仪表板和软质仪表板二种。

硬质仪表板指的是表面呈硬质的仪表板材料，一般采用ABS/PC或PP等材料直接注射成型，表面带有花纹。为了表面消光及美观，质量要求高的在表面喷涂一层消光漆。因触感不好，花纹无立体感且生硬(注射无法体现微小的三维的花纹)，主要用在卡车、大客、经济型轿车上。

软质仪表板现在分为以下几类，一类是需要充聚氨脂泡沫的，如PVC/ABS 表皮，但因吸塑成型后边角处花纹易变形，已逐渐被搪塑PVC表皮取代。搪塑PVC表皮的优点是形状与花纹同时形成，产品触感较好，花纹逼真，不存在拉伸。两种材料都是成型好的表皮放到PP、ABS、TPO或纸骨架上，在两者间充入半硬质聚氨脂泡沫结成一个整体，依次由表皮层、聚氨脂泡沫层、骨架组成。另一类是指背面衬有泡沫的软质PVC表皮，通过真空吸塑成型在 已喷胶水的PP或ABS等注射骨架上。现在部分中、高档轿车已采用此种类 型表皮。一些豪华大客车的侧围、顶棚也开始使用背面衬有泡沫的软质材料。

近几年来，聚氨脂的喷涂(PU喷塑)成型，真皮的手工包覆成型，也在 少量的豪华车型上有应用。

现在的，主要存在以下几个问题：

1、现有技术中，硬质仪表板装饰性差，触感差。PVC/ABS或搪塑PVC仪表板，表皮、PU泡沫、骨架三层材料均不同，不环保，无法回收，耐高、低温性、耐候性、气味、雾度等方面均不理想，燃烧后产生二噁英，满足不了人们日益提高的对环保及车内空气质量要求。尤其是有气囊的仪表板，低温下 冲撞，气囊易破碎反而伤人。

2、轻量和精致是现代汽车发展的主要趋势，而现有技术中聚丙烯由于其自身具有耐化学药品性好、性价比高和便于回收利用等特点，是汽车内饰材料的主要选择。作为汽车用聚丙烯主要是通过在聚丙烯原料中加入滑石粉等填料，提高产品的刚性和尺寸稳定性，添加增韧剂以提高产品的韧性，汽车内饰常用的材料是由聚丙烯、三元乙丙橡胶和20％的滑石粉构成的混合物，密度为1.04g/cm3。这种材料的缺点是填料添加较多，其在提高聚丙烯材料刚性和尺寸稳定性的同时增大了材料的密度。

3、由于汽车内饰在汽车的使用过程中十分重要，而市面上的汽车内饰材料存在加工性差，耐冲击力低、表面硬度不够、易应力开裂的问题；

4、由于汽车内饰暴露在空气中，故而其需要一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性，而市面上较多的汽车内饰材料并不具备这样的性质，使得在较长时间的使用中，出现腐蚀，剥落的现象。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种轻量化环保型汽车内饰材料，其TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。基布层使得制得的汽车内饰具有一定的厚度。相较本行业其他制备工艺，降低了填料的占比，使得制得的汽车内饰材料密度较小，具有轻量化的特点。增韧剂的加入减低了成品的脆性，增加韧性，而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质。上表面处理剂层和下表面处理剂层使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种轻量化环保型汽车内饰材料，包括：上表面处理剂层、TPO表皮层、海绵层、基布层、下表面处理剂层；所述基布层的上方设置有海绵层；所述基布层的下方设置有下表面处理剂层；所述海绵层的上方设置有TPO表皮层；所述TPO表皮层上方设置有上表面处理剂层。

本发明中使用的TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。基布层使得制得的汽车内饰具有一定的厚度，且相对TPO表皮层，其制备成本较低。上表面处理剂层和下表面处理剂层使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。

本发明中所述的TPO表皮层是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO：50~70份

聚氯乙烯树脂：40~50份

聚丙烯树脂：40~50份

增粘树脂：30~40份

橡胶：90~100份

填料：12~20份

烯烃共聚物：10~20份

增韧剂：10~20份

相容剂：5~8份

润滑剂：5~7份

抗氧剂：3~5份

色粉：3~5份。

本发明中所述的TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。相较本行业其他制备工艺，降低了填料的占比，使得制得的汽车内饰材料密度较小，具有轻量化的特点。

本发明所述的海绵层是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：70~90份

橡胶：10~30份

增韧剂：20~40份

发泡剂：15~25份

润滑剂：8~10份

抗氧剂：5~7份。

本发明所述的聚丙烯树脂是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，其相对密度小，具有良好的力学性能，具有较好的耐热性，与绝大多数化学药品不反应，质地纯净无毒性，电绝缘性好。所述的增韧剂，是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。聚丙烯树脂加工过程中固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳，不能作为结构粘接之用。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高承载强度。增韧剂的使用可以减低成品的脆性，增加韧性，而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质。润滑剂是用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质。润滑剂对摩擦副还能起冷却、清洗和防止污染等作用。它可以增加空调面板的使用寿命、降低聚丙烯树脂的费用，节省能源、高效生产、增加附加值。抗氧剂，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。

本发明中所述的上表面处理剂层和下表面处理剂层均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：5~15份；

光稳定剂：5~15份。

阻燃剂：15~35份

防潮剂：20~30份

抗菌剂：20~30份

耐刮擦剂：10~30份

色粉：5~7份。

本发明中所述的抗氧剂当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。光稳定剂能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。阻燃剂的加入使得经表面处理剂喷涂后的汽车内饰具有较好的阻燃性，防潮剂和抗菌剂的加入使得经表面处理剂喷涂后的汽车内饰具有较好的防潮抗菌性，耐刮擦剂的加入使得经表面处理剂喷涂后的汽车内饰具有较好的耐刮擦性，不同颜色的色粉可以使得经表面处理剂喷涂后的汽车内饰具有相应的颜色，更为美观大方。

本发明中所述橡胶为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯橡胶、乙烯丁烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或多种组合物；所述填料为无机纤维，是表面经硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维、碳化硅纤维、MF、碳纤维、芳纶纤维、实心玻璃微珠、云母中的一种或多种组合物；所述烯烃共聚物为丙烯和乙烯的共聚物或乙烯、丙烯和丁烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为0.5~1.5%；所述增韧剂为硅-丙烯酸型抗冲改性剂、MBS、高胶粉、丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或多种组合物。

本发明中所述的橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶的加入可以使得成品具有更好的伸张性和弹性。

本发明中所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA-g-GMA)、聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA）中的一种或多种组合物；所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物和芳族磷酸酯中的一种或多种组合物；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为苯并三唑类光吸收剂、水杨酸苯酯、UV-329、UV-329、UV-234、UV-531中的一种或多种组合；所述色粉为钛白粉和氧化铁颜料中的一种；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

本发明中所述的相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂。由于聚氯乙烯树脂与聚丙烯树脂两者在混合过程中并不相容，就需要相容剂来将两者结合在一起。本发明中所出现的以马来酸酐接枝的相容剂是目前比较好的相容剂，马来酸酐单体和其它单体比较极性比较强，相容效果比较好。它可以增加两种聚合物的相容性，使之两种聚合物间粘接力增大，形成稳定的结构，使分散相和连续相均匀，即相容化。相容剂之所以能使两种性质不同的聚合物相容化，是因为在其分子中具有分别能与两种聚合物进行物理或化学结合的基团的缘故。

本发明中所述的轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② TPO表皮层（2）成型；

③ 海绵层（3）成型；

④ 基布层（4）成型；

⑤ 制备表面处理剂；

⑥ 将基布层（4）和海绵层（3）的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为150-180℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层（3）远离基布层（4）的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层（2）贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为130-150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层（2）远离海绵层（3）的一面喷涂一层表面处理剂，基布层（4）远离海绵层（3）的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为50-60℃，烘干时间为10-15min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

本发明所用步骤科学有序，TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。基布层使得制得的汽车内饰具有一定的厚度，且相对TPO表皮层，其制备成本较低。上表面处理剂层和下表面处理剂层使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。

本发明所述的TPO表皮层（2）的成型方法包括以下步骤：

① 将聚氯乙烯树脂在温度为120~140℃的条件下进行干燥5~7h，直至PC树脂的含水量低于0.02%；

② 将聚丙烯树脂在温度为170~180℃的条件下进行干燥3~4h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%；

③ 将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在120~140℃下通过搅拌机混合搅拌2~3h，形成熔融状的混合物料；

④ 将上一步得到的熔融状的混合物料冷却至65~85℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温；

⑤ 利用热压成型设备已60~80℃的热压温度用1000~1200KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为5~10mm的TPO表皮层（2）。

本发明中所述的TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。

本发明中所述海绵层（3）的成型方法包括以下步骤：

① 将聚丙烯树脂在温度为170~180℃的条件下进行干燥3~4h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%；

② 将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟；

⑤ 将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在250~280℃之间，螺杆转速为180转/分钟。

⑥ 将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层（2）。

本发明中海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。先将聚丙烯树脂进行预处理，使其在接近理想的状态下进行混合，高速混合机可以使得所有物质在很高的速度下进行搅拌混合，使得其在物理状态下分布较为均匀。而双螺杆挤出机料斗的使用使得原料在熔融后的化学状态下再进行混炼。这样的操作步骤使得混合过程科学有序，易于操作，且成品质量较高。

本发明中所述的表面处理剂的制备方法包括以下步骤：

① 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在600~800r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；

② 在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为300~400r/min的状态下继续搅拌0.5~1h；

③ 将色粉加入步骤②所得混合液中，在搅拌速度为450~500r/min的状态下继续搅拌0.5~1.5h，再将聚合反应釜的温度升至65~70℃，保温反应1h，即得表面处理剂。

本发明中的表面处理剂使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。先在聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，使其在接近理想的状态下进行混合，高速混合机可以使得所有物质在很高的速度下进行搅拌混合，使得其在物理状态下分布较为均匀，再加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，使其进行二次混合，再加入色粉混合升温，这样的操作步骤使得混合过程科学有序，易于操作。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、TPO表皮层易回收、耐高低温、低气味低雾度，燃烧后产生碳氢化合物，符合环保要求。海绵层使得制得的汽车内饰具有一定的弹性。基布层使得制得的汽车内饰具有一定的厚度，且相对TPO表皮层，其制备成本较低。

2、相较本行业其他制备工艺，降低了填料的占比，使得制得的汽车内饰材料密度较小，具有轻量化的特点。

3、增韧剂的加入减低了成品的脆性，增加韧性，而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质。

4、上表面处理剂层和下表面处理剂层使得制得的汽车内饰具有一定的抗菌防腐性、阻燃耐磨性和抗氧防晒性。

附图说明

图1为本发明一种轻量化环保型汽车内饰材料的整体结构示意图；

图中：上表面处理剂层-1、TPO表皮层-2、海绵层-3、基布层-4、下表面处理剂层-5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图1所示的1、一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：包括上表面处理剂层1、TPO表皮层2、海绵层3、基布层4、下表面处理剂层5；所述基布层4的上方设置有海绵层3；所述基布层4的下方设置有下表面处理剂层5；所述海绵层3的上方设置有TPO表皮层2；所述TPO表皮层2上方设置有上表面处理剂层1。

此外，所述TPO表皮层2是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO：50份

聚氯乙烯树脂：40份

聚丙烯树脂：40份

增粘树脂：30份

橡胶：90份

填料：12份

烯烃共聚物：10份

增韧剂：10份

相容剂：5份

润滑剂：5份

抗氧剂：3份

色粉：3份

另有，所述海绵层3是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：70份

橡胶：10份

增韧剂：20份

发泡剂：15份

润滑剂：8份

抗氧剂：5份

再有，所述上表面处理剂层1和下表面处理剂层5均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：5份；

光稳定剂：5份。

阻燃剂：15份

防潮剂：20份

抗菌剂：20份

耐刮擦剂：10份

色粉：5份

进一步地，所述橡胶为三元乙丙橡胶；所述填料为表面经硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维；所述烯烃共聚物为丙烯和乙烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为0.5~1.5%；所述增韧剂为硅-丙烯酸型抗冲改性剂。

除此之外，所述相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)；所述润滑剂为硅油；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为苯并三唑类光吸收剂、；所述色粉为钛白粉；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

另，所述的轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② 将聚氯乙烯树脂在温度为120℃的条件下进行干燥5h，直至PC树脂的含水量低于0.02%，将聚丙烯树脂在温度为170℃的条件下进行干燥3h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在120℃下通过搅拌机混合搅拌2h，形成熔融状的混合物料，将得到的熔融状的混合物料冷却至65℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温，利用热压成型设备已60℃的热压温度用1000KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为5mm的TPO表皮层2。；

③ 将聚丙烯树脂在温度为170℃的条件下进行干燥3h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在250℃之间，螺杆转速为180转/分钟，将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层2。

④ 基布层4成型；

⑤ 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在600r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为300r/min的状态下继续搅拌0.5h；将色粉加入所得混合液中，在搅拌速度为450r/min的状态下继续搅拌0.5h，再将聚合反应釜的温度升至65℃，保温反应1h，即得表面处理剂。

⑥ 将基布层4和海绵层3的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层3远离基布层4的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层2贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为130℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层2远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，基布层4远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为50℃，烘干时间为10min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

实施例2

如图1所示的1、一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：包括上表面处理剂层1、TPO表皮层2、海绵层3、基布层4、下表面处理剂层5；所述基布层4的上方设置有海绵层3；所述基布层4的下方设置有下表面处理剂层5；所述海绵层3的上方设置有TPO表皮层2；所述TPO表皮层2上方设置有上表面处理剂层1。

此外，所述TPO表皮层2是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO： 70份

聚氯乙烯树脂： 50份

聚丙烯树脂： 50份

增粘树脂： 40份

橡胶： 100份

填料： 20份

烯烃共聚物： 20份

增韧剂： 20份

相容剂： 8份

润滑剂： 7份

抗氧剂： 5份

色粉： 5份

另有，所述海绵层3是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：90份

橡胶：30份

增韧剂：40份

发泡剂：25份

润滑剂：10份

抗氧剂：7份

再有，所述上表面处理剂层1和下表面处理剂层5均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：15份；

光稳定剂：15份。

阻燃剂：35份

防潮剂：30份

抗菌剂：30份

耐刮擦剂：30份

色粉：7份

进一步地，所述橡胶为乙烯辛烯橡胶；所述填料为表面经硅烷偶联剂处理过的碳化硅纤维；所述烯烃共聚物为乙烯、丙烯和丁烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为1.5%；所述增韧剂为高胶粉。

除此之外，所述相容剂为聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)；所述润滑剂为白矿油；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为水杨酸苯酯；所述色粉为氧化铁颜料；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

另，所述的轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② 将聚氯乙烯树脂在温度为140℃的条件下进行干燥7h，直至PC树脂的含水量低于0.02%，将聚丙烯树脂在温度为180℃的条件下进行干燥4h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在140℃下通过搅拌机混合搅拌3h，形成熔融状的混合物料，将得到的熔融状的混合物料冷却至85℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温，利用热压成型设备已80℃的热压温度用1200KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为10mm的TPO表皮层2。；

③ 将聚丙烯树脂在温度为180℃的条件下进行干燥4h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在280℃之间，螺杆转速为180转/分钟，将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层2。

④ 基布层4成型；

⑤ 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在800r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为400r/min的状态下继续搅拌1h；将色粉加入所得混合液中，在搅拌速度为500r/min的状态下继续搅拌1.5h，再将聚合反应釜的温度升至70℃，保温反应1h，即得表面处理剂。

⑥ 将基布层4和海绵层3的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为180℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层3远离基布层4的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层2贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层2远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，基布层4远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为60℃，烘干时间为15min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

实施例3

如图1所示的1、一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：包括上表面处理剂层1、TPO表皮层2、海绵层3、基布层4、下表面处理剂层5；所述基布层4的上方设置有海绵层3；所述基布层4的下方设置有下表面处理剂层5；所述海绵层3的上方设置有TPO表皮层2；所述TPO表皮层2上方设置有上表面处理剂层1。

此外，所述TPO表皮层2是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO：60份

聚氯乙烯树脂：45份

聚丙烯树脂：45份

增粘树脂：35份

橡胶：95份

填料：16份

烯烃共聚物：15份

增韧剂：15份

相容剂：6.5份

润滑剂：6份

抗氧剂：4份

色粉：4份

另有，所述海绵层3是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：80份

橡胶：20份

增韧剂：30份

发泡剂：20份

润滑剂：9份

抗氧剂：6份

再有，所述上表面处理剂层1和下表面处理剂层5均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：10份；

光稳定剂：10份。

阻燃剂：25份

防潮剂：25份

抗菌剂：25份

耐刮擦剂：20份

色粉：6份

进一步地，所述橡胶为乙烯丁烯橡胶；所述填料为表面经硅烷偶联剂处理过的碳纤维；所述烯烃共聚物为丙烯和乙烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为1%；所述增韧剂为丙烯酸酯。

除此之外，所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA-g-GMA)；所述润滑剂为硬脂酸钡；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为UV-329；所述色粉为钛白粉；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

另，所述轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② 将聚氯乙烯树脂在温度为130℃的条件下进行干燥6h，直至PC树脂的含水量低于0.02%，将聚丙烯树脂在温度为175℃的条件下进行干燥3.5h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在130℃下通过搅拌机混合搅拌2.5h，形成熔融状的混合物料，将得到的熔融状的混合物料冷却至75℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温，利用热压成型设备已70℃的热压温度用1100KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为7.5mm的TPO表皮层2。；

③ 将聚丙烯树脂在温度为175℃的条件下进行干燥3.5h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在265℃之间，螺杆转速为180转/分钟，将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层2。

④ 基布层4成型；

⑤ 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在700r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为350r/min的状态下继续搅拌0.75h；将色粉加入所得混合液中，在搅拌速度为475r/min的状态下继续搅拌1h，再将聚合反应釜的温度升至67.5℃，保温反应1h，即得表面处理剂。

⑥ 将基布层4和海绵层3的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为165℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层3远离基布层4的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层2贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为140℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层2远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，基布层4远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为55℃，烘干时间为12.5min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

实施例4

如图1所示的1、一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：包括上表面处理剂层1、TPO表皮层2、海绵层3、基布层4、下表面处理剂层5；所述基布层4的上方设置有海绵层3；所述基布层4的下方设置有下表面处理剂层5；所述海绵层3的上方设置有TPO表皮层2；所述TPO表皮层2上方设置有上表面处理剂层1。

此外，所述TPO表皮层2是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO：50份

聚氯乙烯树脂： 50份

聚丙烯树脂：40份

增粘树脂： 40份

橡胶：90份

填料： 20份

烯烃共聚物：10份

增韧剂： 20份

相容剂：5份

润滑剂： 7份

抗氧剂：3份

色粉： 5份

另有，所述海绵层3是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：70份

橡胶： 30份

增韧剂：20份

发泡剂： 25份

润滑剂：8份

抗氧剂： 7份

再有，所述上表面处理剂层1和下表面处理剂层5均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：5份；

光稳定剂： 15份。

阻燃剂：15份

防潮剂： 30份

抗菌剂：20份

耐刮擦剂： 30份

色粉：5份

进一步地，所述橡胶为丁腈橡胶；所述填料为表面经硅烷偶联剂处理过的芳纶纤维；所述烯烃共聚物为乙烯、丙烯和丁烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为0.5%；所述增韧剂为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯。

除此之外，所述相容剂为聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)；所述润滑剂为芳族磷酸酯；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为UV-531；所述色粉为氧化铁颜料；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

另，所述轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② 将聚氯乙烯树脂在温度为120℃的条件下进行干燥7h，直至PC树脂的含水量低于0.02%，将聚丙烯树脂在温度为170℃的条件下进行干燥4h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在120℃下通过搅拌机混合搅拌3h，形成熔融状的混合物料，将得到的熔融状的混合物料冷却至65℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温，利用热压成型设备已80℃的热压温度用1000KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为10mm的TPO表皮层2。；

③ 将聚丙烯树脂在温度为170~180℃的条件下进行干燥3h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%，将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在280℃之间，螺杆转速为180转/分钟，将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层2。

④ 基布层4成型；

⑤ 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在600r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为400r/min的状态下继续搅拌0.5h；将色粉加入所得混合液中，在搅拌速度为500r/min的状态下继续搅拌0.5h，再将聚合反应釜的温度升至70℃，保温反应1h，即得表面处理剂。

⑥ 将基布层4和海绵层3的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层3远离基布层4的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层2贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层2远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，基布层4远离海绵层3的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为50℃，烘干时间为15min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：包括上表面处理剂层（1）、TPO表皮层（2）、海绵层（3）、基布层（4）、下表面处理剂层（5）；所述基布层（4）的上方设置有海绵层（3）；所述基布层（4）的下方设置有下表面处理剂层（5）；所述海绵层（3）的上方设置有TPO表皮层（2）；所述TPO表皮层（2）上方设置有上表面处理剂层（1）。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：所述TPO表皮层（2）是由以下几种重量份配比的组分制成：

半交联TPO：50~70份

聚氯乙烯树脂：40~50份

聚丙烯树脂：40~50份

增粘树脂：30~40份

橡胶：90~100份

填料：12~20份

烯烃共聚物：10~20份

增韧剂：10~20份

相容剂：5~8份

润滑剂：5~7份

抗氧剂：3~5份

色粉：3~5份。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：所述海绵层（3）是由以下几种重量份配比的组分制成：

聚丙烯树脂：70~90份

橡胶：10~30份

增韧剂：20~40份

发泡剂：15~25份

润滑剂：8~10份

抗氧剂：5~7份。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：所述上表面处理剂层（1）和下表面处理剂层（5）均是由表面处理剂喷涂后凝固形成，而表面处理剂是由以下几种重量份配比的组分制成：

抗氧剂：5~15份；

光稳定剂：5~15份；

阻燃剂：15~35份

防潮剂：20~30份

抗菌剂：20~30份

耐刮擦剂：10~30份

色粉：5~7份。

5.根据权利要求2~4所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：所述橡胶为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯橡胶、乙烯丁烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或多种组合物；所述填料为无机纤维，是表面经硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维、碳化硅纤维、MF、碳纤维、芳纶纤维、实心玻璃微珠、云母中的一种或多种组合物；所述烯烃共聚物为丙烯和乙烯的共聚物或乙烯、丙烯和丁烯的共聚物；所述烯烃共聚物的收缩率为0.5~1.5%；所述增韧剂为硅-丙烯酸型抗冲改性剂、MBS、高胶粉、丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或多种组合物。

6.根据权利要求2~4任一项所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料，其特征在于：所述相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA-g-GMA)、聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA）中的一种或多种组合物；所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物和芳族磷酸酯中的一种或多种组合物；所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:1混合而成；所述光稳定剂为苯并三唑类光吸收剂、水杨酸苯酯、UV-329、UV-329、UV-234、UV-531中的一种或多种组合；所述色粉为钛白粉和氧化铁颜料中的一种；所述发泡剂为偶氮二酰胺。

7.根据权利要求1~6任一项所述的轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：

① 备料：按原料配方比称取各原料组分，备用；

② TPO表皮层（2）成型；

③ 海绵层（3）成型；

④ 基布层（4）成型；

⑤ 制备表面处理剂；

⑥ 将基布层（4）和海绵层（3）的相粘合的接触面刷涂上丙烯酸胶水，在温度为150~180℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为300m/h；

⑦ 将粘合后的海绵层（3）远离基布层（4）的一面刷涂上丙烯酸胶水，再将TPO表皮层（2）贴合在丙烯酸胶水粘剂上，在温度为130~150℃下进行热压连接，压紧锟的速度调整为250m/h；

⑧ 在粘合后TPO表皮层（2）远离海绵层（3）的一面喷涂一层表面处理剂，基布层（4）远离海绵层（3）的一面喷涂一层表面处理剂，放入烘干箱中，设置烘干温度为50~60℃，烘干时间为10~15min，取出成品后静置冷却，即得一种轻量化环保型汽车内饰材料。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：所述TPO表皮层（2）的成型方法包括以下步骤：

① 将聚氯乙烯树脂在温度为120~140℃的条件下进行干燥5~7h，直至PC树脂的含水量低于0.02%；

② 将聚丙烯树脂在温度为170~180℃的条件下进行干燥3~4h，直至ABS树脂的含水量低于0.02%；

③ 将干燥后的聚氯乙烯树脂和聚丙烯树脂、半交联TPO、增粘树脂、橡胶、填料、烯烃共聚物、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、色粉在120~140℃下通过搅拌机混合搅拌2~3h，形成熔融状的混合物料；

④ 将上一步得到的熔融状的混合物料冷却至65~85℃，利用滚轧设备对冷却后的熔融状混合物料进行滚轧，随后对滚轧形成的板材再冷却至室温；

⑤ 利用热压成型设备已60~80℃的热压温度用1000~1200KN的热压压力对坯料进行热压，最终形成厚度为5~10mm的TPO表皮层（2）。

9.根据权利要求7所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：所述海绵层（3）的成型方法包括以下步骤：

① 将聚丙烯树脂在温度为170~180℃的条件下进行干燥3~4h，直至聚丙烯树脂的含水量低于0.02%；

② 将干燥后的聚丙烯树脂同橡胶、增韧剂、发泡剂、润滑剂、抗氧剂一起投入到高速混合机中高速预混合5分钟；

⑤ 将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在250~280℃之间，螺杆转速为180转/分钟；

⑥ 将双螺杆挤出机挤出后的原料进行牵引、冷却、干燥、切粒和包装工艺，得到海绵层（2）。

10.根据权利要求7所述的一种轻量化环保型汽车内饰材料的制备工艺，其特征在于：所述表面处理剂的制备方法包括以下步骤：

① 向聚合反应釜中加入阻燃剂和防潮剂，在600~800r/min的搅拌速度下搅拌使之稀释分散，升温至55℃；

② 在上一步所得混合液中加入抗菌剂、耐刮擦剂、抗氧剂和光稳定剂，在搅拌速度为300~400r/min的状态下继续搅拌0.5~1h；

③ 将色粉加入步骤②所得混合液中，在搅拌速度为450~500r/min的状态下继续搅拌0.5~1.5h，再将聚合反应釜的温度升至65~70℃，保温反应1h，即得表面处理剂。