CN110053346A - Epp表面包覆成型制备汽车顶棚的方法 - Google Patents

Epp表面包覆成型制备汽车顶棚的方法 Download PDF

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CN110053346A
CN110053346A CN201910428963.4A CN201910428963A CN110053346A CN 110053346 A CN110053346 A CN 110053346A CN 201910428963 A CN201910428963 A CN 201910428963A CN 110053346 A CN110053346 A CN 110053346A
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程建军
邓勇
贺昌华
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Sichuan Li Da Wei Auto Parts Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括预压、预热、加热、基材表面覆合和脱模后烘烤定型等步骤，采用EPP作为汽车顶棚结构中的基材材料，EPP基材成型后在模具内一次完成基材的包覆处理，不但改善了现有汽车顶棚成型工艺中存在的气味及VOC问题，而且采用该工艺制备的汽车顶棚的包覆面料不容易脱落，包覆层和基材层结合良好，产品表面无褶皱、无脱层、鼓包等产品缺陷的出现，同时大大简化了汽车顶棚生产过程。

Description

EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法
技术领域
本发明涉及汽车顶棚制备工艺，特别涉及EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法
背景技术
汽车顶棚一般由面料层、基材层和背面无纺布层组成，其中面料层面向乘客，体现顶棚的外观效果，一般采用无纺布、针织面料、TPO和PVC膜。基材层是顶棚除外观性能以外其他性能的主要决定者，一般采用PU玻纤板、PP玻纤板、瓦楞纸板、麻纤维板等。面料材料中的TPO和PVC由于气味性较差且受热易融化变软、受冷易开裂等缺点，逐渐被淘汰；基材材料中的瓦楞纸板和麻纤维板由于克重较大、潮湿易霉变且吸隔音性能较差等缺点的影响，在汽车顶棚设计中的使用越来越少。因此，目前的汽车顶棚在设计时面料层一般选用无纺布或者针织面料，基材层一般选用PU玻纤板或者PP玻纤板。现有技术中，对于汽车顶棚的成型工艺，一般采用干法成型和湿法成型，其中干法成型的具体工艺为：PU/PP玻纤板烘烤软化，其中软化温度因材料而不同，此时胶粉、胶片等低熔点材料熔化成液态并均匀附在基材表面→复合面料(加热后的材料进入冷模压制成型(压制过程中材料快速冷却并固化))。而湿法成型包括一步法成型和两步法成型，一步法湿法工艺具体方法如下：将胶滚涂至PU板表面并喷洒固化剂和水，使之与玻毡、无纺布、胶片及面料等材料叠合后送入高温模具压制成型(此时胶水与水及催化剂快速反应并固化)，模具温度取决于胶水固化温度。两步法湿法工艺具体方法如下：(1)先将胶滚涂至PU板表面并喷洒固化剂和水，使之与玻毡、无纺布、胶片等材料叠合后送入高温模具压制成顶棚基材(同一步法(2)再在顶棚基材表面喷洒胶，将基材与面料送入高温模具压制顶棚。上述工艺中，皆因由于目前顶棚结构中常用的材料包括PU板材、聚氨酯胶水等大量的聚氨酯类的材料，因此造成汽车顶棚的气味以及VOC非常难得到控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，解决现有汽车顶棚成型工艺中存在的气味及VOC问题。
本发明的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型；
进一步，步骤a中，采用六段式分段加压方式，分别为：预压过程0，压力为0.2～0.4bar,时间为25～35min；预压过程1，压力为3.5～4.5bar,时间为7～9h；预压过程2，压力为3.5～4.5bar,时间为25～35min；预压过程3，压力为2.5～3.5bar,时间为25～35min；预压过程4，压力为1.5～2.0bar,时间为25～35min；预压过程5，压力为1.5～2.0bar,时间为80～100h；
进一步，步骤a中，预压过程0，压力为0.3bar,时间为30min；预压过程1，压力为4.0bar,时间为8h；预压过程2，压力为4.0bar,时间为30min；预压过程3，压力为3.0bar,时间为30min；预压过程4，压力为1.8bar,时间为30min；预压过程5，压力为1.8bar,时间为99h；
进一步，步骤b中，入料时流动风的风压为1.5～2.5bar，入料风压为3～3.5bar，入料时间为1～10s；
进一步，步骤b中，当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3～3.5bar，入料时间为1～10s；
进一步，步骤c中，采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为110～130℃，时间为8～12s，压力为1.5～2.5bar；双面加热的温度为120～140℃，时间为6～10s，压力为1～2bar；
进一步，步骤d中，模具内的温度为120～140℃，压力为1.5～2.5bar；
进一步，步骤d中，水冷时间为160～200s；
进一步，步骤e中，烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
本发明的有益效果：本发明的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，采用EPP作为汽车顶棚结构中的基材材料，EPP基材成型后在模具内一次完成基材的包覆处理，不但改善了现有汽车顶棚成型工艺中存在的气味及VOC问题，而且采用该工艺制备的汽车顶棚的包覆面料不容易脱落，包覆层和基材层结合良好，产品表面无褶皱、无脱层、鼓包等产品缺陷的出现，同时大大简化了汽车顶棚生产过程。
具体实施方式
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；采用六段式分段加压方式，预压过程0，压力为0.2～0.4bar,时间为25～35min；预压过程1，压力为3.5～4.5bar,时间为7～9h；预压过程2，压力为3.5～4.5bar,时间为25～35min；预压过程3，压力为2.5～3.5bar,时间为25～35min；预压过程4，压力为1.5～2.0bar,时间为25～35min；预压过程5，压力为1.5～2.0bar,时间为80～100h；促使粒子内部产生工艺设定内应力，在后续成型过程中便于粒子间结合，有利于成型及提高产品表观质量；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为1.5～2.5bar，入料风压为3～3.5，入料时间为1～10s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3～3.5，入料时间为1～10s将模具及粒子进行加热，促使粒子间更好的熔接，防止过程中急冷造成熔接不良导致产品成型失效；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为110～130℃，时间为8～12s，压力为1.5～2.5bar；双面加热的温度为120～140℃，时间为6～10s，压力为1～2bar；EPP粒子在模具型腔内通过蒸汽单面和双面穿透后熔接芯部，过程中主要控制蒸汽穿透方向、压力及时间；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；模具内的温度为120～140℃，压力为1.5-2.5bar；水冷时间为160～200s；模具内的温度为120～140℃，压力为1.5～2.5bar；水冷时间为160～200s；该工序将表面覆合材料放置于模具内，再次合模，然后通过对模具进行温度控制，让表面复合材料在高温高压作用下，覆合于基材表面，将面料背胶熔化后与EPP产品表面进行粘接；成型后内部及表面温度较高，超时高温会导致产品成型效果不理想、表面质量下降，同时不利于产品脱模；水冷及气冷能及时排除产品内部及表面热量，保证产品外观质量；
e.脱模后烘烤定型；烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。成型后利用真空及机械推力将产品从模具型腔内推出，真空脱模在保证脱模的同时还能保证产品良好的外观质量；EPP产品在成型脱模后，需立即进入高温烘房烘烤定型，常温空间中不能放置过长时间(夏季不超过4H，冬季不超过2H)，防止产品定型不良。在高温烘房内烘烤到时后将产品转至低温烘房逐渐冷却定型。当室外平均气温≤25℃时，高温烘房需升温至40℃后方能将待烘烤产品放置烘房，当平均气温≥25℃时，产品可直接放入烘房烘烤。
实施例一
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.2bar,时间为25min；预压过程1，压力为3.5bar,时间为7h；预压过程2，压力为3.5bar,时间为25min；预压过程3，压力为2.5bar,时间为25～35min；预压过程4，压力为1.5bar,时间为25min；预压过程5，压力为1.5bar,时间为80h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为1.5bar，入料风压为3bar，入料时间为1s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3bar，入料时间为1s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为110℃，时间为8s，压力为1.5bar；双面加热的温度为120℃，时间为6s，压力为1bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例二
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.4bar,时间为35min；预压过程1，压力为4.5bar,时间为9h；预压过程2，压力为4.5bar,时间为35min；预压过程3，压力为3.5bar,时间为35min；预压过程4，压力为2.0bar,时间为35min；预压过程5，压力为2.0bar,时间为100h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为2.5bar，入料风压为3.5，入料时间为10s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3.5，入料时间为10s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为130℃，时间为12s，压力为2.5bar；双面加热的温度为140℃，时间为10s，压力为2bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例三
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.2bar,时间为35min；预压过程1，压力为3.5bar,时间为9h；预压过程2，压力为3.5bar,时间为35min；预压过程3，压力为2.5bar,时间为35min；预压过程4，压力为1.5bar,时间为35min；预压过程5，压力为1.5bar,时间为100h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为1.5bar，入料风压为3.5，入料时间为1s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3.5，入料时间为1s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为130℃，时间为8s，压力为2.5bar；双面加热的温度为120℃，时间为10s，压力为1bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例四
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.4bar,时间为25min；预压过程1，压力为4.5bar,时间为7h；预压过程2，压力为4.5bar,时间为25min；预压过程3，压力为3.5bar,时间为25min；预压过程4，压力为2.0bar,时间为25min；预压过程5，压力为2.0bar,时间为80h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为2.5bar，入料风压为3，入料时间为10s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3bar，入料时间为10s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为130℃，时间为8S，压力为2.5bar；双面加热的温度为120℃，时间为10S，压力为2bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例五
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.3bar,时间为30min；预压过程1，压力为3.5bar,时间为9h；预压过程2，压力为3.5bar,时间为35min；预压过程3，压力为3bar,时间为30min；预压过程4，压力为1.5bar,时间为35min；预压过程5，压力为1.5bar,时间为99h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为2.5bar，入料风压为3，入料时间为1s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3，入料时间为1～10s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为130℃，时间为12S，压力为1.5bar；双面加热的温度为120℃，时间为6S，压力为2bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例六
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；预压过程0，压力为0.2bar,时间为30min；预压过程1，压力为4.5bar,时间为8h；预压过程2，压力为3.5bar,时间为30min；预压过程3，压力为3.5bar,时间为25min；预压过程4，压力为2.0bar,时间为30min；预压过程5，压力为2.0bar,时间为99h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为1.5bar，入料风压为3.5，入料时间为5s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3.5，入料时间为1s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为120℃，时间为8S，压力为2.5bar；双面加热的温度为130℃，时间为6S，压力为2bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
实施例七
本实施例的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理：预压过程0，压力为0.3bar,时间为30min；预压过程1，压力为4.0bar,时间为8h；预压过程2，压力为4.0bar,时间为30min；预压过程3，压力为3.0bar,时间为30min；预压过程4，压力为1.8bar,时间为30min；预压过程5，压力为1.8bar,时间为99h；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；入料时流动风的风压为2.5bar，入料风压为3，入料时间为10s；当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3bar，入料时间为10s；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为120℃，时间为10S，压力为2bar；双面加热的温度为130℃，时间为8S，压力为1bar；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
将本发明的方法制备的汽车顶棚进行性能测试，测试方法和结果如下表：
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.预压：采用分段加压的方式对EPP原材料粒子进行预压处理；
b.预热：将预处理后的EPP粒子送入料筒及汽车顶棚成型模具型腔中后锁模预热并通过带风压的流动风使EPP原材料粒子均匀分布于汽车顶棚成型模具的型腔中；
c.加热：将汽车顶棚成型模具型腔中的EPP粒子通过蒸汽加热至EPP粒子熔接；
d.基材表面覆合：在模具内将覆合材料通过高温高压作用粘接覆合于成型的EPP基材表面后进行水冷气冷处理；
e.脱模后烘烤定型。
2.根据权利要求1所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤a中，采用六段式分段加压方式，分别为：预压过程0，压力为0.2～0.4bar,时间为25～35min；预压过程1，压力为3.5～4.5bar,时间为7～9h；预压过程2，压力为3.5～4.5bar,时间为25～35min；预压过程3，压力为2.5～3.5bar,时间为25～35min；预压过程4，压力为1.5～2.0bar,时间为25～35min；预压过程5，压力为1.5～2.0bar,时间为80～100h。
3.根据权利要求2所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤a中，预压过程0，压力为0.3bar,时间为30min；预压过程1，压力为4.0bar,时间为8h；预压过程2，压力为4.0bar,时间为30min；预压过程3，压力为3.0bar,时间为30min；预压过程4，压力为1.8bar,时间为30min；预压过程5，压力为1.8bar,时间为99h。
4.根据权利要求1所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤b中，入料时流动风的风压为1.5～2.5bar，入料风压为3～3.5bar，入料时间为1～10s。
5.根据权利要求4所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤b中，当一次进料不足时进行二次进料，二次进料的入料的风压为3～3.5bar，入料时间为1～10s。
6.根据权利要求1所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤c中，采用蒸汽单面加热和双面加热相结合的方式先从模具的移模开始加热，单面加热的温度为110～130℃，时间为8～12s，压力为1.5～2.5bar；双面加热的温度为120～140℃，时间为6～10s，压力为1～2bar。
7.根据权利要求1所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤d中，模具内的温度为120～140℃，压力为1.5～2.5bar。
8.根据权利要求7所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤d中，水冷时间为160～200s。
9.根据权利要求1所述的EPP表面包覆成型制备汽车顶棚的方法，其特征在于：步骤e中，烘烤后逐渐冷却定型，夏季烘烤的温度为60～65℃，时间为210～270min；冬季烘烤的温度为70～75℃，时间为270～330min。
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