CN110734602A - 耐低温可吸塑的仿木tpe复合板材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法，复合板材是从上至下依次包括防滑耐磨层、木纹层和基材层，通过备料、混料、造粒、挤出成型、切割、复合、冷却步骤完成，通过本技术方案，使用木纹纸代替木塑共混和热转印、水转印仿木技术，具有工艺简单，成本低的优势，仿木板材的基材采用TPE材料，代替传统的密度板基、水泥基，具有，质轻、环保，加工方式多样等优点，相比PVC基仿木板材，质轻、环保安全，解决了其在低温下变脆易裂等问题。

Description

耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种仿木复合板材，尤其是涉及一种能用于汽车脚垫制造的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越追求回归自然，木纹结构逐渐受到人们的青睐，但由于实木材质重量大，可加工性差，木材消耗大且不环保，成本高，随之，仿木材料的需求日渐增长。
在现有市场上有木塑共混、水泥基及PVC基的仿木复合板材，但木塑共混对工艺及设备的要求高，生产成本大；水泥基仿木复合板材加工方式单一，限制其应用范围；而PVC基仿木复合板材的低温韧性差，在温度低于-30℃时，将变脆、易裂，从而导致其低温下的使用性能大大降低。
中国专利CN 102941714 A公开了一种复合板材，包括底层，填充层，基层，木纹纸和耐磨层，底层为聚酯材料、填充层为木屑、基层为密度板，虽有较优的仿木效果，但由于材料包括密度板和木屑，使其加工方式单一，而密度板是由木屑和胶黏剂压制而成，其耐水性差，甲醛释放量高，环保性能较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法，通过本技术方案，能有效的弥补了现有技术中存在的不足，具有环保和美观、成本低、加工方式多样，耐低温等优点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材，从上至下依次包括防滑耐磨层、木纹层和基材层，所述防滑耐磨层、木纹层和基材层依序通过热压复合在一起，热压复合后的复合板材可用于吸塑加工，所述木纹层是由木纹纸构成，所述基材层是由SEBS、白油、PP、填料、抗氧剂、润滑剂和色母的混合物挤出合成。
作为进一步的技术方案，所述SEBS的重均分子量大于80000；所述白油的倾点低于零下25℃；所述PP的结晶度低于30％，含量大于50％；所述填料为碳酸钙、硅藻土、硅灰石、滑石粉、沸石粉、分子筛、炭黑、多孔氧化铝和空心玻璃微珠中任意一种以上的组合；所述润滑剂为PE蜡。
作为进一步的技术方案，进一步地，为增加与基层材料的相容性，所述的防滑耐磨层材质为改性PP，厚度0.1-2mm，所述的木纹纸材质为PP，厚度0.1-2mm，基材层厚度0.5-5mm。
一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，包括以下步骤：
按重量份备料，将以下原料按重量份制备：
Figure BDA0001736170380000021
(2)混料，将一定配比的SEBS、PP和、填料加入搅拌机中，搅拌机以转速200至300转/分进行搅拌，待温度上升至45℃时，再以20至30升/分的速率向搅拌机中加入白油，当白油全部加完并被均匀吸收后，再加入抗氧剂，继续搅拌到温度高于85℃时出料待用；
(3)造粒，将步骤(2)所混合后的原料加入到双螺杆混炼造粒机中进行造粒后备用；
(4)挤出成型，造粒后的粒子中，加入一定配比的色母和润滑剂，再次混合，干燥后，再将其加入到双螺杆挤出机进行挤出成板材；
(5)切割，将挤出的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小的基材层；
(6)复合，将基材层、防滑耐磨层与木纹层进行热压复合；
(7)冷却，将复合板材从压机上取出，自然冷却至室温，完成制作。
作为进一步的技术方案，所述步骤(3)中双螺杆挤出混炼造粒机的，温度设定为：进料口温度低于140℃，机头温度155-170℃，其他各区温度为160-200℃，螺杆转速为80-500转/分。
作为进一步的技术方案，所述(4)中双螺杆挤出机的挤出主机温度控制在200-220℃，模头温度控制在180-200℃，模头厚度可在0.5-5mm之间调节。
作为进一步的技术方案，所述步骤(6)中通过热压机进行复合，按照TPE基材层、木纹纸层、防滑耐磨层、花纹板的次序堆叠后，单独或者按此次序重复1-10次的堆叠后，放入热压机中进行热压复合，热压程序为：室温下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟的速度降至35℃。
本发明所涉及的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法是用于制作汽车脚垫和汽车内饰件。
采用上述技术方案后的有益效果是：一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法，通过本技术方案，使用木纹纸代替木塑共混和热转印、水转印仿木技术，具有工艺简单，成本低的优势，仿木板材的基材采用TPE材料，代替传统的密度板基、水泥基，具有质轻、环保，加工方式多样等优点，相比PVC基仿木板材，质轻、环保安全，解决了其在低温下变脆易裂等问题。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图中1复合板材、2基材层、3木纹层、4防滑耐磨层。
具体实施方式
为更好理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
本发明涉及的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材，从上至下依次包括防滑耐磨层4、木纹层3和基材层2，所述防滑耐磨层4、木纹层3和基材层2依序通过热压复合在一起，热压复合后的复合板材1可用于吸塑加工，所述木纹层3是由木纹纸构成，所述基材层2是由SEBS、白油、PP、填料、抗氧剂、润滑剂和色母的混合物挤出合成。
作为进一步的实施例，所述SEBS的重均分子量大于80000；所述白油的倾点低于零下25℃；所述PP的结晶度低于30％，含量大于50％；所述填料为碳酸钙、硅藻土、硅灰石、滑石粉、沸石粉、分子筛、炭黑、多孔氧化铝和空心玻璃微珠中任意一种以上的组合；所述润滑剂为PE蜡。
作为进一步的实施例，进一步地，为增加与基层材料的相容性，所述的防滑耐磨层4材质为改性PP，厚度0.1-2mm，所述的木纹纸材质为PP，厚度0.1-2mm，基材层2厚度0.5-5mm。
本发明涉及的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，包括以下步骤：
(1)按重量份备料，将以下原料按重量份制备：
Figure BDA0001736170380000031
(2)混料，将一定配比的SEBS、PP和、填料加入搅拌机中，搅拌机以转速200至300转/分进行搅拌，待温度上升至45℃时，再以20至30升/分的速率向搅拌机中加入白油，当白油全部加完并被均匀吸收后，再加入抗氧剂，继续搅拌到温度高于85℃时出料待用；
(3)造粒，将步骤(2)所混合后的原料加入到双螺杆混炼造粒机中进行造粒后备用；
(4)挤出成型，造粒后的粒子中，加入一定配比的色母和润滑剂，再次混合，干燥后，再将其加入到双螺杆挤出机进行挤出成板材；
(5)切割，将挤出的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小的基材层2；
(6)复合，将基材层2、防滑耐磨层4与木纹层3进行热压复合；
(7)冷却，将复合板材1从压机上取出，自然冷却至室温，完成制作。
作为进一步的实施方案，所述步骤(3)中双螺杆挤出混炼造粒机的，温度设定为：进料口温度低于140℃，机头温度155-170℃，其他各区温度为160-200℃，螺杆转速为80-500转/分。
作为进一步的实施方案，所述(4)中双螺杆挤出机的挤出主机温度控制在200-220℃，模头温度控制在180-200℃，模头厚度可在0.5-5mm之间调节。
作为进一步的实施方案，所述步骤(6)中通过热压机进行复合，按照TPE基材层2、木纹纸层3、防滑耐磨层4、花纹板的次序堆叠后，单独或者按此次序重复1-10次的堆叠后，放入热压机中进行热压复合，热压程序为：20℃下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟速度降至35℃。
本发明所涉及的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法是用于制作汽车脚垫和汽车内饰件。
实施例1
如图1所示仿木复合板材结构示意图，包括基材层2，木纹层3、防滑耐磨层4，防滑耐磨层4和木纹层3材质为PP，基材层2为TPE，三者之间通过热压复合其中，基材层材质TPE由SEBS150份，PP300份，白油150份，填料碳酸钙60份，抗氧剂0.3份、色母2份、润滑剂3份混合而成。
上述复合板材的生产包括以下步骤：
(1)将备料好的SEBS、PP和填料碳酸钙加入搅拌机中，搅拌转速300转/分，搅拌至料温度达到45℃左右时，再以30升/分的速率向搅拌机中加入备料好的白油继续搅拌，当白油被均匀吸收后，再加入抗氧剂继续搅拌，当料温高于85℃时出料，上述原料在搅拌机中搅拌升温混合的过程控制在4至6分钟内完成。
(2)将混合后的原料加入双螺杆混炼造粒机进行造粒，进料口温度135℃，机头温度170℃，其他各区温度为160-200℃，螺杆转速为80-500转/分。
(3)将造粒好的粒子，加入色母和润滑剂PE蜡，再次混合，80℃干燥4h，再将其加入到双螺杆挤出机中，挤出主机温度200-220℃，模头温度180-200℃，模头厚度设为1.9mm，螺杆转速、辊轮转速、牵引速度配合调节，挤出后的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小。
(4)将0.1mm厚的木纹纸层3与0.4mm厚的防滑耐磨层4裁切成尺寸与挤出的2mm厚的TPE基材层2一致的大小，按照TPE基材层2、木纹纸层3、防滑耐磨层4、花纹板的次序堆叠，按此次序重复堆叠5次，再放入热压机进行热压复合，热压程序为：室温下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟速度降至35℃，取出自然冷却后，待用。
实施例2
此实施例的TPE基材层材料是由SEBS100份，PP300份，白油200份，填料碳酸钙40份，抗氧剂0.3份、色母2份、润滑剂3份混合而成。仿木复合板材的生产步骤包括：
(1)将备料好的SEBS、PP和填料碳酸钙加入搅拌机中，搅拌转速200至300转/分，搅拌至至料温度达到45℃左右时，再以20至30升/分的速率向搅拌机中加入备料好的自油继续搅拌，当白油被均匀吸收后，再加入抗氧剂继续搅拌，当料温高于85℃时出料，上述原料在搅拌机中搅拌升温混合的过程控制在4至6分钟内完成。
(2)将混合后的原料加入双螺杆混炼造粒机进行造粒，进料口温度135℃，机头温度160-170℃，其他各区温度为170-200℃，螺杆转速为80-500转/分。
(3)将造粒好的粒子，加入色母和润滑剂PE蜡，再次混合，80℃干燥4h，再将其加入到双螺杆挤出机中，挤出主机温度200-220℃，模头温度180-200℃，模头厚度设为1.9mm，螺杆转速、辊轮转速、牵引速度配合调节，挤出后的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小。
(4)将0.2mm厚的木纹纸层3与0.5mm厚的防滑耐磨层4裁切成尺寸与挤出的2mm厚的TPE基材层2一致的大小，按照TPE基材层、木纹纸层、防滑耐磨层、花纹板的次序堆叠，按此次序重复堆叠5次，再放入热压机进行热压复合，热压程序为：室温下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟速度降至35℃，取出，待用。
实施例3
此实施例的TPE基材层材料是由SEBS200份，PP500份，白油160份，填料碳酸钙30份，抗氧剂0.4份、色母2份、润滑剂4份混合而成，仿木复合板材的生产步骤包括：
(1)将备料好的SEBS、PP和填料碳酸钙加入搅拌机中，搅拌转速200至300转/分，搅拌至至料温度达到45℃左右时，再以20至30升/分的速率向搅拌机中加入备料好的自油继续搅拌，当白油被均匀吸收后，再加入抗氧剂继续搅拌，当料温高于85℃时出料，上述原料在搅拌机中搅拌升温混合的过程控制在4至6分钟内完成；
(2)将混合后的原料加入双螺杆混炼造粒机进行造粒，进料口温度135℃，机头温度160-170℃，其他各区温度为180-200℃，螺杆转速为80-500转/分；
(3)将造粒好的粒子，加入色母和润滑剂PE蜡，再次混合，80℃干燥4h，再将其加入到双螺杆挤出机中，挤出主机温度200-220℃，模头温度190-200℃，模头厚度设为0.9mm，螺杆转速、辊轮转速、牵引速度配合调节，挤出后的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小；
(4)将0.1mm厚的木纹纸层3与0.4mm厚的防滑耐磨层4裁切成尺寸与挤出的1mm厚的TPE基材层2一致的大小，按照TPE基材层2、木纹纸层3、防滑耐磨层4、花纹板的次序堆叠，按此次序重复堆叠5次，再放入热压机进行热压复合，热压程序为：室温下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟速度降至35℃，取出自然冷却后，待用。
对上述实施例制得的仿木复合板材，测其力学性能及耐低温性能，得下表1。
Figure BDA0001736170380000061
如表1所示，实施例2的拉伸强度和撕裂强度数据低于实施例1和实施例3，实施例3制得的仿木板材强度最优，且有良好的耐低温性能。
上述实施例都能通过吸塑工艺制得汽车脚垫或汽车内饰件，都能满足其对力学性能和耐低温的要求。
本发明的技术方案中所提及的抗氧剂为本领域公知技术，在此不再重复详细赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，并非用以限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材，其特征在于，从上至下依次包括防滑耐磨层、木纹层和基材层，所述防滑耐磨层、木纹层和基材层依序通过热压复合在一起，热压复合后的复合板材可用于吸塑加工，所述木纹层是由木纹纸构成，所述基材层是由SEBS、白油、PP、填料、抗氧剂、润滑剂和色母的混合物挤出合成。
2.根据权利要求1所述的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材，其特征在于，所述SEBS的重均分子量大于80000；所述白油的倾点低于零下25℃；所述PP的结晶度低于30％，含量大于50％；所述填料为碳酸钙、硅藻土、硅灰石、滑石粉、沸石粉、分子筛、炭黑、多孔氧化铝和空心玻璃微珠中任意一种以上的组合；所述润滑剂为PE蜡。
3.根据权利要求1所述的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材，其特征在于，进一步地，为增加与基层材料的相容性，所述的防滑耐磨层材质为改性PP，厚度0.1-2mm，所述的木纹纸材质为PP，厚度0.1-2mm，基材层厚度0.5-5mm。
4.一种耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份备料，将以下原料按重量份制备：
Figure FDA0001736170370000011
(2)混料，将一定配比的SEBS、PP和填料加入搅拌机中，搅拌机以转速200至300转/分进行搅拌，待温度上升至45℃时，再以20至30升/分的速率向搅拌机中加入白油，当白油全部加完并被均匀吸收后，再加入抗氧剂，继续搅拌到温度高于85℃时出料待用；
(3)造粒，将步骤(2)所混合后的原料加入到双螺杆混炼造粒机中进行造粒后备用；
(4)挤出成型，造粒后的粒子中，加入一定配比的色母和润滑剂，再次混合，干燥后，再将其加入到双螺杆挤出机挤出成板材；
(5)切割，将挤出的板材进行冷却、定型、切割成所需尺寸大小的基材层；
(6)复合，将基材层、防滑耐磨层与木纹层进行热压复合；
(7)冷却，将复合板材从压机上取出，自然冷却至室温，完成制作。
5.据权利要求4所述耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中双螺杆挤出混炼造粒机的温度设定为：进料口温度低于140℃，机头温度155-170℃，其他各区温度为160-200℃，螺杆转速为80-500转/分。
6.根据权利要求4所述耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，其特征在于，所述(4)中双螺杆挤出机的挤出主机温度控制在200-220℃，模头温度控制在180-200℃，模头厚度可在0.5-5mm之间调节。
7.根据权利要求4所述耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材制造方法，其特征在于，所述步骤(6)中通过热压机进行复合，按照TPE基材层、木纹纸层、防滑耐磨层、花纹板的次序堆叠后，单独或者按此次序重复1-10次的堆叠后，放入热压机中进行热压复合，热压程序为：室温下，以10℃/分钟升至120℃，再在120℃下维持30分钟；再以5℃/分钟的速度降至35℃。
8.一种根据权利要求1至4任意一项所述的耐低温可吸塑的仿木TPE复合板材及其制造方法是用于制作汽车脚垫和汽车内饰件。
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