CN113119557B - 一种改性tpu车用包覆件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性TPU车用包覆件及其制备方法，包覆件包括依次设置的基布层、改性TPU层和表面处理层，基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结，其中，按重量份计，改性TPU层的原料配方包括以下组分：10~15份亚克力颗粒、50~65份TPU颗粒、0.5~2.5份稳定剂和0.3~3份阻燃剂。本发明的改性TPU车用包覆件采用TPU作为主体原料，通过亚克力进行改性，搭配其他助剂的使用，解决了TPU材料的耐光和耐水解性这两个性能的问题，使得本发明的TPU包覆件在耐光性和耐水解性都得到了改善，不仅具有优异的耐光性，还具有优异的耐水解性，同时包覆件的力学机械强度、耐候性及表面手感等性能也得到改善。
Description
技术领域
本发明属于汽车内饰技术领域，具体涉及一种改性TPU车用包覆件及其制备方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，人们对环保型材料的需求日益增加，热塑性聚氨酯弹性(TPU,Thermoplastic polyurethanes)属于环保型材料，具有良好的再生利用性，减少对环境污染。然而TPU的耐候性、表面手感、耐光、耐水解性等性能存在缺陷，特别是耐光和耐水解性往往是矛盾的两个性能，耐光性能好的产品，耐水解性往往较差，耐水解性好的产品，往往耐光性能较差，因此，现有的包覆件采用TPU作为主体原料的较少，大多都是TPU仅是作为改性剂使用，如TPU改性PVC，如中国专利CN108729250A公开的一种改性PVC车用包覆件及其制备方法，该包覆件包括基布、发泡层，发泡层包括如下组分：10～15份TPU颗粒、50～65份PVC树脂粉、0.5～2.5份稳定剂、0.1～1份增塑剂、1～5份发泡剂和0.3～3份阻燃剂。其归根结底还是一种PVC材料的包覆件，然而PVC材料通常存在环保性问题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种改性TPU车用包覆件及其制备方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种改性TPU车用包覆件，所述包覆件包括依次设置的基布层、改性TPU层和表面处理层，所述基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结，其中，按重量份计，所述改性TPU层的原料配方包括以下组分：10～15份亚克力颗粒、50～65份TPU颗粒、0.5～2.5份稳定剂和0.3～3份阻燃剂。
在进一步地实施方式中，按重量份计，所述改性TPU层的原料配方包括以下组分：12～15份亚克力颗粒、55～65份TPU颗粒、1.5～2.5份稳定剂和1～3份阻燃剂。
优选地，按重量份计，所述改性TPU层的原料配方包括以下组分：14份亚克力颗粒、62份TPU颗粒、2份稳定剂和2份阻燃剂。
在进一步地实施方式中，所述稳定剂为钾锌稳定剂、钡锌稳定剂或S-3复合稳定剂，所述阻燃剂为三氧化二锑。
在进一步地实施方式中，按重量份计，所述表面处理层的原料配方包括以下组分：40～60份聚碳型水性处理剂、1～8份交联剂和0.5～5份耐磨助剂。
优选地，按重量份计，所述表面处理层的原料配方包括以下组分：40～50份聚碳型水性处理剂、4～8份交联剂和2～5份耐磨助剂。更优选地，按重量份计，所述表面处理层的原料配方包括以下组分：46份聚碳型水性处理剂、5份交联剂和3.5份耐磨助剂。
优选地，所述聚碳型水性处理剂包括聚碳型亮面13-085和聚碳型雾面13-549，二者的重量比为1:0.2～0.3。
在进一步地实施方式中，所述胶黏剂采用509胶黏剂。
本发明采取的另一技术方案为：上述所述的改性TPU车用包覆件的制备方法，包括以下步骤：
(1)将胶黏剂印刷涂覆至基布表面，烘干；
(2)按配方，将改性TPU层的原料组分混合均匀，然后经熔融挤出得到流延TPU膜，并在熔融状态下与所述基布的涂覆有所述胶粘剂的一面热复合，冷却制得半成品，所述半成品包括基布层和设置在所述基布层上的改性TPU层，所述基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结；
(3)按配方，将表面处理层的原料组分混合，涂覆在步骤(2)制得的所述半成品的改性TPU层上，干燥，然后经真空吸塑花纹成型，制得所述包覆件。
在进一步地实施方式中，步骤(1)中，所述烘干时运行车速为25～29m/min。
在进一步地实施方式中，步骤(2)中，所述的流延TPU膜的厚度为2～4mm。
在进一步地实施方式中，步骤(2)中，所述改性TPU层的原料组分投入高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为1000～1200r/min。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的改性TPU车用包覆件采用TPU作为主体原料，通过亚克力进行改性，搭配其他助剂的使用，解决了TPU材料的耐光和耐水解性这两个矛盾性能的问题，使得本发明的TPU包覆件在耐光性和耐水解性都得到了改善，不仅具有优异的耐光性，还具有优异的耐水解性，同时包覆件的力学机械强度、耐候性及表面手感等性能也得到改善。
本发明制备方法的改性TPU层采用颗粒状原料进行加工，提高生产效率，方法简单可控、重复性好，利用本发明方法制备改性TPU车用包覆件能够提高材料的物化性能，同时还具有低VOC含量、低气味，产品手感好，性价比高，市场前景广阔等优点。
具体实施方式
亚克力，又叫PMMA或有机玻璃，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美。发明人研究发现，将亚克力以共混形式添加到TPU共混体系中，经挤出工艺制成的TPU薄膜，能有效改善材料的力学机械强度、耐候性及表面手感等性能，特别是材料不仅具有优异的耐光性，还具有优异的耐水解性。
下面结合具体实施例对本发明的具体实施作进一步详细说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
实施例1
本实施例提供的改性TPU车用包覆件，由下至上包括依次设置的基布层、改性TPU层和表面处理层，基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结。
改性TPU层的原料配方为：10份亚克力颗粒、52份TPU颗粒、0.5份热稳定剂(钾锌复合稳定剂)和0.3份阻燃剂(三氧化二锑)。
表面处理层的原料配方为：42份聚碳型水性处理剂、1.5份交联剂(XR-28-404)和0.5份耐磨助剂(HM-186)。聚碳型水性处理剂为亮面助剂RU-13-085和雾面助剂WF-13-549按重量比1：0.25组成，来源于斯塔尔。
该改性TPU车用包覆件的制备方法包括以下步骤：
(1)选用平整、完好的基布，清洗并干燥；
(2)采用印刷的加工工艺，将509胶黏剂印刷涂覆至基布，并在130～140℃烘烤1min，运行车速为27m/min；
(3)按配方，将改性TPU层的原料组分加入高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为1000～1200r/min，将混合料经经熔融挤出得到厚度3mm的流延膜TPU膜，并在熔融状态下与基布的涂覆有胶粘剂的一面热复合，冷却制得半成品，半成品包括基布层和设置在基布层上的改性TPU层，基布层和改性TPU层之间通过胶粘剂粘结；
(3)按配方，将表面处理层的原料组分混合，以辊涂的形式涂覆在步骤(2)制得的半成品的改性TPU层上，干燥，制成车用包覆件；
(4)将经步骤(3)处理的半成品经真空吸塑花纹成型，在真空吸塑的滚轮上，经过烘烤使软化后的车用包覆件在吸纹辊负压作用下成型；
(5)成型后入检验程序，检验合格后按客户要求载断包装、标识。
实施例2
本实施例提供的改性TPU车用包覆件，其中，
改性TPU层的原料配方为：14份亚克力颗粒、62份TPU颗粒、2份稳定剂和2份阻燃剂。
表面处理层的原料配方为：46份聚碳型水性处理剂、5份交联剂和3.5份耐磨助剂。
其他同实施例1。
对比例1
本对比例提供的车用TPU包覆件，包覆件包括由下至上包括依次设置的基布层、TPU层和表面处理层，基布层与TPU层之间通过胶粘剂粘结。
与实施例2的不同之处在于：TPU层的原料配方为：52份TPU颗粒、0.5份光稳定剂和0.3份阻燃剂。
其他同实施例2。
对比例2
本对比例提供的车用TPU包覆件，包覆件包括由下至上包括依次设置的基布层、TPU层和表面处理层，基布层与TPU层之间通过胶粘剂粘结。
与实施例2的不同之处在于：TPU层的原料配方为：20份亚克力颗粒、56份TPU颗粒、2份稳定剂和2份阻燃剂。
其他同实施例2。
表2为实施例1和2的车用改性TPU包覆件的性能测试结果
表2为对比例1～2的车用TPU包覆件的性能测试结果
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种改性TPU车用包覆件，其特征在于，所述包覆件包括依次设置的基布层、改性TPU层和表面处理层，所述基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结，其中，按重量份计，所述改性TPU层的原料配方包括以下组分：12～15份亚克力颗粒、55～65份TPU颗粒、1.5～2.5份稳定剂和1～3份阻燃剂；
所述的改性TPU车用包覆件的制备方法，包括以下步骤：
(1)将胶粘剂印刷涂覆至基布表面，烘干；
(2)按配方，将改性TPU层的原料组分混合均匀，然后经熔融挤出得到流延TPU膜，并在熔融状态下与所述基布的涂覆有所述胶粘剂的一面热复合，冷却制得半成品，所述半成品包括基布层和设置在所述基布层上的改性TPU层，所述基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结；
(3)按配方，将表面处理层的原料组分混合，涂覆在步骤(2)制得的所述半成品的改性TPU层上，干燥，然后经真空吸塑花纹成型，制得所述包覆件。
2.根据权利要求1所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：按重量份计，所述改性TPU层的原料配方包括以下组分：14份亚克力颗粒、62份TPU颗粒、2份稳定剂和2份阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：所述稳定剂为钾锌稳定剂、钡锌稳定剂或S-3复合稳定剂，所述阻燃剂为三氧化二锑。
4.根据权利要求1所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：按重量份计，所述表面处理层的原料配方包括以下组分：40～60份聚碳型水性处理剂、1～8份交联剂和0.5～5份耐磨助剂。
5.根据权利要求4所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：按重量份计，所述表面处理层的原料配方包括以下组分：40～50份聚碳型水性处理剂、4～8份交联剂和2～5份耐磨助剂。
6.根据权利要求4所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：所述聚碳型水性处理剂包括聚碳型亮面13-085和聚碳型雾面13-549，二者的重量比为1:0.2～0.3。
7.根据权利要求1所述的改性TPU车用包覆件，其特征在于：所述胶粘剂采用509胶粘剂。
8.权利要求1～7中任一项所述的改性TPU车用包覆件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将胶粘剂印刷涂覆至基布表面，烘干；
(2)按配方，将改性TPU层的原料组分混合均匀，然后经熔融挤出得到流延TPU膜，并在熔融状态下与所述基布的涂覆有所述胶粘剂的一面热复合，冷却制得半成品，所述半成品包括基布层和设置在所述基布层上的改性TPU层，所述基布层与改性TPU层之间通过胶粘剂粘结；
(3)按配方，将表面处理层的原料组分混合，涂覆在步骤(2)制得的所述半成品的改性TPU层上，干燥，然后经真空吸塑花纹成型，制得所述包覆件。
9.根据权利要求8所述的改性TPU车用包覆件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的流延TPU膜的厚度为2～4mm。
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