本发明属于真空成型塑料片材及其加工工艺。
传统的汽车零部件均为钢或其它金属材质。随着汽车工业的发展 迫切需要新型的材料来替代钢材,以减轻车身重量,达到节能减少驶 乘人员伤亡,提高舒适与美观程度。近年来塑料工业的迅速发展为满 足汽车工业的这种要求提供了可能,各种塑料功能件和内装饰件不断 被采用。作为汽车的内装饰件,最早被采用的是聚氯乙烯,它可以制 成软质、硬质制品,具有耐化学性,机械加工性能等,可用于装饰品 的许多方面。但是聚氯乙烯抗冲击强度低,耐热性能差,因而使用范 围受到了一定的限制,需要加入改性剂。研究结果表明,选用ABS 作为PVC的改性剂,由ABS和PVC共混生产出来的半硬质片材,具 有机械强度高、热加工性能好、易真空成型、热变形小等特点。
日本专利JP03-176120公开了一种真空成形用片材,由ABS和 PVC组成,其中PVC100份对ABS 5-100份。这种片材具有真空成 型悬垂小、收缩率小的特点,适于作汽车的内表面装饰。但是,汽车 仪表板形状复杂,其上安装着许多内配件和外装件,承载很大,特别 是由于它处于汽车的最前端,其工作环境与汽车的其它内装件又有很 大不同,比如经常日晒,震动大,温差大,因而对表皮材料的防老化 性能、耐热性、抗拉强度、耐冲击性等要求更高。PVC和ABS组成 的共混物,当100份PVC加入ABS小于100份时,其耐热性、耐冲击 强度、抗拉强度、热老化性能等满足不了软化汽车仪表板的要求。另 外其花纹保持性也不够好。
本发明的目的是提供一种具有良好的耐热性、抗拉强度率、耐冲 击强度高、花纹保持性良好、表面具有亚光效果,适用于汽车仪表板 表皮的ABS/PVC真空成型片材。
本发明的另一目的是提供一种流程简单、工艺条件合理的ABS /PVC真空成型片材的制造方法。
本发明是由ABS与PVC在适当比例下混合再配合增塑剂、防老 剂、稳定剂、阻燃剂等助剂,通过混合搅拌、密炼、开炼、四辊压 延、消光涂饰,复合压花得到本发明目的所要求的汽车仪表板表皮材 料。
本发明提供的ABS/PVC真空成型片材适用于卡车、轻型车及 轿车的仪表板,也可用于火车、飞机、轮船等其它交通工具的仪表 板。
本发明所说的ABS/PVC真空成型片材配方如下(重量比):
PVC 100份
ABS 101-200份
增塑剂 10-50份
稳定剂 2-10份
抗氧剂 0.1-3份
阻燃剂 5-10份
上述配方中的PVC也可以用聚丙烯、氯醋树脂、氯化聚乙烯代 替,聚合度一般在900-1500为好。
ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的共聚体,改变三者的例关 系,可以得到具有不同性能的ABS。目前ABS主要用于于注射成 型,较少用于压延成型。用于压延成型的AB分子量必须要高。
增塑剂主要包括邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁 酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)、邻苯二甲酸二异癸酯 (DIOP)脂肪族、芳香族的酯类等增塑剂的用量为100份PVC对 10-50份的增塑剂,如果高于50份,片材的热性能、机械强度降低, 加工过程中溶剂的挥发量大,污染空气严重,不利于工人的身心健 康。
稳定剂采用脂肪酸的镉盐、钡盐、有机锡等。
阻燃剂采用溴类阻燃剂、三氧化二锑等。
抗氧剂为DLTP,或塑料工业中普遍采用的一般抗氧剂。
下表是本发明的实施例。
PVC=100份 DOP=28 脂肪酸钡=3 DLTP=25
三氧化二锑=65
例1 2 3 4 5 6 7 8 项目
ABS=50 80 100 101 120 130 150 200 抗拉强度(纵、横向)% 7 9 11 12.5 14 17.2 17.5 15 伸长率(纵、横向)% 297.1 281 258 162 158 1545 1445 140 耐寒性(-30℃落球冲击) 不破裂 同前 同前 同前 同前 同前 同前 同前 热老化性能(120℃500小时 30 35 40 78 80 82 85 80
断裂伸长率%) 压花保持性(170℃5分钟) 消失 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰 清晰
汽车仪表板形状复杂,如果表皮材料的抗拉强度低,角隅处容易 产生裂纹。从上表例4-8可以看出,本发明提供的片材抗拉强度明显 提高,克服了角隅处产生裂纹的弊端。另外具有良好的耐寒性、热老 化性能和花纹保持性,符合汽车仪表板的要求。
本发明还公开了上述ABS/PVC片材的制造方法,该方法由混 合搅拌、密炼、开炼、四辊压延、消光涂饰、复合压花工艺组成。按 本发明配方所提供的比例,准确称量原料,先将ABS和PVC投入搅 拌机内搅拌10-15分钟,再加入防老剂、稳定剂、增塑剂、阻燃剂及 其它成品要求的颜料等,在常压下搅拌10-15分钟,得到的混合物料 即可投入密炼机内密炼,密炼温度为100-190℃,以150-190为好, 温度过高,容易导致原料分解,过低塑化不好,密炼时间是根据出料 温度高低来确定的,出料温度一般控制在150-190℃之间。为了加 强塑化,密炼后物料送至开炼机进行开炼,开炼温度为150-170 ℃。由于的料可能含有杂质以及操作中的不慎,物料中可能会混进一 些杂质,为保证产品质量,需要将杂质滤出。过滤是在挤滤机内进行 的。过滤好的粘流态物料由输送机送入四辊压延机进行四辊压延。四 辊的温度为150-190℃,辊的线速度为20-40米/分。四辊压延得到 的片材上面有光泽,作为交通工具的内装饰材料,反光对驾驶人员是 不利的,必须进行消光。消光后的片材进行复合压花。复合压花是将 一层消光片材和一层未消光片材加热粘合在一起,同时在消光片材表 面进行压花。这样做一是提高片材的加工性能,二是改善片材表面的 装饰效果,满足汽车内装饰件美观、大方的要求。复合压花温度为 130-170℃。
本发明提供的方法流程简单、工艺条件合理,具有广泛的适用 性,可用于生产PVC和ABS各种比例的共混物。