本發(fā)明涉及一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

最初的汽車是用舵來控制駕駛的。把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動傳遞給駕駛者，增加其控制方向的難度。當(dāng)發(fā)動機(jī)被改為安裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒有辦法再用車舵來駕駛汽車了。方向盤這種新設(shè)計便應(yīng)運而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了來自道路的劇烈振動。不僅如此，好的方向盤系統(tǒng)還能為駕駛者帶來一種與道路親密無間的感受。120多年前，汽車發(fā)明人最初在蒸汽汽車上安置的方向盤是裝在垂直的轉(zhuǎn)向柱上，其缺陷是不利于駕車者的操縱和妨礙視線。在1887年秋季，德國戴姆勒汽車公司修理工人為從司特立克蘭德駕駛而來的一輛，菲頓瀕汽車進(jìn)行大修。當(dāng)?shù)踯嚬と税研藓玫能嚿淼趸匮b配之時，吊鉤突然滑出，車身跌落在轉(zhuǎn)向柱上，結(jié)果使轉(zhuǎn)向柱從垂直位置上彎曲了好幾度。一名修理工人試圖把彎曲了的轉(zhuǎn)向柱矯正過來，卻意外地發(fā)現(xiàn)新的角度使方向盤不再操縱困難和妨礙視線了。戴姆勒對修理工人的意外發(fā)現(xiàn)給予獎勵，并抽調(diào)研究人員立即改進(jìn)方向盤的裝配工藝，到了1890年，戴姆勒汽車公司生產(chǎn)的，派立生汽車就第一次裝上了傾斜式的轉(zhuǎn)向柱和傾斜式的方向盤。各國汽車公司紛紛效仿，使方向盤趨于定型，日臻完善。

現(xiàn)有的汽車方向盤大多采用塑料注塑成型，但是現(xiàn)有的方向盤材料彈性較差，手感不好，耐磨性能不佳，不能抗老化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種彈性好，重量輕，耐磨效果好的汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯55-62份、乙烯-醋酸乙烯共聚物19-24份、聚丙烯8-16份、芳香族聚碳酸酯22-25份、碳酸鈉16-20份、二氯二氟甲烷35-40份、十二烷基硫酸鈉6-8份、異氰酸酯11-14份、蓖麻醇酸鈉23-25份、聚醚多元醇17-20份、山梨醇8-10份、云母粉7-11份、焦磷酸鈉23-24份、聚磷酸銨6-9份、硬脂酸11-14份、多乙烯多胺13-16份、丁二烯2-4份和二氧化硅8-10份。

作為優(yōu)選，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯55份、乙烯-醋酸乙烯共聚物19份、聚丙烯8份、芳香族聚碳酸酯22份、碳酸鈉16份、二氯二氟甲烷35份、十二烷基硫酸鈉6份、異氰酸酯11份、蓖麻醇酸鈉23份、聚醚多元醇17份、山梨醇8份、云母粉7份、焦磷酸鈉23份、聚磷酸銨6份、硬脂酸11份、多乙烯多胺13份、丁二烯2份和二氧化硅8份。

作為優(yōu)選，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯58.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21.5份、聚丙烯12份、芳香族聚碳酸酯23.5份、碳酸鈉18份、二氯二氟甲烷37.5份、十二烷基硫酸鈉7份、異氰酸酯12.5份、蓖麻醇酸鈉24份、聚醚多元醇18.5份、山梨醇9份、云母粉9份、焦磷酸鈉23.5份、聚磷酸銨7.5份、硬脂酸12.5份、多乙烯多胺14.5份、丁二烯3份和二氧化硅9份。

作為優(yōu)選，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯62份、乙烯-醋酸乙烯共聚物24份、聚丙烯16份、芳香族聚碳酸酯25份、碳酸鈉20份、二氯二氟甲烷40份、十二烷基硫酸鈉8份、異氰酸酯14份、蓖麻醇酸鈉25份、聚醚多元醇20份、山梨醇10份、云母粉11份、焦磷酸鈉24份、聚磷酸銨9份、硬脂酸14份、多乙烯多胺16份、丁二烯4份和二氧化硅10份。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題為提供一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚氨酯55-62份、乙烯-醋酸乙烯共聚物19-24份、聚丙烯8-16份、芳香族聚碳酸酯22-25份、碳酸鈉16-20份、二氯二氟甲烷35-40份、十二烷基硫酸鈉6-8份、異氰酸酯11-14份、蓖麻醇酸鈉23-25份投入到8-10％的鹽酸溶液中浸泡5-7分鐘，備用；

2)將步驟1)所得原料投入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為66-70℃，攪拌速度為2500-3000r/min，反應(yīng)4-7分鐘，備用；

3)將聚醚多元醇17-20份、山梨醇8-10份、云母粉7-11份、焦磷酸鈉23-24份、聚磷酸銨6-9份、硬脂酸11-14份、多乙烯多胺13-16份、丁二烯2-4份和二氧化硅8-10份浸泡在8-10％的鹽酸溶液中，浸泡3-4分鐘，備用；

4)將步驟3)所得原料放入盤中置于干燥箱中，調(diào)節(jié)干燥溫度88-92℃，干燥至原料的含水量低于3％，備用；

5)將步驟2)所得原料與步驟4)所得原料混合，投入到密煉機(jī)中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱5-8分鐘，備用；

6)將步驟5)所得原料置于注塑機(jī)中加熱至熔融狀態(tài)，注入模具中，加熱模具溫度至150℃，維持3分鐘，讓模具自然冷卻，材料成型即可。

本發(fā)明技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下方面：在聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、芳香族聚碳酸酯中添加的云母粉、焦磷酸鈉、聚磷酸銨、硬脂酸、多乙烯多胺能夠使得材料具有良好的耐磨效果；添加的酸鈉、二氯二氟甲烷、十二烷基硫酸、異氰酸酯在注塑成型時能夠產(chǎn)生氣泡，使得材料彈性好，密度小。

具體實施方式

實施例1

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯55份、乙烯-醋酸乙烯共聚物19份、聚丙烯8份、芳香族聚碳酸酯22份、碳酸鈉16份、二氯二氟甲烷35份、十二烷基硫酸鈉6份、異氰酸酯11份、蓖麻醇酸鈉23份、聚醚多元醇17份、山梨醇8份、云母粉7份、焦磷酸鈉23份、聚磷酸銨6份、硬脂酸11份、多乙烯多胺13份、丁二烯2份和二氧化硅8份。

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚氨酯55份、乙烯-醋酸乙烯共聚物19份、聚丙烯8份、芳香族聚碳酸酯22份、碳酸鈉16份、二氯二氟甲烷35份、十二烷基硫酸鈉6份、異氰酸酯11份、蓖麻醇酸鈉23份投入到8-10％的鹽酸溶液中浸泡5-7分鐘，備用；

2)將步驟1)所得原料投入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為66-70℃，攪拌速度為2500-3000r/min，反應(yīng)4-7分鐘，備用；

3)將聚醚多元醇17份、山梨醇8份、云母粉7份、焦磷酸鈉23份、聚磷酸銨6份、硬脂酸11份、多乙烯多胺13份、丁二烯2份和二氧化硅8份浸泡在8-10％的鹽酸溶液中，浸泡3-4分鐘，備用；

4)將步驟3)所得原料放入盤中置于干燥箱中，調(diào)節(jié)干燥溫度88-92℃，干燥至原料的含水量低于3％，備用；

5)將步驟2)所得原料與步驟4)所得原料混合，投入到密煉機(jī)中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱5-8分鐘，備用；

6)將步驟5)所得原料置于注塑機(jī)中加熱至熔融狀態(tài)，注入模具中，加熱模具溫度至150℃，維持3分鐘，讓模具自然冷卻，材料成型即可。

實施例2

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯58.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21.5份、聚丙烯12份、芳香族聚碳酸酯23.5份、碳酸鈉18份、二氯二氟甲烷37.5份、十二烷基硫酸鈉7份、異氰酸酯12.5份、蓖麻醇酸鈉24份、聚醚多元醇18.5份、山梨醇9份、云母粉9份、焦磷酸鈉23.5份、聚磷酸銨7.5份、硬脂酸12.5份、多乙烯多胺14.5份、丁二烯3份和二氧化硅9份。

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚氨酯58.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21.5份、聚丙烯12份、芳香族聚碳酸酯23.5份、碳酸鈉18份、二氯二氟甲烷37.5份、十二烷基硫酸鈉7份、異氰酸酯12.5份、蓖麻醇酸鈉24份投入到8-10％的鹽酸溶液中浸泡5-7分鐘，備用；

2)將步驟1)所得原料投入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為66-70℃，攪拌速度為2500-3000r/min，反應(yīng)4-7分鐘，備用；

3)將聚醚多元醇18.5份、山梨醇9份、云母粉9份、焦磷酸鈉23.5份、聚磷酸銨7.5份、硬脂酸12.5份、多乙烯多胺14.5份、丁二烯3份和二氧化硅9份浸泡在8-10％的鹽酸溶液中，浸泡3-4分鐘，備用；

4)將步驟3)所得原料放入盤中置于干燥箱中，調(diào)節(jié)干燥溫度88-92℃，干燥至原料的含水量低于3％，備用；

5)將步驟2)所得原料與步驟4)所得原料混合，投入到密煉機(jī)中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱5-8分鐘，備用；

6)將步驟5)所得原料置于注塑機(jī)中加熱至熔融狀態(tài)，注入模具中，加熱模具溫度至150℃，維持3分鐘，讓模具自然冷卻，材料成型即可。

實施例3

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，包括聚氨酯62份、乙烯-醋酸乙烯共聚物24份、聚丙烯16份、芳香族聚碳酸酯25份、碳酸鈉20份、二氯二氟甲烷40份、十二烷基硫酸鈉8份、異氰酸酯14份、蓖麻醇酸鈉25份、聚醚多元醇20份、山梨醇10份、云母粉11份、焦磷酸鈉24份、聚磷酸銨9份、硬脂酸14份、多乙烯多胺16份、丁二烯4份和二氧化硅10份。

一種汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將聚氨酯62份、乙烯-醋酸乙烯共聚物24份、聚丙烯16份、芳香族聚碳酸酯25份、碳酸鈉20份、二氯二氟甲烷40份、十二烷基硫酸鈉8份、異氰酸酯14份、蓖麻醇酸鈉25份投入到8-10％的鹽酸溶液中浸泡5-7分鐘，備用；

2)將步驟1)所得原料投入到反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為66-70℃，攪拌速度為2500-3000r/min，反應(yīng)4-7分鐘，備用；

3)將聚醚多元醇20份、山梨醇10份、云母粉11份、焦磷酸鈉24份、聚磷酸銨9份、硬脂酸14份、多乙烯多胺16份、丁二烯4份和二氧化硅10份浸泡在8-10％的鹽酸溶液中，浸泡3-4分鐘，備用；

4)將步驟3)所得原料放入盤中置于干燥箱中，調(diào)節(jié)干燥溫度88-92℃，干燥至原料的含水量低于3％，備用；

5)將步驟2)所得原料與步驟4)所得原料混合，投入到密煉機(jī)中，調(diào)節(jié)加熱溫度為220-240℃，加熱5-8分鐘，備用；

6)將步驟5)所得原料置于注塑機(jī)中加熱至熔融狀態(tài)，注入模具中，加熱模具溫度至150℃，維持3分鐘，讓模具自然冷卻，材料成型即可。

實驗例

實驗對象：選取普通方向盤注塑材料、特制方向盤注塑材料與本發(fā)明的汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料進(jìn)行對比。

實驗要求：上述的普通方向盤注塑材料、特制方向盤注塑材料與本發(fā)明的汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料尺寸大小一致。

實驗方法：耐磨性能采用ASTM D3884耐磨試驗方法進(jìn)行檢測；彈性采用GB/T 1681-2009標(biāo)準(zhǔn)方法檢測得到材料的彈性模量；密度采用GB4472-84標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測得到。

具體結(jié)果如下表所示：

結(jié)合上表，對比不同的方向盤注塑材料在相同的實驗方法下所得的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的汽車方向盤的發(fā)泡注塑材料的耐磨性更好，彈性形變量更大，密度更小。

本發(fā)明技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下方面：在聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、芳香族聚碳酸酯中添加的云母粉、焦磷酸鈉、聚磷酸銨、硬脂酸、多乙烯多胺能夠使得材料具有良好的耐磨效果；添加的酸鈉、二氯二氟甲烷、十二烷基硫酸、異氰酸酯在注塑成型時能夠產(chǎn)生氣泡，使得材料彈性好，密度小。

當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的典型實例，除此之外，本發(fā)明還可以有其它多種具體實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。