專利名稱：一種復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯及其復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及由聚氨酯、PVC、ABS、玻璃纖維等多種材料復(fù)合而成的汽車內(nèi)裝飾件生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車安全、輕量化、環(huán)保節(jié)能的要求越來越高，因而高性能、低密度的材料一直是汽車工業(yè)的研究方向。高性能的高分子材料尤其是聚氨酯材料由于其具有性能好、密度低、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在汽車部件中的應(yīng)用越來越廣泛，其中在內(nèi)飾件中可應(yīng)用于汽車軟質(zhì)泡沫塑料座墊、頭枕、靠枕，方向盤，儀表臺(tái)、行李箱，車頂棚內(nèi)襯， 車門內(nèi)護(hù)板等。而其中儀表臺(tái)、門內(nèi)板、行李箱、雜物箱、車內(nèi)衛(wèi)生間等內(nèi)飾件對(duì)材料的外觀紋理、承載性、剛度等方面有較高的要求，單一材料往往難以滿足這些要求，因而多種材料復(fù)合型的汽車內(nèi)裝飾件的生產(chǎn)越來越受到汽車零部件生產(chǎn)者的青睞。復(fù)合材料(Composite materials)是指由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料在汽車零部件中的應(yīng)用極為廣泛，包括外裝飾件、內(nèi)裝飾件、功能與結(jié)構(gòu)件等。目前隨著汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，車用復(fù)合材料及生產(chǎn)工藝的發(fā)展迅速，主要有手糊玻璃鋼工藝、片狀模塑成型工藝(SMC)、長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)型反應(yīng)注射成型(LFI-PUR)工藝。其中手糊玻璃鋼工藝主要存在產(chǎn)品穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、對(duì)環(huán)境和人有危害等問題；SMC工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品強(qiáng)度高、剛度大、耐高溫等特點(diǎn)，技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，但對(duì)設(shè)備和模具要求高、投資大，設(shè)備的操作較復(fù)雜，工藝控制要求嚴(yán)苛，使得該工藝難以適應(yīng)靈活多變的市場(chǎng)要求；LFI-PUR工藝是目前先進(jìn)的生產(chǎn)工藝之一，其材料性能高、輕量、環(huán)保，模具投資小、設(shè)計(jì)靈活，所需注射壓力低、設(shè)備投資小，在汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)領(lǐng)域廣受歡迎。較早期的聚氨酯材料的汽車內(nèi)飾生產(chǎn)技術(shù)，是采用帶骨架結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)或半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。這種工藝需要預(yù)先制作制品骨架，通常為鋼板沖壓骨架或玻璃鋼骨架，然后在骨架內(nèi)填充軟質(zhì)或半硬質(zhì)聚氨酯泡沫，這種工藝由于制作骨架成本較高，且與填充泡沫工藝之間不能很好的銜接，必須在不同的工段上完成，出現(xiàn)問題調(diào)整比較困難，給連續(xù)生產(chǎn)帶來了不便，且產(chǎn)品性能不高，后來已逐步被LFI工藝所取代。專利資料CN 101357509A公開了一種車用塑料件或覆蓋件的制造方法，包括片材吸塑成型和反應(yīng)注射成型兩個(gè)部分，生產(chǎn)的復(fù)合材料可用于汽車的覆蓋件、內(nèi)裝飾件、功能件中。該復(fù)合材料生產(chǎn)方法具有一定先進(jìn)性，但在實(shí)際生產(chǎn)中依然存在一些問題1.使用聚氨酯反應(yīng)注射成型工藝制造內(nèi)芯的過程中，合模后聚氨酯雙組份物料在模腔內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，由于聚氨酯聚合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生一定的熱量和壓力，溫度上升和壓力增大對(duì)熱塑性的表皮材料容易造成不良影響，會(huì)導(dǎo)致表皮變薄，花紋變淺或消失，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致整個(gè)制品報(bào)廢；2.玻璃纖維絮束與聚氨酯反應(yīng)性物料混合澆注于吸塑成型表皮的表面時(shí)，若前兩者混合稍有不勻，極易存留氣泡，這些氣泡在遇到高溫時(shí)會(huì)使制品鼓包，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，而在已應(yīng)用的車輛上發(fā)生該問題時(shí)，更會(huì)導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)廠家不良影響，因而生產(chǎn)合格的產(chǎn)品對(duì)聚氨酯物料的流動(dòng)性、與玻璃纖維的浸潤(rùn)性有著極其苛刻的要求；3.生產(chǎn)的汽車內(nèi)飾件雖具有輕質(zhì)、高性能的特點(diǎn)，但由于使用的內(nèi)芯材料屬于聚氨酯硬質(zhì)泡沫和玻璃纖維的復(fù)合，產(chǎn)品硬度較高，缺乏彈性，表面手感欠佳，一般不被高檔汽車所接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種復(fù)合型的汽車內(nèi)裝飾件。該產(chǎn)品不易起包變形，表面具有彈性，手感較佳，產(chǎn)品檔次高。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種復(fù)合型的汽車內(nèi)裝飾件的制備方法， 該方法產(chǎn)品廢品率低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件由三層材料組成表面為吸塑成型層、中間為噴涂型半硬質(zhì)聚氨酯泡沫層、最下為聚氨酯反應(yīng)注射成型材料層。其中吸塑成型層為適于吸塑工藝的材料，如丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABQ片材或卷材、 聚氯乙烯片材或卷材等；半硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚氨酯反應(yīng)注射成型材料均使用現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)
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ΡΠ O圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的工藝流程圖。本發(fā)明制備工藝包括表皮吸塑成型、聚氨酯泡沫噴涂成型、增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型三個(gè)步驟1.表皮吸塑成型(1)對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱；O根據(jù)產(chǎn)品要求選用片材或卷材，并將材料裁制成產(chǎn)品要求的尺寸，鋪裝于吸塑模具上并將材料壓緊至服帖；(3)對(duì)整個(gè)表皮模具和制品進(jìn)行加熱； (4)對(duì)材料進(jìn)行吸塑成型；(5)冷卻至室溫；(6)脫模。2.聚氨酯泡沫噴涂成型(1)將吸塑成型的表皮制品鋪于陰模內(nèi)，固定服帖；(2) 通過聚氨酯泡沫噴涂設(shè)備將聚氨酯噴涂泡沫組合物混合后，均勻噴涂于陰模表皮的內(nèi)表面上；( 經(jīng)反應(yīng)形成半硬質(zhì)聚氨酯泡沫皮下保護(hù)層。3.增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型(1)使用機(jī)械手將玻璃纖維絮束噴灑于陰模腔內(nèi)或手工將玻璃纖維氈鋪裝于模腔內(nèi)；( 使用反應(yīng)注射成型機(jī)將雙組份聚氨酯組合物澆注于陰模模腔內(nèi)；C3)合模待反應(yīng)完全后取出制品；(4)對(duì)制品進(jìn)行剪裁修邊，即制成完整的復(fù)合型汽車內(nèi)飾件。表皮吸塑成型步驟可根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，使用不同形狀的模具，選擇不同硬度的材料，根據(jù)模具設(shè)計(jì)可形成具有花紋的汽車內(nèi)飾制品表皮。聚氨酯泡沫噴涂成型過程使用的聚氨酯噴涂泡沫組合物為雙組份，在雙組份噴涂機(jī)上進(jìn)行噴涂。根據(jù)產(chǎn)品要求，可選用不同硬度的產(chǎn)品，厚度5 20mm可對(duì)表皮起到較好的保護(hù)作用。常用的噴涂工藝為A組份料溫30 45°C，B組份料溫30 45°C，噴涂壓力為5 8MPa。第二步完成以后，無需脫模、后熟化等步驟，可立即進(jìn)行第三步增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型工藝的操作。本發(fā)明產(chǎn)品是在吸塑成型表皮與增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型材料之間噴涂了一層半硬質(zhì)聚氨酯泡沫保護(hù)層，具有以下優(yōu)點(diǎn)
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1.可有效減少在第三步的反應(yīng)過程中放熱和產(chǎn)生壓力對(duì)熱塑型表皮的傷害，生產(chǎn)出的制品花紋清晰，無損傷和缺陷，可大大提高制品合格率。(2)現(xiàn)有技術(shù)玻璃纖維絮束與聚氨酯反應(yīng)性物料混合澆注于吸塑成型表皮的表面時(shí)，若前兩者混合稍有不勻，極易存留氣泡，這些氣泡在遇到高溫時(shí)會(huì)使制品鼓包，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。本發(fā)明在吸塑成型表皮與增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型材料之間噴涂了一層聚氨酯泡沫保護(hù)層，該保護(hù)層可有效減少氣泡對(duì)表皮的影響，即使有少量空隙，也不會(huì)因?yàn)槭軣岫斐芍破繁砻婀陌瑴p少了廢品率。(3)與吸表皮為塑成型層、內(nèi)芯為反應(yīng)注射成型產(chǎn)品相比，本發(fā)明產(chǎn)品有彈性，手感好。


圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。1-表皮2-噴涂泡沫層3-增強(qiáng)型聚氨酯內(nèi)芯圖2是本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。以下所述份數(shù)均為質(zhì)量份。聚氨酯噴涂泡沫組合料是黎明化工研究院牌號(hào)LM-PT011PU原液；反應(yīng)注射成型用雙組份聚氨酯組合物是黎明化工研究院牌號(hào)LM-RIMOlIPU原液。下面以復(fù)合型客車儀表臺(tái)制品的生產(chǎn)為例來進(jìn)行說明，具體包括以下步驟1.產(chǎn)品表皮吸塑成型(1)根據(jù)儀表臺(tái)的外形設(shè)計(jì)吸塑成型的模具；( 將模具預(yù)熱至50°C ； (3)以厚度為2mm的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)皮紋型卷材為表皮材料，裁剪成anX 1. 5m片；(4)將片材鋪設(shè)到模具上，對(duì)整個(gè)模具和片材進(jìn)行加熱，升溫至 70°C保持30s ； (5)吸塑成型儀表臺(tái)表皮；(6)冷卻至室溫；(7)脫模待用。2.聚氨酯泡沫噴涂成型(1)根據(jù)儀表臺(tái)的設(shè)計(jì)要求制造聚氨酯反應(yīng)注射成型用模具，模具具有陰模和陽模兩部分，陰模在下、陽模在上固定于模架上；( 將上一步驟制得表皮制品鋪于陰模內(nèi)，固定服帖；(3)設(shè)定噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)物料溫度A :40°C，B 35°C，噴涂壓力6. 5MPa，通過聚氨酯泡沫噴涂設(shè)備將聚氨酯噴涂泡沫組合料，均勻噴涂于陰模表皮的內(nèi)表面上；(4)經(jīng)5min反應(yīng)完全后，形成聚氨酯泡沫層。3.增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型(1)使用機(jī)械手將玻璃纖維絮束噴灑于陰模腔內(nèi)或手工將玻璃纖維氈鋪裝于模腔內(nèi)；( 設(shè)定反應(yīng)注射成型機(jī)的工藝參數(shù)A組分40°C，B 組分30°C，注射壓力lOMPa，經(jīng)碰撞混合后將雙組份聚氨酯組合物澆注于陰模模腔內(nèi)；(3) 合模5min后取出制品；(4)對(duì)制品進(jìn)行剪裁修邊，室溫放置熟化1周，即制成完整的復(fù)合型汽車儀表臺(tái)制品。該產(chǎn)品表面具有彈性，手感較佳，制品花紋清晰，無損傷和缺陷。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件，其特征是由三層材料組成，表面為吸塑成型層、中間為半硬質(zhì)聚氨酯泡沫層、最下為聚氨酯反應(yīng)注射成型材料層。
2.—種權(quán)利要求1所述的復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件，其特征是其中吸塑成型層為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物片材或卷材、聚氯乙烯片材或卷材。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件的制備方法，包括表皮吸塑成型、聚氨酯泡沫噴涂成型、增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型三個(gè)步驟A.表皮吸塑成型(1)對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱；O根據(jù)產(chǎn)品要求選用片材或卷材，并將材料裁制成產(chǎn)品要求的尺寸，鋪裝于吸塑模具上并將材料壓緊至服帖；(3)對(duì)整個(gè)表皮模具和制品進(jìn)行加熱；(4) 對(duì)材料進(jìn)行吸塑成型；( 冷卻至室溫；(6)脫模；B.聚氨酯泡沫噴涂成型(1)將吸塑成型的表皮制品鋪于陰模內(nèi)，固定服帖；( 通過聚氨酯泡沫噴涂設(shè)備將聚氨酯噴涂泡沫組合物混合后，均勻噴涂于陰模表皮的內(nèi)表面上； (3)經(jīng)反應(yīng)形成半硬質(zhì)聚氨酯泡沫皮下保護(hù)層；C.增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型(1)使用機(jī)械手將玻璃纖維絮束噴灑于陰模腔內(nèi)或手工將玻璃纖維氈鋪裝于模腔內(nèi)；( 使用反應(yīng)注射成型機(jī)將雙組份聚氨酯組合物澆注于陰模模腔內(nèi)；C3)合模待反應(yīng)完全后取出制品；(4)對(duì)制品進(jìn)行剪裁修邊，即制成完整的復(fù)合型汽車內(nèi)飾件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，聚氨酯泡沫噴涂成型過程使用的聚氨酯噴涂泡沫組合物為雙組份，在雙組份噴涂機(jī)上進(jìn)行噴涂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，聚氨酯泡沫噴涂成型工藝為A組份料溫30 45°C，B組份料溫30 45°C，噴涂壓力為5 8MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件及其制備方法，本發(fā)明提供的復(fù)合型汽車內(nèi)裝飾件由三層材料組成表面為吸塑成型層、中間為噴涂型半硬質(zhì)聚氨酯泡沫層、最下為聚氨酯反應(yīng)注射成型材料層。表皮吸塑成型步驟可根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，使用不同形狀的模具，選擇不同硬度的材料，根據(jù)模具設(shè)計(jì)可形成具有花紋的汽車內(nèi)飾制品表皮。聚氨酯泡沫噴涂成型過程使用的聚氨酯噴涂泡沫組合物為雙組份，在雙組份噴涂機(jī)上進(jìn)行噴涂。第二步完成以后，無需脫模、后熟化等步驟，可立即進(jìn)行第三步增強(qiáng)型聚氨酯反應(yīng)注射成型工藝的操作。本發(fā)明所得產(chǎn)品不易起包變形，表面具有彈性，手感較佳，產(chǎn)品檔次高。
文檔編號(hào)B60R13/02GK102501505SQ20111031949
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者于文杰, 孫嘉鵬, 朱小樹, 董火成 申請(qǐng)人:黎明化工研究院