一种具有多层结构的免弱化热塑性薄膜及制备方法与流程

本技术涉及汽车内饰表皮，尤其是涉及一种具有多层结构的免弱化热塑性薄膜及制备方法。

背景技术：

1、随着汽车工业的发展和人民生活的需要，汽车产量逐年增加，并且随着道路条件的不断改善，汽车的行驶速度也越来越快，由此导致道路交通事故的发生几率也随之增大。如何在汽车发生碰撞事故时减少驾乘人员的伤亡，越来越受到人们的重视。为了降低交通事故带来的生命财产损失，技术人员开发出了汽车安全气囊系统，对碰撞产生的冲击进行缓冲，保护驾驶员和乘员。在汽车安全基础上，人们对美观舒适的要求越来越高，近年来多种仪表板被设计成整体式安全气囊仪表板，采用免弱化爆破表皮，使得tpo仪表板具有较好的拉伸强度的同时更容易在爆破冲击下发生破裂，保证气囊的正常开启。现有的免弱化tpo材料tpo层的厚度一般最大不超过0.6mm，结构有一定的限制，一些实际仪表板在吸附tpo蒙皮材料时使用的模具转移花纹的技术，且为了成型加工的高效率一般使用一模二腔的模具设计，导致对tpo蒙皮材料的断裂伸长率有更高要求，而这个和免弱化表皮需要的低断裂伸长率相悖。拉伸大时也需要提高表皮层厚度来满足实际加工要求。因此现有技术方案免弱化tpo表皮层的厚度受限于0.6mm的限制，其应用有一定的限制。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种可以拓展tpo层表皮厚度，同时创新性的引入功能层或者发泡层来拓展现有应用场景，同时优化免弱化tpo表皮的触感，降低塑料感，提升内饰豪华感，本技术提供了一种具有多层结构的免弱化热塑性薄膜及制备方法。

2、一方面，本技术提供了一种具有多层结构的免弱化热塑性薄膜，包括自上而下依次相连的面层和tpo层；所述面层为表面油漆处理层；所述tpo层包括自上而下依次相连的第一tpo功能层、第二tpo功能层和pp发泡海绵；或者，所述tpo层包括自上而下依次相连的第一tpo功能层、tpo发泡层和pp发泡海绵；或者，所述tpo层包括自上而下依次相连的第一tpo功能层、tpo发泡层、聚氨酯极性层和聚氨酯泡棉；所述第一tpo功能层包括以下重量份的原料：改性三元乙丙橡胶60-85份，改性聚丙烯15-25份，抗氧剂1-2份，光稳定剂1.5-2份，色母粒1-5份；所述改性三元乙丙橡胶的原料包括重量比为：80-100:18-25:12-16:20-30:5-8的三元乙丙橡胶、聚丙烯、乙烯-丙烯酸酯类共聚物、石蜡油和滑石粉；所述改性聚丙烯的原料包括重量比为：65-85:1.5-3:4-9:8-15的聚丙烯、纳米碳酸钙、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸酯类共聚物。

3、通过采用上述技术方案，本技术中的具有多层结构的免弱化热塑性薄膜，设计开发了一种多层结构tpo薄膜产品，其中面层是传统的表面油漆处理层，tpo层采取独特的多层结构，可以是由2层tpo功能层组成，也可以设计由1层功能层复合tpo发泡层。这样设计材料目的是通过结构上的特殊搭配来组合达到有强度可调，模量可控的的功能tpo产品层，然后再和聚丙烯海绵复合制备一种多层结构的免弱化薄膜。其中，tpo发泡层的引入可以相对于tpo功能层进一步降低多层材料结构的各项力学性能，拓展在不同气囊形态下的影响场景。

4、在一些实施方式中，当免弱化热塑性薄膜的tpo多层结构为自上而下依次相连的第一tpo功能层、第二tpo功能层和pp发泡海绵时，制得的免弱化热塑性薄膜适用于骨架展开形状为y型，h型的气囊。

5、在一些实施方式中，当免弱化热塑性薄膜的tpo多层结构为自上而下依次相连的第一tpo功能层、tpo发泡层和pp发泡海绵时，制得的免弱化热塑性薄膜适用于骨架展开形状为y型，h型，u型的气囊。

6、在一些实施方式中，当免弱化热塑性薄膜的tpo多层结构为自上而下依次相连的第一tpo功能层、tpo发泡层、聚氨酯极性层和聚氨酯泡棉时，制得的免弱化热塑性薄膜适用于骨架展开形状为y型，h型，u型的气囊。

7、在一些实施方式中，所述乙烯-丙烯酸酯类共聚物包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丙酯共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物与乙烯-甲基丙烯酸正丁酯共聚物中的一种或多种。

8、在一些优选的实施方式中，所述乙烯-丙烯酸酯类共聚物为乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种。

9、通过采用上述技术方案，在改性三元乙丙橡胶和改性聚丙烯中引入乙烯-丙烯酸酯类共聚物，相比于普通的弹性体改性的聚丙烯材料，具备了良好的极性，提高了材料的表面张力，使tpo功能层之间、tpo层与面层之间的附着力更高，同时，由于材料具有良好的极性，采用胶黏剂粘接时具有更好的粘接强度，扩展了tpo功能层或tpo发泡层的应用范围。

10、在一些实施方式中，所述光稳定剂为光稳定剂3808、光稳定剂770、光稳定剂944中的一种。

11、在一些实施方式中，所述第二tpo功能层包括以下重量份的原料：改性三元乙丙橡胶60-85份，改性聚丙烯15-25份，线性低密度聚乙烯24-35份，发泡剂0.5-1.5份，色母粒1-5份。

12、在一些实施方式中，所述tpo发泡层包括以下重量份的原料：改性三元乙丙橡胶60-85份，改性聚丙烯15-25份，线性低密度聚乙烯24-35份，乙烯-辛烯共聚物1.5-3份，发泡剂2-3份，色母粒1-5份。

13、在一些优选的实施方式中，所述第一tpo功能层的成型后的厚度规格为0.5-1mm，例如0.5、0.6、0.7、0.75或1mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

14、在一些优选的实施方式中，所述第二tpo功能层的成型后的厚度规格为0.5-0.8mm，例如0.5、0.6、0.7或0.8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

15、在一些优选的实施方式中，所述tpo发泡层的成型后的厚度规格为0.5-0.8mm，例如0.5、0.6、0.7或0.8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

16、在一些优选的实施方式中，所述pp海绵或所述聚氨酯泡棉成型后的厚度规格为1.5-3mm，例如1.5、1.8、2.0、2.3、2.5或3mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

17、在一些实施方式中，所述改性三元乙丙橡胶的制备方法包括：将三元乙丙橡胶、聚丙烯、乙烯-丙烯酸酯类共聚物、石蜡油和滑石粉进行混炼，挤出、造粒，制得所述改性三元乙丙橡胶。

18、在一些实施方式中，所述改性聚丙烯的制备方法包括：将聚丙烯、纳米碳酸钙、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸酯类共聚物进行混炼，挤出、造粒，制得所述改性聚丙烯。

19、第二方面，本技术提供了上述具有多层结构的免弱化热塑性薄膜的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、将原料进行混炼，在挤出机上将第一tpo功能层、第二tpo功能层双层共挤挤出并与pp发泡海绵进行热压复合，制得所述tpo层；或者，将原料进行混炼，在挤出机上将将第一tpo功能层、tpo发泡层双层共挤挤出并与pp发泡海绵进行热压复合，制得所述tpo层；或者，将第一tpo功能层、tpo发泡层双层共挤挤出，并在tpo发泡层表面依次制作聚氨酯极性层并与聚氨酯泡绵进行热压复合，制得所述tpo层；

21、s2、在tpo层的第一tpo功能层的表面涂覆油漆制作表面油漆处理层，制得半成品；

22、s3、将所述步骤s3制得的半成品置于195-210℃条件下高温发泡制得所述具有多层结构的免弱化热塑性薄膜。

23、在一些实施方式中，所述步骤s1中，聚氨酯极性层的制备过程为：将水性聚氨酯树脂溶解于极性溶剂中，制得聚氨酯胶液，将聚氨酯胶液涂覆在tpo发泡层表面，低温烘干，制得所述聚氨酯极性层；所述聚氨酯胶液粘度为5-30泊，固含量为5-20wt％。

24、通过采用上述技术方案，通过多层结构设计聚氨酯极性层，其可以和聚氨酯发泡层粘结，实现媲美搪塑pvc按压触感的免弱化tpo表皮。

25、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

26、1.本技术中tpo发泡层的引入可以相对于tpo功能层进一步降低多层材料结构的各项力学性能，拓展在不同气囊形态下的影响场景。

27、2.本技术中的方案设计可以拓展tpo层的表皮厚度，创新性地引入功能层或者发泡层来拓展现有应用场景，同时优化了免弱化tpo表皮的触感，降低塑料感，提升内饰豪华感。