本申請(qǐng)涉及汽車頂棚，更具體地說(shuō)，它涉及一種耐溫優(yōu)良的頂棚及其制作方法。
背景技術(shù)：
1、在汽車內(nèi)飾行業(yè)中，常規(guī)頂棚本體由多層材料模壓成型，其背層附件，如燈框、天窗框等，材質(zhì)通常為pc/abs塑料，附件通過(guò)涂膠的方式與頂棚粘結(jié)固定。隨著消費(fèi)者對(duì)車內(nèi)環(huán)境舒適性和美觀度的要求不斷提高，如何保證頂棚及其附件之間牢固穩(wěn)定的連接成為行業(yè)發(fā)展的重要課題之一。這種連接方式不僅需要滿足機(jī)械強(qiáng)度的需求，還需兼顧高溫高濕條件下的穩(wěn)定性以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等因素的影響。
2、頂棚本體與附件之間的粘接可使用pur熱熔膠，聚烯烴類熱熔膠、pa熱熔膠、po熱熔膠等由于耐熱性能較差，一般不用于頂棚塑料附件的粘接，而pur熱熔膠的強(qiáng)度較高，耐高溫高濕，耐低溫性能均較好，但是由于頂棚本體與附件的線膨脹系數(shù)差異較大，使得粘接后，頂棚本體易出現(xiàn)褶皺或橘皮現(xiàn)象，影響了粘接強(qiáng)度和效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了提高頂棚本體與附件的粘接效果，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N耐溫優(yōu)良的頂棚及其制作方法。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N耐溫優(yōu)良的頂棚，采用如下的技術(shù)方案：
3、一種耐溫優(yōu)良的頂棚，包括頂棚本體和頂棚塑料天窗框，頂棚本體和頂棚塑料天窗框通過(guò)pur熱熔膠粘合，所述頂棚塑料天窗框包括以下質(zhì)量份的原料：40-60份pc/abs共混材料，5.94-8.21份改性二氧化硅氣凝膠。
4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，pc/abs共混材料具有較好的力學(xué)性能、抗彎強(qiáng)度，同時(shí)具有較好的耐熱性能，改性二氧化硅氣凝膠具有較好的隔熱性能和強(qiáng)度，向pc/abs共混材料中添加改性二氧化硅氣凝膠，能夠增強(qiáng)pc/abs共混材料的強(qiáng)度，同時(shí)改性二氧化硅氣凝膠能夠降低頂棚塑料天窗框的線膨脹系數(shù)，減少頂棚塑料天窗框因溫度產(chǎn)生的體積膨脹變化，縮小了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間線膨脹系數(shù)的差距，使用pur熱熔膠粘接后，有效改善了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間的粘接效果。
5、優(yōu)選的，所述pc/abs共混材料中pc與abs的質(zhì)量比為(6.78-7.32):(2.94-3.15)。
6、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制pc與abs之間的質(zhì)量比，從而有效提高了pc/abs共混材料的力學(xué)性能和強(qiáng)度，進(jìn)而提高了頂棚塑料天窗框的強(qiáng)度。
7、優(yōu)選的，所述改性二氧化硅氣凝膠的制備方法包括以下步驟：將硅酸鈉與水進(jìn)行混合獲得硅酸鈉溶液，將硅酸鈉溶液添加至40wt%的硫酸中，獲得硅溶膠，使用2wt%的氨水調(diào)節(jié)ph為4后，將玻璃纖維和改性納米二氧化硅分散于硅溶膠中，靜置形成凝膠，老化，進(jìn)行二氧化碳超臨界干燥，制得改性二氧化硅氣凝膠。
8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，玻璃纖維和改性納米二氧化硅均為無(wú)機(jī)材料，無(wú)機(jī)材料受熱后的膨脹變形較小，將玻璃纖維和改性納米二氧化硅添加至二氧化硅氣凝膠中，進(jìn)一步降低了改性二氧化硅氣凝膠的線膨脹系數(shù)，從而縮小了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間線膨脹系數(shù)的差距。
9、優(yōu)選的，所述玻璃纖維的添加量為硅溶膠質(zhì)量的15.24-20.68wt%，改性納米二氧化硅的添加量為硅溶膠質(zhì)量的3.54-5.98wt%。
10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制玻璃纖維和改性納米二氧化硅的添加量，使得玻璃纖維和改性納米二氧化硅互相協(xié)同對(duì)改性二氧化硅氣凝膠的強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng)，并在改性二氧化硅氣凝膠中分散均勻。
11、優(yōu)選的，所述改性納米二氧化硅的制備方法，包括以下步驟：將二氧化硅粉末超聲分散至醇水溶液中，75℃下攪拌30min，添加氨水和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后，離心、洗滌，制得中間體顆粒，將中間體顆粒分散于n,n-二甲基甲酰胺中并攪拌均勻，滴入苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物的n,n-二甲基甲酰胺溶液，充分?jǐn)嚢韬?，?0℃下反應(yīng)12h，洗滌，干燥，制得改性納米二氧化硅。
12、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，對(duì)二氧化硅粉末進(jìn)行處理，使得二氧化硅粒子表面含有氨基，利于苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物的接枝處理，最終獲得苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物接枝的二氧化硅粒子。
13、優(yōu)選的，所述中間體顆粒與苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物的質(zhì)量比為(1.98-2.31):(0.95-1.16)。
14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制中間體顆粒與苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物，使得苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物能夠接枝于二氧化硅粒子表面，從而提高了改性納米二氧化硅在硅溶膠中的分散性。
15、優(yōu)選的，所述凝膠在老化前還經(jīng)過(guò)以下處理：將凝膠置于六甲基二硅氮烷與乙醇的混合液中，在50-55℃下改性6-7h。
16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，六甲基二硅氮烷的改性處理，能夠有效提高改性二氧化硅氣凝膠的疏水性，從而利于改性二氧化硅氣凝膠在pc/abs共混材料中的分散性，進(jìn)而提高了頂棚塑料天窗框的強(qiáng)度，并降低了頂棚塑料天窗框的熱膨脹系數(shù)。
17、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N耐溫優(yōu)良的頂棚的制作方法，采用如下的技術(shù)方案：
18、一種耐溫優(yōu)良的頂棚的制作方法，包括以下步驟：將pc和abs各取自身的25-30wt%進(jìn)行混合后，添加改性二氧化硅氣凝膠后在220-250℃熔融共混8-10min，擠出造粒后，與剩余的pc和abs進(jìn)行熔融共混后，注塑成型，并通過(guò)pur熱熔膠與頂棚本體進(jìn)行粘接。
19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用分批混合的方式，將部分pc和abs與改性二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合，使得該部分pc與abs均勻摻雜改性二氧化硅氣凝膠，再與剩余的pc和abs進(jìn)行混合，利于改性二氧化硅氣凝膠的分散均勻，從而使得附件的整體強(qiáng)度較高，線膨脹系數(shù)較低。
20、綜上所述，本申請(qǐng)具有以下有益效果：
21、1、由于本申請(qǐng)中pc/abs共混材料具有較好的力學(xué)性能、抗彎強(qiáng)度，同時(shí)具有較好的耐熱性能，改性二氧化硅氣凝膠具有較好的隔熱性能和強(qiáng)度，向pc/abs共混材料中添加改性二氧化硅氣凝膠，能夠增強(qiáng)pc/abs共混材料的強(qiáng)度，同時(shí)改性二氧化硅氣凝膠能夠降低頂棚塑料天窗框的線膨脹系數(shù)，減少頂棚塑料天窗框因溫度產(chǎn)生的體積膨脹變化，縮小了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間線膨脹系數(shù)的差距，使用pur熱熔膠粘接后，有效改善了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間的粘接效果。
22、2、本申請(qǐng)中玻璃纖維和改性納米二氧化硅均為無(wú)機(jī)材料，無(wú)機(jī)材料受熱后的膨脹變形較小，將玻璃纖維和改性納米二氧化硅添加至二氧化硅氣凝膠中，進(jìn)一步降低了改性二氧化硅氣凝膠的線膨脹系數(shù)，從而縮小了頂棚本體與頂棚塑料天窗框之間線膨脹系數(shù)的差距。
23、3、本申請(qǐng)控制玻璃纖維和改性納米二氧化硅的添加量，使得玻璃纖維和改性納米二氧化硅互相協(xié)同對(duì)改性二氧化硅氣凝膠的強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng)，并在改性二氧化硅氣凝膠中分散均勻。
1.一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：包括頂棚本體和頂棚塑料天窗框，頂棚本體和頂棚塑料天窗框通過(guò)pur熱熔膠粘合，所述頂棚塑料天窗框包括以下質(zhì)量份的原料：40-60份pc/abs共混材料，5.94-8.21份改性二氧化硅氣凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述pc/abs共混材料中pc與abs的質(zhì)量比為(6.78-7.32):(2.94-3.15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述改性二氧化硅氣凝膠的制備方法包括以下步驟：將硅酸鈉與水進(jìn)行混合獲得硅酸鈉溶液，將硅酸鈉溶液添加至40wt%的硫酸中，獲得硅溶膠，使用2wt%的氨水調(diào)節(jié)ph為4后，將玻璃纖維和改性納米二氧化硅分散于硅溶膠中，靜置形成凝膠，老化，進(jìn)行二氧化碳超臨界干燥，制得改性二氧化硅氣凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述玻璃纖維的添加量為硅溶膠質(zhì)量的15.24-20.68wt%，改性納米二氧化硅的添加量為硅溶膠質(zhì)量的3.54-5.98wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述改性納米二氧化硅的制備方法，包括以下步驟：將二氧化硅粉末超聲分散至醇水溶液中，75℃下攪拌30min，添加氨水和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后，離心、洗滌，制得中間體顆粒，將中間體顆粒分散于n,n-二甲基甲酰胺中并攪拌均勻，滴入苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物的n,n-二甲基甲酰胺溶液，充分?jǐn)嚢韬?，?0℃下反應(yīng)12h，洗滌，干燥，制得改性納米二氧化硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述中間體顆粒與苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物的質(zhì)量比為(1.98-2.31):(0.95-1.16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚，其特征在于：所述凝膠在老化前還經(jīng)過(guò)以下處理：將凝膠置于六甲基二硅氮烷與乙醇的混合液中，在50-55℃下改性6-7h。
8.權(quán)利要求1-7任一所述的一種耐溫優(yōu)良的頂棚的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：將pc和abs各取自身的25-30wt%進(jìn)行混合后，添加改性二氧化硅氣凝膠后在220-250℃熔融共混8-10min，擠出造粒后，與剩余的pc和abs進(jìn)行熔融共混后，注塑成型，并通過(guò)pur熱熔膠與頂棚本體進(jìn)行粘接。