本技術(shù)涉及汽車內(nèi)飾，更具體地說，它涉及一種低氣味低沖擊能量的tpo材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、道路條件的不斷改善使得汽車的行駛速度也大大提升，然而，這也導(dǎo)致了道路交通事故發(fā)生率的隨之增加，對駕乘人員的人生安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。如何在汽車發(fā)生碰撞事故時最大限度地減少駕乘人員的傷亡，越來越受到人們的重視。

2、為了降低交通事故帶來的生命財產(chǎn)損失，汽車安全氣囊系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)汽車遭遇碰撞事故時，氣囊能夠迅速充氣膨脹，沖破汽車儀表板上的防護(hù)蓋罩，從而對碰撞產(chǎn)生的沖擊進(jìn)行有效的緩沖，以保護(hù)駕乘人員的安全。

3、在汽車安全性的基礎(chǔ)上，人們對于汽車內(nèi)飾的美觀性和舒適性也提出了更高的要求。近年來，整體式安全氣囊儀表板因其美觀和實(shí)用性而受到青睞，這種設(shè)計通過在儀表板防護(hù)面罩上進(jìn)行激光弱化處理，并在其內(nèi)側(cè)加工微孔，以形成安全氣囊的弱化線，從而降低了儀表板防護(hù)面罩相應(yīng)位置的強(qiáng)度，以確保氣囊在發(fā)生碰撞時能夠正常開啟和彈出。

4、盡管整體式安全氣囊儀表板防護(hù)面罩的設(shè)計在一定程度上滿足了人們對于汽車安全性和美觀性的雙重需求，由于傳統(tǒng)汽車內(nèi)飾儀表板防護(hù)面罩的弱化加工工藝相對復(fù)雜，最終的成品外觀可能會存在輕微的缺陷。

5、目前市面上出現(xiàn)了免弱化儀表板材料，免除了儀表板防護(hù)面罩激光弱化這一加工步驟，提升了生產(chǎn)效率。然而，針對上述相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這些免弱化儀表板防護(hù)面罩的沖擊能量普遍偏高，雖然能夠滿足常規(guī)氣囊的爆破要求，但是在應(yīng)用于一些特殊結(jié)構(gòu)的氣囊(例如u型氣囊)時，難以實(shí)現(xiàn)直接爆破，并且氣味較激光弱化產(chǎn)品更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了降低儀表板材料的沖擊能量，同時降低氣味，在保證汽車安全性的同時兼顧汽車內(nèi)飾的美觀性、舒適性和加工便利性，本技術(shù)提供一種低氣味低沖擊能量的tpo材料及其制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種低氣味低沖擊能量的tpo材料，采用如下的技術(shù)方案：一種低氣味低沖擊能量的tpo材料，由下至上依次包括背涂層、聚丙烯發(fā)泡層、tpo層和表涂層；

3、按照質(zhì)量百分比計，所述tpo層的原料包括40-55％的epdm顆粒、10-20％的改性tpo顆粒、20-30％的聚丙烯、0-5％的助劑和4-15％的顏料。

4、可選的，所述助劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。

5、通過采用上述技術(shù)方案，epdm顆粒是一種橡膠材料，由乙烯、丙烯和少量的二烯單體(如enb或dcpd)組成，二烯單體提供了epdm的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其具有良好的柔彈性和韌性，能夠在受到外力作用時迅速恢復(fù)原形。epdm與tpo和聚丙烯等原料具有良好的相容性，以epdm顆粒為基體制備tpo層，能夠形成一種兼具橡膠的柔韌性、回彈性和塑料加工便利性的三元復(fù)合材料，這種復(fù)合材料能夠更好地適應(yīng)沖擊帶來的形變，更好的吸收和分散沖擊能量，從而有效降低沖擊能量，使得汽車儀表板容易在爆破沖擊下發(fā)生破裂，便于安全氣囊彈出。

6、此外，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，epdm顆粒具有優(yōu)異的抗溫度變化穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在較低溫度下仍保持優(yōu)異的柔韌性，這有助于提升復(fù)合材料的低溫環(huán)境適應(yīng)性，使其在不同的氣候和環(huán)境條件下都能保持材料性能和較低的沖擊能量，在應(yīng)用于制備汽車儀表板防護(hù)面罩時，即使在冬季極端溫度下也能夠確保安全氣囊的及時彈出，提升汽車的安全性能。

7、可選的，所述聚丙烯為改性聚丙烯，按照重量份計，所述改性聚丙烯的原料包括20-30份聚丙烯、0.1-0.2份過氧化二異丙苯和2-5份雙羥基柔性鏈段化合物。

8、可選的，所述雙羥基柔性鏈段化合物選自聚乙二醇或聚丙二醇的任意一種或兩種組合。

9、可選的，所述改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

10、按各原料配比，稱取聚丙烯、過氧化二異丙苯和雙羥基柔性鏈段化合物，并進(jìn)行混合，通過螺桿擠出熔融共混后擠出、造粒，即得；

11、擠出溫度為180-200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為100-150r/min。

12、通過采用上述技術(shù)方案，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于聚丙烯是一種部分結(jié)晶的聚合物，其沖擊性能受結(jié)晶度和球晶結(jié)構(gòu)的影響較差，通過熔融接枝的方法在聚丙烯中引入雙羥基柔性鏈段，能夠顯著改善聚丙烯自身的柔韌性。

13、聚乙二醇和聚丙二醇均為直鏈雙羥基化合物，均具有柔性長鏈，易于通過熔融接枝的方式被引入到聚丙烯大分子鏈中，有助于改善聚丙烯的柔韌性，使得聚丙烯在受到?jīng)_擊時能夠吸收更多的能量，從而降低沖擊能量。

14、此外，聚乙二醇和聚丙二醇均具有多個羥基，這些極性基團(tuán)可以與epdm、tpo中的極性基團(tuán)發(fā)生相互作用，形成互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少界面的應(yīng)力集中，減少復(fù)合材料中的相分離現(xiàn)象，這有助于降低沖擊能量在材料內(nèi)部的傳遞和積聚，使得復(fù)合材料在受到?jīng)_擊時能夠更好地吸收和分散能量，進(jìn)一步降低復(fù)合材料的沖擊能量，使得汽車儀表板容易在爆破沖擊下發(fā)生破裂，確保安全氣囊的及時彈出。

15、可選的，所述改性tpo顆粒的制備方法，包括以下步驟：

16、將tpo顆粒、納米二氧化硅、脆化劑按照混合均勻，然后加入二甲基亞砜繼續(xù)混合，經(jīng)過熔融擠出、造粒后經(jīng)過輻照強(qiáng)度為3050kgy的電子束輻照處理后即得；所述tpo顆粒、納米二氧化硅、脆化劑的質(zhì)量比為(100-120):(3-5):(7-10)；所述脆化劑包括質(zhì)量比為1:(3-6)的聚乳酸和超支化聚酰胺酯。

17、通過采用上述技術(shù)方案，脆化劑中的聚乳酸能夠均勻分散在epdm顆粒、改性tpo顆粒和聚丙烯熔融共混后形成的高分子樹脂體系中并形成多個脆化點(diǎn)，而脆化劑中的超支化聚酰胺酯具有大量的活性基團(tuán)，如羥基、羰基等，能夠與聚乳酸通過形成氫鍵、發(fā)生交聯(lián)等產(chǎn)生相互作用，以脆化點(diǎn)為中心向外形成強(qiáng)度和韌性梯度，具有較低的頂破強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，使得汽車儀表板具有較好的拉伸強(qiáng)度的同時更容易在爆破沖擊下發(fā)生破裂，加工過程中無需進(jìn)行激光弱化等工藝，成本更低，加工效率更高。

18、經(jīng)過電子束輻照處理后，改性tpo顆粒的分子結(jié)構(gòu)受到電子束的撞擊，更多的脆化點(diǎn)被激活，同時以脆化點(diǎn)為中心的強(qiáng)度和韌性梯度更加均勻，使得無需進(jìn)行激光弱化等工藝就可以在一定的爆破沖擊下及時發(fā)生破裂，安全性更好。

19、可選的，所述表面處理層的原料包括改性丙烯酸樹脂和添加劑；

20、按照質(zhì)量百分比計，所述改性丙烯酸樹脂包括30-40％的亮面型樹脂和60-70％的半亮型樹脂；

21、以改性丙烯酸樹脂的總質(zhì)量為計算基準(zhǔn)，所述添加劑包括3-5％的香味劑、0-10％的手感助劑、2-8％的交聯(lián)劑和0-50％的水。

22、可選的，所述香味劑為松木型香精乳液。

23、可選的，所述手感助劑為有機(jī)硅類材料。

24、可選的，所述交聯(lián)劑選自聚碳二亞胺交聯(lián)劑、氮丙啶交聯(lián)劑和惡唑啉交聯(lián)劑的任意一種或多種組合。

25、通過采用上述技術(shù)方案，松木型香精乳液具有獨(dú)特的松木香味，這種香味可以掩蓋tpo材料本身可能存在的異味，提升tpo材料的整體氣味宜人性。此外，松木型香精乳液中的香味分子可以通過物理吸附的方式附著在tpo材料的表面，這種吸附作用不僅增強(qiáng)了香精與tpo材料的結(jié)合力，還有助于減少tpo材料本身氣味的釋放，從而降低tpo材料的氣味等級。

26、可選的，所述背涂層的原料為水性聚氨酯樹脂或聚烯烴樹脂。

27、通過采用上述技術(shù)方案，水性聚氨酯樹脂或聚烯烴樹脂作為背涂層原料，有助于改變tpo材料的表面極性，使tpo材料與包覆型板之間的粘結(jié)性更好。

28、第二方面，本技術(shù)提供一種低氣味低沖擊能量的tpo材料的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

29、一種低氣味低沖擊能量的tpo材料的制備方法，包括以下步驟：

30、s1:按照配方稱取tpo層的原料，混合后進(jìn)行熔融擠出、注塑成型后形成tpo層，將聚丙烯泡沫與tpo層的一側(cè)進(jìn)行熱復(fù)合形成聚丙烯發(fā)泡層，得到tpo基材；

31、s2:按配方稱取表涂層的原料，混合后涂覆于tpo基材的表面，烘干后形成表面處理層，得到預(yù)制tpo材料；

32、s3:在預(yù)制tpo材料中的聚丙烯發(fā)泡層一側(cè)涂覆背涂層的原料，烘干后形成背涂層，即得到由下至上依次為背涂層、聚丙烯發(fā)泡層、tpo層和表涂層的tpo材料。

33、通過采用上述技術(shù)方案，無需進(jìn)行激光弱化的加工工藝，就能夠獲得具有較低沖擊能量的tpo材料，同時顯著降低了tpo材料的氣味性。在應(yīng)用于對汽車儀表板進(jìn)行包覆形成防護(hù)面罩時，容易在爆破沖擊下發(fā)生破裂，減少安全氣囊彈出時的阻力，從而確保安全氣囊的及時彈出，能夠滿足不同特殊結(jié)構(gòu)的安全氣囊的爆破要求，簡化了加工工藝，提升了加工效率。

34、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

35、1、由于本技術(shù)以epdm顆粒作為基體，與改性tpo顆粒和聚丙烯復(fù)合形成三元復(fù)合體系，有效結(jié)合了橡膠的優(yōu)異柔韌回彈性以及塑料的加工便利性，使得復(fù)合材料能夠更好的適應(yīng)沖擊爆破帶來的形變，吸收和分散沖擊能量，使得汽車儀表板容易在爆破沖擊下發(fā)生破裂，有效減少安全氣囊在彈出時的阻力，保證汽車安全性的同時兼顧汽車內(nèi)飾的美觀性、舒適性和加工便利性。

36、2、本技術(shù)中優(yōu)選采用雙羥基柔性鏈段化合物接枝形成的改性聚丙烯，有助于改善了聚丙烯的柔韌性，提升了tpo層的相均勻性和穩(wěn)定性，能夠促進(jìn)了tpo材料在受到?jīng)_擊時能夠吸收更多的能量，從而進(jìn)一步降低tpo材料的沖擊能量。

37、3、本技術(shù)的方法，無需進(jìn)行激光弱化工藝即可獲得較低沖擊能量的tpo材料，顯著降低了產(chǎn)物tpo材料的氣味性，易于在爆破沖擊下發(fā)生破裂，從而確保安全氣囊的及時彈出，滿足不同特殊結(jié)構(gòu)的安全氣囊的爆破要求。