天窗拉板的制备方法

技术领域

本发明属于汽车内饰领域，特别涉及一种天窗拉板的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高，汽车天窗拉板作为汽车总成中不可缺少的重要部分，目前常用的汽车小天窗遮阳板多采用湿法、喷涂、浇注等方法生产，其中湿法PU泡绵法生产出来的产品以其优良的性能、较低的价格越来越受到天窗系统厂家的重视，但是目前湿法成型技术的汽车天窗拉板，主要由聚氨酯泡片、无纺布、玻纤毡、面料、卡扣组成，通过在聚氨酯泡片双面涂覆聚氨酯胶水，将聚氨酯泡片、无纺布、玻纤毡在模具内加热模压成型制成骨架，再贴合面料，组装卡扣而成，不仅浪费工时，而且需要先制备聚氨酯泡片，切片过程会产生大量的边角余废料聚氨酯泡沫利用率低(约60～70％)，最终导致天窗拉板的制造成本增加。

中国专利CN102126418B公开了一种玻纤增强的聚氨酯天窗遮阳板及其生产方法，将材料按照无纺布层、玻纤毡层、蜂窝纸层、玻纤毡层从下到上或者从上到下的顺序铺放整齐，在材料的正反面都喷涂聚氨酯料，在模具的温度、压力下反应，实现各层材料之间的粘合；但其喷涂的聚氨酯料均做粘结作用，以蜂窝纸为主体结构的天窗遮阳板耐候性差，耐湿热老化性能远不及聚氨酯泡沫结构。

中国专利CN109228564B公开了一种汽车内饰用天窗遮阳板复合材料及其制造工艺，将无纺布和第一隔胶膜预先复合，第二隔胶膜和面料层预先复合；先在PU泡绵的两面涂布一层聚氨酯胶，然后在聚氨酯胶表面喷涂一层水；按自下而上依次为无纺布、第一隔胶膜、第一玻纤毡、PU泡绵、第二玻纤毡、第二隔胶膜和面料层的顺序进行叠放，然后送入油压机的模具中进行热压成型，工序复杂，且PU泡绵需先切片，造成边角料损耗，材料利用率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中湿法成型的天窗拉板需先制备聚氨酯泡片，切片导致大量边角余废料、材料利用率低，而常规的天窗拉板组合料粘度低、流淌性大，不适用模腔直接发泡的的问题，提供一种天窗拉板的制备方法，该方法具有天窗拉板组合料粘度大，模腔直接发泡后骨架一体成型、制造工序少、材料利用率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种天窗拉板的制备方法，包括以下步骤：

(1)在骨架成型模具的操作平台上，依次铺叠第一无纺布层、第一玻纤毡层，将聚氨酯组合A料、组合B料均匀喷涂在第一玻纤毡层的表面，再铺叠第二玻纤毡层、第二无纺布层；

(2)合上模具，在100～150℃温度下热压30秒以上进行模压反应，在第一玻纤毡层与第二玻纤毡层之间直接发泡形成聚氨酯泡沫层；

(3)取出、负压静置冷却定型，冲切去除边角料，制得骨架；

(4)在骨架的至少一面贴合面料，组装卡扣，得到天窗拉板；

其中，聚氨酯组合A料以重量份数计包括：发泡剂3.0～8.0份，催化剂0.1～1.0份，硅油1.0～1.5份；聚氨酯组合B料以重量份数计包括：聚合物多元醇30～60份，聚醚多元醇30～80份，小分子扩链剂4.0～8.0份，多苯基多亚甲基多异氰酸酯150～200份；所述的聚合物多元醇的官能度为2～3，羟值为24～56mgKOH/g，固含量为40～55％；聚醚多元醇的官能度为2～6，羟值为150～450mgKOH/g；小分子扩链剂选自小分子多元醇或多元胺中的至少一种，其官能度为2～4，分子量为60～180。

上述技术方案中，优选地，所述的热压过程初期进行两次以上的排气。

上述技术方案中，优选地，所述的负压静置冷却定型的压力范围为0.5～0.8Bar。

上述技术方案中，优选地，所述的聚合物多元醇选自CHP-2045、CHP-2150或CHP-2045D中的至少一种；所述的聚醚多元醇选自CHE-204、CHE-304、CHE-306、CHE-307、NJ-4110A或NJ-8210A中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述的小分子扩链剂选自二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇、环己二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油或季戊四醇中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述的催化剂选自TMR-2、NE300、NE1070、DPA、LED-103、DMEA或PT303中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述的发泡剂为水。

上述技术方案中，优选地，所述的硅油选自L-3002、L-5309、L-5340、L-6920或AK-8805中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述的多苯基多亚甲基多异氰酸酯选自PM-200、M20S、44V20或Suprasec 5005中的至少一种。

上述技术方案中，优选地，所述的聚氨酯组合B料中多苯基多亚甲基多异氰酸酯与聚合物多元醇、聚醚多元醇、小分子扩链剂反应后得到的改性异氰酸酯的粘度≥4000mPa·s(25℃)。

上述技术方案中，优选地，所述的第一无纺布层与第一玻纤毡层相接触的面、第二无纺布层与第二玻纤毡层相接触的面上淋有热熔胶膜，胶膜的电晕值≥52dyn。

本发明的天窗拉板的制备方法中，通过聚氨酯组合A料、组合B料的配方协同，组合B料得到的改性多苯基多亚甲基多异氰酸酯，粘度高(4000mPa·s以上)，流动性低，可以有效防止组合料向低处流淌聚集，整体组合料在骨架模腔内直接发泡时流淌缓慢，得到的聚氨酯泡沫层产品均匀，克服了常规天窗拉板组合料粘度低(1000mPa·s以下)，流淌快，原料向模腔弧面低处积聚的技术壁垒，且采用模腔内直接发泡形成聚氨酯泡沫层的制备方法，聚氨酯原料直接模内发泡反应成型，大大减少了单独制备聚氨酯泡片的损耗，材料热压后冲切去除的边角料极少，避免了传统泡沫切片导致大量边角废料、材料利用率低的问题，取得了好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

表1原料清单

【实施例1】

一种天窗拉板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按以下重量份数准备原料：

组合A料：6份水、0.3份TMR-2、0.8份L-3002和0.2份L-5340；

组合B料：40份CHP-2045、80份CHE-204、6.0份丁二醇、170份M20S；

(2)按照步骤(1)中的重量份数，在容器A中依次加入水、TMR-2、L-3002、L-5340，在室温下搅拌，混合均匀得到组合A料；在容器B中依次加入CHP-2045、CHE-204、丁二醇、M20S，在120℃温度下搅拌反应2h，得到组合B料，其粘度为4204mPa·s(25℃)；

(3)预热骨架成型模具，上模温120℃，下模温150℃，在操作平台上依次铺叠第一无纺布层、第一玻纤毡层，将聚氨酯组合A料、组合B料混合，均匀喷涂在第一玻纤毡层的表面，再铺叠第二玻纤毡层、第二无纺布层；其中，第一无纺布层与第一玻纤毡层相接触的面、第二无纺布层与第二玻纤毡层相接触的面上淋有热熔胶膜，胶膜的电晕值为80dyn；

(4)合上模具，热压60秒进行模压反应，反应初期在第8秒、第16秒各排气一次，在第一玻纤毡层与第二玻纤毡层之间直接发泡形成聚氨酯泡沫层；

(5)取出、在0.5～0.8Bar的负压下静置冷却定型，冲切去除边角料，制得骨架，该聚氨酯泡沫的材料利用率为86％；

(6)在骨架的一面贴合面料，组装卡扣，得到天窗拉板，其性能指标数据见表3所示。

【实施例2～8】

实施例2～8按照实施例1中的各个步骤进行，区别为组合A、B料中的反应原料、原料配比不同，具体见表2；制得的天窗拉板的性能指标数据见表3所示。

表2实施例1～8组合A、B料中各组分的重量份数

【比较例1】

一种天窗拉板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按以下重量份数准备原料：

组分A：100份，具体为30份CHE-2801L、40份CHE-303、15份PS-3152、7份丁二醇、0.4份NE300和0.3份NE1070、1.3份AK-8805、6份水，组分B：170份，具体为170份M20S；

(2)制备组分A：

按照步骤(1)中的重量份数，在容器A中依次加入CHE-2801L、CHE-303、PS-3152、丁二醇、NE300、NE1070、AK-8805、水，在20～25℃温度下搅拌均匀，得到混合物料Ⅰ，其粘度为850mPa·s(25℃)；

(3)制备组分B：

按照步骤(1)中的重量份数，在容器B中加入170份M20S在23±2℃温度下搅拌均匀；

(4)将组分A与组分B快速混合搅拌均匀后，迅速注入事先准备好的箱式模具中，自由起发完毕后，熟化3天，制得聚氨酯箱泡，切除周边边角泡沫后进行切片，得到聚氨酯泡沫片材，箱泡的切片利用率为65％；

(5)将聚氨酯泡沫片材双面涂覆聚氨酯胶水依次叠放无纺布、玻纤毡、聚氨酯泡片、玻纤毡、无纺布，在模具内145℃温度下加热，模压60s成型，0.5～0.8Bar的负压下静置冷却定型，冲切去除边角余料，制得骨架；再加热贴合面料，组装卡扣，制得天窗拉板，其性能指标数据见表3所示。

表3实施例1～8及比较例1中天窗拉板的性能检测数据

其中，具体的测试方法及性能要求如表4所示：

表4实施例1～8及比较例1中天窗拉板的性能检测标准

由表3的数据结果可以看出，本发明实施例1～8的组合料配方的粘度大、在模腔中流淌性小，发泡后得到的泡沫材料均匀，制得的天窗拉板的性能指标均满足现有天窗拉板产品的性能要求，且本发明制备的聚氨酯泡沫的材料利用率高，与比较例1常规的箱式发泡后再切片的方法相比，避免了大量边角废泡的产生，材料利用率从65％提高到80％以上，节约了生产成本，同时本发明的制备方法在模腔直接发泡后骨架一体成型、制造工序少，取得了好的技术效果，可用于汽车天窗拉板的工业应用中。