環(huán)保型汽車遮物簾PVC皮革研究

楊勇成

摘要：研究了基布對汽車遮物簾PVC皮革粘合的影響，同時研究了汽車遮物簾PVC皮革中發(fā)泡層和面層的熔融溫度差對粘合的影響，采用壓延成型工藝制備汽車遮物簾PVC皮革皮革，高頻熱合粘合。結(jié)果表面10p的平織布具有較好的粘合效果和機械強度，面層選擇SG-3型樹脂，發(fā)泡層選擇SG-5型樹脂時，高頻熱合時粘合難度低，粘合強度好。

前言

隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，尤其是MPV、SUV汽車的使用量越來越大，人們對遮物簾的需求也進一步加大，安裝遮物簾可以有效保護個人物品隱私和安全，防止后排座人員窺探后備箱個人物品，同時防止因貴重物品砸窗竊物的悲劇;提升整車的整潔大方的形象，更便于合理利用空間;遮物簾有一定的承重能力，拉開時候，在上面擺放一些布娃娃，裝飾品之類東西，起到更好的裝飾作用。

現(xiàn)在遮物簾的材料主要有帆布和皮革，帆布有不防水、不耐臟不易清潔、易變性、易黃變、褪色等缺點，相比帆布，PVC皮革具有更美觀、易清潔的優(yōu)點。汽車遮物簾用皮革要有耐光老化、阻燃、耐磨、良好的承重能力及機械強度等特點，因為汽車的封閉環(huán)境，汽車遮物簾PVC皮革還要求低氣味、低VOC?，F(xiàn)在市場上的遮物簾，PVC皮革都是通過粘合劑與遮物簾連接，粘合劑會釋放大量異味和VOC，對人有害且不環(huán)保。

實驗部分

PVC皮革由內(nèi)至外包括基布、發(fā)泡層和面層。

1、發(fā)泡層和面層的主要原材料：

發(fā)泡層包括： PVC樹脂，環(huán)保增塑劑，填充劑，整泡劑，發(fā)泡劑，穩(wěn)定劑，阻燃劑，顏料。

面層按包括： PVC樹脂，增塑劑，填充劑，穩(wěn)定劑，阻燃劑，顏料。

2、生產(chǎn)設備

密煉機、開煉機、押出機、四輥壓延機和高頻熱合機

3、制備過程

3.1 PVC皮革制備

PVC皮革制備采用壓延成型工藝，包括以下步驟：

步驟一：按重量配比分別備好發(fā)泡層和面層所需原材料;

步驟二：分別將發(fā)泡層和面層所需原材料按順序投入高速攪拌器中高速攪拌，分別得到發(fā)泡層和面層的混合粉料;

步驟三：將所述泡層混合粉料和面層混合粉料分別經(jīng)過密煉機進行密煉、開煉機進行開煉、押出機押出后經(jīng)過壓延主機制得發(fā)泡層和面層;

步驟四：將發(fā)泡層和面層依次置于基布上經(jīng)過貼合輥貼合，制得半成品;

步驟五：將半成品依次經(jīng)過發(fā)泡爐進行發(fā)泡和壓紋機進行壓紋;

步驟六：將壓紋的半成品經(jīng)過環(huán)保處理劑處理和烘烤得到成品PVC皮革。

在制備過程中，步驟二將發(fā)泡層原料投入高速攪拌鍋的順序依次為PVC樹脂、增塑劑、填料、穩(wěn)定劑，顏料、整泡劑、發(fā)泡劑在步驟三密煉機中加入;面層原料投入高速攪拌鍋的順序依次為PVC樹脂、增塑劑、填料、穩(wěn)定劑、阻燃劑，顏料在步驟三密煉機中加入。步驟三密煉機的下料電流為250±10A，開煉機的開煉溫度為135-160℃，押出機的押出溫度為135-155℃，押出經(jīng)過濾網(wǎng)過濾，四輥壓延機前輥溫度為160-170℃，上輥溫度為155-165℃，中輥溫度為155-165℃，下輥溫度為150-165℃。步驟四中基布與發(fā)泡層貼合，發(fā)泡層與面層貼合，貼合過程均不使用粘合劑。步驟五發(fā)泡爐第一區(qū)溫度為195±20℃，第二區(qū)溫度為230±20℃，第三區(qū)溫度為230±20℃，第四區(qū)溫度230±20℃，第五區(qū)溫度為185±20℃，主機車速為15-35m/min。步驟五壓紋機壓紋左輪溫度為165-174℃，壓紋中輪溫度為175-180℃，壓紋右輪溫度為165-170℃，壓紋輥壓力為3±1 Kg/CM2。步驟六用環(huán)保處理劑進行表面處理提升PVC皮革耐磨性和手感，用烘箱烘烤進一步減少異味和VOC。

制備中，PVC可以選擇SG-2、SG-3、SG-4或SG-5型PVC樹脂，測試面層和發(fā)泡層不同的PVC樹脂選擇對汽車遮物簾PVC皮革的性能影響，利用發(fā)泡層和面層的PVC樹脂搭配，使制備的PVC面層和發(fā)泡層形成熔融溫度差，在貼合時，利用面層和發(fā)泡層的熔融溫度差，從而達到不使用粘合劑粘合的效果。PVC可以選擇各種規(guī)格的布作為汽車遮物簾PVC皮革的基布，測試不同的基布對汽車遮物簾PVC皮革性能的影響。

3.2遮物簾的制備

使用高頻熱合機將制得的PVC皮革制成遮物簾革，貼合時不使用粘合劑，直接將PVC皮革高頻熱合粘結(jié)而成。

4、性能測試

PVC皮革阻燃性高阻燃速率為35mm/min，制成汽車遮物簾后VOC低，粘合效果好從拉出遮物簾方向施加10KG的作用力，PVC皮革簾布與遮物簾本體不分離，遮物簾展開狀態(tài)時能承受5KG的重量，尺寸變化率<0.5%，PVC皮革簾布繞卷軸往復操作12000次拉力衰退<15%。

下圖是幾個試驗和對比試驗的機械性能對比圖：

其中，試驗1的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂44份，增塑劑22份，填充劑27份，整泡劑0.24份，發(fā)泡劑1份，穩(wěn)定劑1.1份，顏料4份，阻燃劑0.8份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂57份，增塑劑27份，填充劑11.4份，穩(wěn)定劑1.7份，顏料1份，阻燃劑1.6份?；歼x擇10p平織布。

試驗2的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂50份，增塑劑20份，填充劑20份，整泡劑0.3份，發(fā)泡劑1.2份，穩(wěn)定劑1.3份，顏料4份，阻燃劑0.9份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂65份，增塑劑23份，填充劑10份，穩(wěn)定劑1.5份，顏料0份，阻燃劑1.6份。基布選擇10p平織布。

試驗3的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂38份，增塑劑25份，填充劑30份，整泡劑0.2份，發(fā)泡劑0.9份，穩(wěn)定劑1份，顏料2份，阻燃劑0.6份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂48份，增塑劑32份，填充劑13份，穩(wěn)定劑2份，顏料0份，阻燃劑1.5份。基布選擇10p平織布。

試驗4的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂50份，增塑劑20份，填充劑20份，整泡劑0.3份，發(fā)泡劑1.2份，穩(wěn)定劑1.3份，顏料4份，阻燃劑0.9份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂48份，增塑劑32份，填充劑13份，穩(wěn)定劑2份，顏料0份，阻燃劑2份。基布選擇10p平織布。

試驗5的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂38份，增塑劑22份，填充劑30份，整泡劑0.2份，發(fā)泡劑0.9份，穩(wěn)定劑1份，顏料2份，阻燃劑0.6份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂65份，增塑劑27份，填充劑10份，穩(wěn)定劑1.5份，顏料0份，阻燃劑1.6份。基布選擇10p平織布。

試驗6的原材料配比為：發(fā)泡層原材料按重量份包括：SG-5型PVC樹脂46份，增塑劑20份，填充劑20份，整泡劑0.3份，發(fā)泡劑1.2份，穩(wěn)定劑1.3份，顏料4份，阻燃劑0.9份。面層原材料按重量份包括：SG-3型PVC樹脂55份，增塑劑23份，填充劑13份，穩(wěn)定劑2份，顏料0份，阻燃劑2份?；歼x擇10p平織布。

對比試驗1應用試驗1中方法制備PVC皮革，不同之處在于：基布采用8P平織布。

對比試驗2應用試驗1中方法制備PVC皮革，不同之處在于：基布采用12P平織布。

對比試驗3應用試驗1中方法制備PVC皮革，不同之處在于：發(fā)泡層采用SG-4型PVC樹脂，面層采用SG-2型PVC樹脂。

對比試驗4應用試驗1中方法制備PVC皮革，不同之處在于：發(fā)泡層采用SG-6型PVC樹脂，面層采用SG-4型PVC樹脂。

對比試驗5應用試驗1中方法制備PVC皮革，不同之處在于：發(fā)泡層采用SG-5型PVC樹脂，面層采用SG-2型PVC樹脂。

結(jié)果與討論

基布的選擇十分重要，既要考慮所需的機械強度，又要考慮貼合時熔融狀態(tài)的發(fā)泡層的滲透效果，如果所選基布過稀疏會影響所得PVC皮革的整體機械強度，如果基布過密會造成熔融狀態(tài)的發(fā)泡層的滲透效果不好，影響貼合效果;選擇平織布能帶來良好的機械性能，10p平織布既能有良好的機械性能，又能有良好的滲透效果，貼合效果好。

發(fā)泡層PVC樹脂聚合度越低，最后制得PVC皮革的粘合性能越好，但同時機械性能變差;發(fā)泡層PVC樹脂聚合度越高，最后制得PVC皮革粘合性能越差，但同時機械性能變化;發(fā)泡層PVC樹脂選擇SG-5型，面層PVC樹脂選擇SG-3型，使得制成的PVC皮革能同時具有良好的機械性能和粘合性能。

面層和發(fā)泡層熔融溫差過大，會帶來更大的控制難度，貼合時，溫度控制不好，會造成貼合效果差。面層熔融溫度比發(fā)泡層熔融溫度高10-25℃時，具有較好的貼合效果，貼合難度低。

本研究的汽車遮物簾PVC皮革，具有低氣味、低VOC、良好的機械強度、柔和的手感、耐高溫、耐磨損、耐光老化和阻燃性好等優(yōu)點。本研究中PVC皮革配方使用原材料均為環(huán)保材料，表面處理采用環(huán)保處理劑，通過烘烤過程進一步減少異味，貼合不使用粘合劑，使得研究制得的PVC皮革更環(huán)保;通過表面處理使得PVC皮革具有良好的耐磨性能和手感;基布的選擇可以使PVC皮革具有良好的機械性能;本研究配方各個原材料的相互作用，確保PVC皮革具有良好的耐磨損性、阻燃、耐高溫性和耐光老化性能和粘合性能。采用本研究制作汽車遮物簾不使用粘合劑，VOC低更環(huán)保;粘合性好，貼合效果好，結(jié)構(gòu)牢固能承受較大的拉力，耐振動，往復操作耐久性好，耐高溫、耐溫度變化，阻燃性好保障汽車安全。