本发明涉及一种塑料，尤其是一种用于汽车儿童座椅的PP材料。
背景技术：
儿童座椅在欧美发达国家已经得到了普遍使用，这些国家基本上都制定了相当严格的法规对其生产和使用进行指导和规范。随着汽车保有量的迅猛增加，尽管人们采取了种种先进的技术和措施，但目前交通事故造成的儿童伤亡还是要远远高于其它任何原因对儿童造成的意外伤害。因此，正确地使用儿童安全座椅是能够有效防止交通事故造成儿童意外伤害的方法之一，相关的儿童安全座椅技术也成为了行业发展的方向。
开发儿童座椅可以从结构和工艺两方面进行入手，结构方面，可选用目前市面上成熟型式，结构简单、便于维护，工艺方面，通过选用合适的材料，使其具有高强度、高硬度、耐热性好的特性，通过高效注塑定型工艺，有效改善外观不良、顶白等现象，通过工艺改进，克服产品变形问题，提高产品良率，提升产品生产效率。
聚丙烯(PP)有良好的耐应力开裂性，很高的弯曲疲劳寿命、质轻、韧性好、耐化学性好。目前大多数汽车儿童座椅为EPS材料，其具有保温、质轻的优点，但也有强度不够的缺点；高质量的EPS工艺成本较高。选用合理的配方和注塑定型工艺，用PP材料代替EPS，能够在具备PP本身优点的基础上，克服EPS的弱项，并实现优异的综合性能。
技术实现要素：
发明目的：为了使材质具有耐热、高强度、高硬度、长寿命的特点，得到结构简单、使用可靠的汽车儿童座椅，本发明提供一种高效的用于汽车儿童座椅的PP材料，及其注塑定型工艺，以解决上述存在的问题。
发明内容：一种用于汽车儿童座椅的PP材料，包含以下重量份的组分：
作为优选，所述PP增韧剂为埃克森美孚6102PP增韧剂。埃克森美孚6102PP增韧剂为埃克森美孚公司生产的POE高效增韧剂，对PP材料增韧效果显著，并使PP材料在高低温下均有较好的韧性表现。
作为优选，所述抗氧剂为亚磷酸一苯二异辛酯和抗氧剂PNX 103的混合物。亚磷酸一苯二异辛酯用作聚合物的抗氧剂，降低塑料黄变优异，抗氧剂PNX 103为国产高效抗氧剂，其稳定效力超出传统1010抗氧剂数倍，两者的共同作用使得PP材料的综合抗氧能力得到增强。
作为优选，所述三元乙丙橡胶包含主单体乙烯、丙烯和第三单体双环戊二烯。作为三元乙丙橡胶的主单体，乙烯和丙烯是一定具有的，而第三单体双环戊二烯则具有防焦性，低永久应变和低成本的优势，符合本发明的产品和工艺设计理念。
作为优选，所述PP材料还包括重量份组分12-18份的无机填料，所述无机填料包含纳米碳酸钙或纳米硫酸钡。一般的塑料填料起到减少成本的作用，而纳米无机粉末由于其特殊的效应，还起到增强塑料中分子间作用力、氢键、化学键等作用，增加PP材料的加工稳定性和机械性能。
一种用于汽车儿童座椅的PP材料的注塑定型工艺，包含以下步骤：
(1)、共混挤出：称取所述重量份的各组分，先经物理混合5min，然后放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机转速1200-1400转/分，在双螺杆挤出机中的PP材料温度控制在220-250℃，其中一区220-225℃，二区230-235℃，三区235-240℃，四区240-245℃，机头245-250℃，造粒料备用；
(2)、注塑：注塑前准备好座椅模具，所述座椅模具包括本体部模具、头枕部模具、侧面部模具，座椅模具均具有型腔，所述本体部模具包括座椅的底座部和靠背部，注塑前，需将所述座椅模具预热到65-85℃，同时，将所得PP材料粒料加入注塑机中，形成熔料，注塑机喷嘴温度220～235℃，注射压力150-180MPa，注入准备好的座椅模具的型腔中，120-145MPa下保压2-5min，冷却后，脱模；
(3)、熔融焊接：首先对本体部模具、头枕部模具、侧面部模具制造出来的座椅的本体部、头枕部、侧面部的焊接部位及其附近进行预热，预热温度不高于120℃，然后，用焊接治具对本体部进行固定和导引，用焊枪喷射热气，对本体部、底座部、侧面部的焊接部位以及焊条进行热气加热，热气温度285-315℃，流量25-35L/min，焊接治具移动速度15-30cm/min，焊条与焊接部位切向成直角，将各部件焊接在一起后，再用焊条对各连接部位进行补强焊接，补强焊接时，焊条与焊接部位切向成锐角；
(4)、加热定型：待焊接完毕后的各部件冷却后，用热定型治具对成型座椅加热至172～185℃，并对其固定和导引，用热压机以4.2-4.8MPa压力对其热压8-12min，冷却，如一些部位热压效果不理想，则重复此步骤；
(5)、表面处理：在脱模、焊接和热压步骤中均会出现成型座椅表面凹凸、毛刺、平整度不均等现象，用热压、切削、抛光等手段对成型座椅表面进行处理。
作为优选，步骤(3)中，所述本体部模具、头枕部模具、侧面部模具还具有流道、针形浇口和排气孔，其中流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，排气孔深0.025-0.038mm。模具固有的流道、针形浇口和排气孔系统对注塑件成型至关重要，优化的流道直径、针形浇口长度和排气孔深度均是根据本发明PP的特点而设计的，提高其成品良率和精度。
作为优选，步骤(4)中，所述焊条的材质和所述PP材料相同，所述热气为氮气。氮气为惰性气体，由于焊接时热气温度较高，氮气的保护可以使座椅的各个焊接部位避免被空气中的氧气氧化。
作为优选，步骤(2)和(4)中，冷却时令本体部、头枕部、侧面部或者成型座椅在当时温度下保温3-5min，然后随空气缓冷至100℃以下，最后浸入70-80℃热水中随水缓冷。步骤(2)和(4)均涉及冷却过程，由于PP材料在冷却时伴随结晶，故冷却过程不应快速，而应缓慢，且在冷却前保温，使结晶过程平稳有序，减少冷却后PP材料的内应力和机械性能分布不均。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的一种用于汽车儿童座椅的PP材料，配方简单合理、性能优异。PP材料中的各种添加剂组分大大增强了PP材料的综合性能，提高了其强度、硬度、刚度、耐热性和加工性能；PP材料的注塑定型工艺可操作性强，步骤设计合理，保证了产品良率和PP材料性能的实现。本发明在保留PP材料本身优点的基础上又克服了其缺点，使PP材质的汽车儿童座椅具有良好的机械性能、足够的安全性和使用寿命。
具体实施方式
一种用于汽车儿童座椅的PP材料，包含以下重量份的组分。
表1实施例所述的PP材料组分(单位：重量份)
作为优选，所述PP增韧剂为埃克森美孚6102PP增韧剂。埃克森美孚6102PP增韧剂为埃克森美孚公司生产的POE高效增韧剂，对PP材料增韧效果显著，并使PP材料在高低温下均有较好的韧性表现。
作为优选，所述抗氧剂为亚磷酸一苯二异辛酯和抗氧剂PNX 103的混合物。亚磷酸一苯二异辛酯用作聚合物的抗氧剂，降低塑料黄变优异，抗氧剂PNX 103为国产高效抗氧剂，其稳定效力超出传统1010抗氧剂数倍，两者的共同作用使得PP材料的综合抗氧能力得到增强。
作为优选，所述三元乙丙橡胶包含主单体乙烯、丙烯和第三单体双环戊二烯。作为三元乙丙橡胶的主单体，乙烯和丙烯是一定具有的，而第三单体双环戊二烯则具有防焦性，低永久应变和低成本的优势，符合本发明的产品和工艺设计理念。
作为对比，没有添加无机填料的实施例1和2，在注塑和热压时，塑料，收缩率略高于添加了无机填料的实施例3～5；成品的硬度，实施例1和2低于实施例3～5。
一种用于汽车儿童座椅的PP材料的注塑定型工艺，包含以下步骤：
(1)、共混挤出：称取所述重量份的各组分，先经物理混合5min，然后放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机转速1200-1400转/分，在双螺杆挤出机中的PP材料温度控制在220-250℃，其中一区220-225℃，二区230-235℃，三区235-240℃，四区240-245℃，机头245-250℃，造粒料备用；
(2)、注塑：注塑前准备好座椅模具，所述座椅模具包括本体部模具、头枕部模具、侧面部模具，座椅模具均具有型腔，所述本体部模具包括座椅的底座部和靠背部，注塑前，需将所述座椅模具预热到65-85℃，同时，将所得PP材料粒料加入注塑机中，形成熔料，注塑机喷嘴温度220～235℃，注射压力150-180MPa，注入准备好的座椅模具的型腔中，120-145MPa下保压2-5min，冷却后，脱模；
(3)、熔融焊接：首先对本体部模具、头枕部模具、侧面部模具制造出来的座椅的本体部、头枕部、侧面部的焊接部位及其附近进行预热，预热温度不高于120℃，然后，用焊接治具对本体部进行固定和导引，用焊枪喷射热气，对本体部、底座部、侧面部的焊接部位以及焊条进行热气加热，热气温度285-315℃，流量25-35L/min，焊接治具移动速度15-30cm/min，焊条与焊接部位切向成直角，将各部件焊接在一起后，再用焊条对各连接部位进行补强焊接，补强焊接时，焊条与焊接部位切向成锐角；
(4)、加热定型：待焊接完毕后的各部件冷却后，用热定型治具对成型座椅加热至172～185℃，并对其固定和导引，用热压机以4.2-4.8MPa压力对其热压8-12min，冷却，如一些部位热压效果不理想，则重复此步骤；
(5)、表面处理：在脱模、焊接和热压步骤中均会出现成型座椅表面凹凸、毛刺、平整度不均等现象，用热压、切削、抛光等手段对成型座椅表面进行处理。
作为优选，步骤(3)中，所述本体部模具、头枕部模具、侧面部模具还具有流道、针形浇口和排气孔，其中流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，排气孔深0.025-0.038mm。模具固有的流道、针形浇口和排气孔系统对注塑件成型至关重要，优化的流道直径、针形浇口长度和排气孔深度均是根据本发明PP的特点而设计的，提高其成品良率和精度。
作为优选，步骤(4)中，所述焊条的材质和所述PP材料相同，所述热气为氮气。氮气为惰性气体，由于焊接时热气温度较高，氮气的保护可以使座椅的各个焊接部位避免被空气中的氧气氧化。
作为优选，步骤(2)和(4)中，冷却时令本体部、头枕部、侧面部或者成型座椅在当时温度下保温3-5min，然后随空气缓冷至100℃以下，最后浸入70-80℃热水中随水缓冷。步骤(2)和(4)均涉及冷却过程，由于PP材料在冷却时伴随结晶，故冷却过程不应快速，而应缓慢，且在冷却前保温，使结晶过程平稳有序，减少冷却后PP材料的内应力和机械性能分布不均。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的一种用于汽车儿童座椅的PP材料，配方简单合理、性能优异。PP材料中的各种添加剂组分大大增强了PP材料的综合性能，提高了其强度、硬度、刚度、耐热性和加工性能；PP材料的注塑定型工艺可操作性强，步骤设计合理，保证了产品良率和PP材料性能的实现。本发明在保留PP材料本身优点的基础上又克服了其缺点，使PP材质的汽车儿童座椅具有良好的机械性能、足够的安全性和使用寿命。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。