塑料外饰件的制作方法

本实用新型属于车用塑料外饰件领域，涉及一种表面具有改性聚氨酯涂层的塑料外饰件。

背景技术：

塑料已被广泛地用于车用外饰件的材料，例如用作汽车挡风玻璃或遮阳篷顶的外饰件。但是，在车辆的使用过程中，塑料外饰件在各种外界条件如日晒雨淋，以及自身老化的作用下，将不可避免地出现裂纹，并且塑料外饰件也不可避免地被划伤，产生划痕，长此以往，将导致塑料外饰件外观变丑，严重地甚至导致开裂而无法继续使用。

迄今为止，本领域尚未开发出一种能够有效地防止塑料外饰件开裂并防止其被划伤的方法。

因此，本领域迫切需要开发出一种能够有效地防止开裂和/或防止被划伤的车用塑料外饰件。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种新颖的塑料外饰件，从而解决了现有技术中存在的缺陷和问题。

聚氨酯(PU)是一类主链含有氨基甲酸酯(-NH-COO-)单元的高分子化合物的总称，是由多元醇、小分子扩链剂和多异氰酸酯逐步聚合形成的多嵌段聚合物。多元醇构成软段，小分子扩链剂和多异氰酸酯构成硬段，通过调节软硬段中的组成成分和比例可以有效地控制聚氨酯的分子结构和物理化学性能。硬段的极性较强，容易聚集；硬段和软段在热力学上的不相容性可形成微相分离。聚氨酯的这种微相分离结构使聚氨酯比其它高分子材料有着更好的生物相容性，可用作医疗器械或用品的表面涂层。此外，聚氨酯优良的、可调控的物理机械性能也使其能够广泛地应用于表面涂饰。然而，聚氨酯尤其是其涂层在使用的过程中不可避免地会受到各种外界条件的影响，直接影响其安全性和使用寿命。

本申请的发明人经研究后发现，使用改性聚氨酯涂层能够有效地防裂并防止被划伤，将其涂覆于塑料外饰件表面能够有效地防止其开裂并防止其被划伤。基于上述发现，本实用新型得以完成。

本实用新型提供了一种塑料外饰件，它包括：塑料基底，以及置于塑料基底表面上的改性聚氨酯涂层。

在一个优选的实施方式中，所述改性聚氨酯涂层是包含有抗划伤剂的改性聚氨酯涂层，所述改性聚氨酯涂层的厚度为10-200微米。

在另一个优选的实施方式中，所述抗划伤剂包括：有机珠粒和无机珠粒。

在另一个优选的实施方式中，所述有机珠粒是包括有聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、尼龙和橡胶的有机珠粒。

在另一个优选的实施方式中，所述塑料基底是聚丙烯酸基底或聚甲基丙烯酸甲酯基底。

在另一个优选的实施方式中，所述塑料外饰件包括汽车B柱外饰件、汽车C柱外饰件、汽车天窗饰件和汽车后视镜外壳。

本实用新型的有益效果如下：

与现有的车用塑料外饰件相比，本实用新型的表面具有改性聚氨酯涂层的塑料外饰件具有明显优异的防裂性能和/或抗划伤性能。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的车用塑料外饰件的结构示意图。

具体实施方式

塑料外饰件

在本实用新型的第一方面，提供了一种塑料外饰件，它包括：塑料基底，以及置于塑料基底表面上的改性聚氨酯涂层。

改性聚氨酯涂层

在本实用新型所述的塑料外饰件中，所述改性聚氨酯涂层的原料包括如下主料：

(A)异氰酸酯

所述异氰酸酯的每个分子含有3个或更多个异氰酸基团，包括但不限于：

和式中，R表示

(B)长链烷基醇

所述长链烷基醇含有10～25个碳原子，包括但不限于：十三烷醇，十四烷醇，十六烷醇，十八烷醇，二十二烷醇，聚氧乙烯单硬脂酸酯，聚氧乙烯十六烷基醚，聚氧乙烯十八烷基醚和单硬脂酸甘油酯；

(C)聚己内酸酯修饰的(甲基)丙烯酸羟乙基酯

其具有下式：

式中，R’表示甲基或H；n＝1-25，优选n＝2-5；

其中，按摩尔计，(B)长链烷基醇中的羟基:(A)异氰酸酯中的异氰酸基团:(C)聚己内酸酯修饰的(甲基)丙烯酸羟乙基酯中的羟基＝1:(3-50):(2-60)；以及

添加剂，包括：以所述聚氨酯涂层的主料为100重量％计，

0.01-5重量％的抗划伤剂，所述抗划伤剂包括但不限于：有机珠粒和无机珠粒，其中所述有机珠粒包括但不限于：聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、尼龙和橡胶；

0.01-1重量％，优选0.1-0.5重量％的催化剂，所述催化剂包括但不限于：二月桂酸二丁基锡和二乙基正己酸二丁基锡；

0.01-1重量％的抗静电剂，所述抗静电剂包括但不限于：含有锂、钠或钾盐的抗静电剂，含有胺盐或季铵盐的阳离子抗静电剂，以及含有C8～C12烷基或烷芳基的非极性抗静电剂；

0.01-1重量％的聚合反应抑制剂，所述聚合反应抑制剂包括但不限于：氢醌单甲基醚；

以及余量为溶剂，所述溶剂包括但不限于：二甲苯、酮和酯，其中所述酮包括但不限于：丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮和环己酮；所述酯包括但不限于：乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯和乙酸丁酯。

厚度

在本实用新型实施例所述的塑料外饰件中，所述改性聚氨酯涂层的厚度为10-200微米。

塑料基底

在本实用新型所述的塑料外饰件中，所述塑料基底包括但不限于：聚丙烯酸基底和聚甲基丙烯酸甲酯基底。

塑料外饰件的类型

在本实用新型中，所述塑料外饰件包括，但不限于：汽车B柱外饰件、汽车C柱外饰件、汽车天窗饰件和汽车后视镜外壳。

塑料外饰件的注塑方法

在本实用新型的第二方面，提供了一种塑料外饰件的注塑方法，该方法包括：

通过注塑成型得到塑料外饰件；

将改性聚氨酯涂层施加在塑料外饰件表面；

将所得的塑料外饰件放入烘箱中固化。

以下参看附图。

图1是根据本实用新型的一个实施方式的车用塑料外饰件的结构示意图。如图1所示，该塑料外饰件包括：所述塑料基底130，以及施加在塑料基底130表面的改性聚氨酯涂层110。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本实用新型。下列实施例仅用于解释和说明本实用新型，而不构成对本实用新型范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

实施例1：制备汽车B柱外饰件

制备工艺包括以下步骤：

(1)改性聚氨酯的制备(按摩尔计，(B)长链烷基醇中的羟基:(A)异氰酸酯中的异氰酸基团:(C)聚己内酸酯修饰的(甲基)丙烯酸羟乙基酯中的羟基＝1:3:2)

将60份甲苯，10份十八烷醇加入反应釜中，40℃搅拌至十八烷醇充分溶解。之后，加入37份1,6-亚己基二异氰酸酯(分子量为168)，并加热至70℃。搅拌30分钟后，加入0.02份月桂酸二丁基锡，保持温度持续搅拌3小时后加入25份聚己酸内酯修饰的丙烯酸羟乙酯(分子量为344)，加入0.02份月桂酸二丁基锡以及0.02份对苯二酚单甲醚，继续搅拌3小时至反应完全。加入60份甲苯，5份PMMA有机珠粒，分散均匀后，获得改性聚氨酯涂料。

(2)汽车B柱外饰件的制备

步骤1：使用Bayer(拜尔公司)生产的PC(聚碳酸酯)，通过注塑成型B柱外饰件。

步骤2：用人工喷涂的方式将上述制得的改性聚氨酯均匀施加在外饰件表面。

步骤3：将步骤3中制备的外饰件放入烘箱中固化，固化温度为80℃，固化时间为40分钟。

性能测试

实验1：在常温环境下(23℃)使用钢刷在总成件的PMMA表面刮擦(10N，5cm/s)数次并观察。

实验2：在低温环境下(-18℃)使用钢刷在总成件的PMMA表面刮擦(10N，5cm/s)数次并观察。

实验3：在高温环境下(50℃)使用钢刷在总成件的PMMA表面刮擦(10N，5cm/s)数次并观察。

实验4：对总成件进行温度循环老化，老化条件为：

-30℃3小时

23℃0.5小时

80℃3小时

23℃0.5小时

重复上述循环20次。将总成件取出放置于常温下24小时，并重复实验1。

实验5：对总成件进行低温老化试验，老化条件为：

-40℃336小时

80℃3小时。

测试结果：

对于上述所有实验，通过实施例1制备的样品上产生的划痕可在20s内消失。

对于实验2，通过实施例1的样品上产生的划痕可在3min内消失。

对于实验3，通过实施例1的样品上产生的划痕可在10s内消失。

对于实验5，通过实施例1制备的样品不会产生开裂。

由上述实验1-4可知，本实用新型的表面具有改性聚氨酯涂层的塑料外饰件具有明显优异的刮擦修复性能。

由上述实验5可知，本实用新型的表面具有改性聚氨酯涂层的塑料外饰件具有明显优异的防裂性能。

上述所列的实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依据本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应为本实用新型的技术范畴。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等同改变同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。