[发明专利]用于旋转模塑方法的喷雾干燥聚烯烃弹性体粉末

说明书

本发明涉及一种从粉末状聚烯烃弹性体组合物制造旋转模塑外壳的方法，所述粉末状聚烯烃弹性体组合物衍生自对水性聚烯烃分散液组合物喷雾干燥，其中所述水性聚烯烃分散液组合物衍生自熔融掺合包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物、分散剂和水，其中所述水性分散液的pH优选地小于12。

技术领域

本发明涉及一种生产柔性弹性聚烯烃外壳的方法，其中衍生自热塑性聚合物、分散剂和水的熔融掺合的水性聚烯烃分散液喷雾干燥为具有等于或小于250微米的平均粒度的粉末状聚烯烃组合物。所述粉末状聚烯烃组合物接着旋转模塑，优选地搪塑为外壳。

背景技术

存在若干制造用于塑料制品的外壳，例如汽车内部制品(如仪表板、门板、控制台、贮物箱盖子等)上的外壳的方法。正热成形、负热成形、搪塑和喷涂为用于制造用于此类内部制品的外壳的四种主要工艺。

内部汽车陈设(如仪表板、门饰板等)的纹理化外壳薄片主要由软聚氯乙烯树脂(PVC)制成。然而，近年来已使用烯系热塑性弹性体。可通过包括正真空成形和负真空成形的多种技术产生烯系热塑性弹性体的纹理化外壳。使用具有用于对模具表面和纹理化外壳薄片(纹理通过在真空成形之前压印而形成于挤出薄片的外面上)内侧面之间的界面进行抽空的穿孔的非花纹成形模具，通过将纹理或花纹薄片放置在模具上(其中薄片的纹理化外面暴露于外部)且通过对薄片以下的空间进行抽空将薄片按压到模具面上来进行正真空成形。因此，纹理化薄片的纹理化外面的图案可在成形工艺期间倾向于经历变形。确切地说，相比于由软PVC制成的纹理化外壳，由烯系热塑性弹性体制成的纹理化外壳在真空成形时，尤其在正真空成形时可能更容易遭受此类图案变形，导致较差的保持纹理能力。

搪塑和喷涂工艺提供最大设计自由与一些工艺优点。在搪塑技术中，将自由流动的粉末聚合物装入敞口容器或箱体，即稀浆箱。将呈待模塑制品或物品形式的加热模具固定在稀浆箱顶部，并且以一定方式旋转容器，使得自由流动的聚合物粉末接触热模具，在这里粉末熔融并且在模具上流动。接着使容器回到其原始位置，从容器移出模具并且从模具移出制品。这一技术可以获得具有锐边和极好花纹保持度的复杂形状。

直到最近，聚氯乙烯(PVC)树脂是内部外壳的所选材料，并且其理想地适合于搪塑。然而，PVC配制品随时间推移遭受增塑剂的迁移和挥发，并且这导致PVC随着其老化的物理特性变化和车窗玻璃雾化。PVC还受比替代材料更重困扰(当前汽车设计的重要考量着重于较轻材料以减小车辆总重并且因此增加其燃气效率)。另外，PVC的硬度、储能模量和脆性随着环境温度降低而增加，并且因此在例如约-40℃的低温下，仪表板外壳在安全气囊展开时可能裂开。极低温冲击强度取决于将增塑剂完全维持于PVC产物中。适用于此类应用的柔性PVC级别可含有多达40到50％的增塑剂以维持柔性和低温冲击强度。

PVC的替代物包括可经工程改造以具有搪塑所需的必需流动特征的热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)、热塑性聚烯烃(TPO)和聚烯烃弹性体(POE)。TPU具有良好刮擦特性和比PVC更好的低温特性，但是芳香族类TPU具有不良耐紫外(UV)光性。脂肪族异氰酸酯可用于制备具有良好耐UV光性的TPU，但是以相当大的成本为代价。

聚丙烯(PP)和聚烯烃橡胶的掺合物称为热塑性聚烯烃(TPO)，是又一个替代物。TPO具有比PVC更好的延展性。此外，由于其不含任何低分子量增塑剂，而PVC含有，故其随时间推移保留其延展性。TPO与PVC相比在内部汽车应用中表现更好。TPO相比于TPU更便宜且在维持延展性，以及低雾化和排放中比PVC表现更好。