一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板及其制備方法，該車廂板包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚乙烯保護(hù)膜、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、膠合板、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、聚乙烯保護(hù)膜。該方法包括以下步驟：(1)覆膜：在壓機(jī)上從下到上依次鋪放1層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、1層連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、1層聚乙烯保護(hù)膜、1層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，經(jīng)預(yù)熱、熱壓、冷壓過程后，除去上下表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；(2)涂膠：在膠合板上下兩面分別通過膠水粘合步驟(1)得到的覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；(3)冷壓：將復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在1-5MPa的壓力下，冷壓6-12小時(shí)即制成產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有韌性好，強(qiáng)度高，彈性模量高，可回收利用，環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的車廂板主要使用的材料有兩種:一種是金屬材料，如鋼鐵，鋁材料，另一種是玻璃鋼夾心材料。但是這兩種材料都存在明顯的缺點(diǎn)。金屬材質(zhì)的車廂板一般采用凹凸筋作為廂板，需打磨和噴漆處理，工藝復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低；在使用過程中易生銹腐蝕、噴漆易脫落，沖擊后易變形難恢復(fù)，廂板較重。玻璃鋼夾心材料的車廂板一般是采用玻璃鋼夾心膠合板或其其它輕質(zhì)板材，其玻璃鋼為玻纖增強(qiáng)熱固性樹脂，該材料機(jī)械化生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)，剛性不足，容易變形，且不可回收；
[0003]玻璃纖維增強(qiáng)熱塑樹脂復(fù)合材料具有機(jī)械化生產(chǎn)周期短，質(zhì)量輕，可設(shè)計(jì)自由度大，韌性較好，不易變形，耐腐蝕性較好，易回收利用，環(huán)保無污染等特點(diǎn)，用其加工成車廂板將具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種韌性好，強(qiáng)度高，彈性模量高，機(jī)械加工周期短，可回收利用，環(huán)保無污染的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板，其特征在于，該車廂板包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚乙烯保護(hù)膜、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、膠合板、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、聚乙烯保護(hù)膜。
[0006]所述的聚乙烯保護(hù)膜為市售耐候聚乙烯流延膜,厚度為0.10-0.30mm。
[0007]所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，厚度為l_5mm，玻纖含量為45% -60%。
[0008]所述的膠合板為市售的普通膠合板，材質(zhì)包括楊木、松木或桉木，厚度為8_20mm。
[0009]一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0010]⑴覆膜
[0011]在壓機(jī)上從下到上依次鋪放I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、I層連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板(為單面覆無紡布的結(jié)構(gòu)板材，其覆無紡布的一面朝下)、1層聚乙烯保護(hù)膜、I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，先在160-180°c下預(yù)熱7-15分鐘，再在160_180°C、2_7MPa下熱壓1-4分鐘，最后在2-7MPa的壓力下冷壓20-40分鐘；除去上下表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，可得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；
[0012]⑵涂膠
[0013]在膠合板上下兩面分別通過膠水粘合步驟(I)得到的覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板；
[0014]⑶冷壓
[0015]將復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在l_5MPa的壓カ下，冷壓6-12小時(shí)即制成連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板。
[0016]步驟(I)所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，該結(jié)構(gòu)板材覆無紡布的一面朝下；所述的聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜是為了將板材和壓機(jī)面板分開利于脫模；所述的熱壓過程中排氣1-2次。
[0017]步驟(2)所述的膠合板與覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面粘結(jié)，具體為:將膠水用刮刀均勻的涂到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面上，涂完膠后將膠合板鋪在上面，再在膠合板無膠的一面進(jìn)行涂膠，涂完膠后再將覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面粘接到膠合板的涂膠面上。
[0018]步驟(2)所述的膠水為聚氨酯雙組份膠，主劑為異氰酸酷，固化劑為多元醇化合物，主劑和固化劑重量配比為5: 1，施膠量為250-400g/m2。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):(1)本發(fā)明采用連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料為車廂板的面板，與玻璃鋼材質(zhì)相比具有韌性好，強(qiáng)度高，彈性模量高，機(jī)械加工周期短，可回收利用，環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。(2)本發(fā)明的車廂板結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)自由度大，重量輕，加工成本低，耐磨，抗雨蝕是理想的車廂板材，具有很好的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中I為聚こ烯保護(hù)層、2為連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、3為膠合板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本發(fā)明為一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯與膠合板復(fù)合車廂板，其包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚こ烯保護(hù)膜1、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、膠合板3、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、聚こ烯保護(hù)膜I。選擇的聚こ烯保護(hù)膜為市場(chǎng)上售的耐候聚こ烯流延膜，厚度為0.18mm ;選擇的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，厚度為1.5mm，玻纖含量為50% ;選擇的膠合板為市場(chǎng)上售的普通楊木膠合板，厚度為14mm。エ藝步驟:
[0025](I)覆膜
[0026]將要覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2放到壓機(jī)上，其從下到上依次鋪放I層聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜、I層1.5_厚的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2 (即單面覆無紡布結(jié)構(gòu)板材，無紡布面朝下)、2層0.18mm厚的聚こ烯膜1、I層聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜。其中聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜的使用是為了將板材和壓機(jī)面板分開利于脫摸。先在170°C下預(yù)熱10分鐘，再在170°C、6MPa下熱壓2分鐘(其中排I次氣)，最后在6MPa的壓力下冷壓30分鐘。除去上下表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，即可得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板。
[0027](2)涂膠
[0028]將聚氨酯雙組份膠(主劑為異氰酸酯，固化劑為多元醇化合物，主劑和固化劑重量配比為5: I)按比例配好膠后用鋸齒形刮刀將其均勻的涂到步驟(I)的得到的單面覆聚乙烯膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板無紡布面上，施膠量為300g/m2，涂完膠后將14mm厚的楊木膠合板3鋪在上面，再在膠合板板進(jìn)行涂膠，施膠量依然為300g/m2，涂完膠后再將步驟(I)的得到的單面覆聚乙烯膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面粘接到膠合板的涂膠面上。
[0029](3)冷壓
[0030]將步驟⑵復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在2MPa的壓力下，冷壓8小時(shí)即制成連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板。
[0031]實(shí)施例2
[0032]如圖1所示，本發(fā)明為一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯與膠合板復(fù)合車廂板，其包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚乙烯保護(hù)膜1、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、膠合板3、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、聚乙烯保護(hù)膜I。選擇的聚乙烯保護(hù)膜為市場(chǎng)上售的耐候聚乙烯流延膜，厚度為
0.1mm ;選擇的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，厚度為1mm，玻纖含量為45%;選擇的膠合板為市場(chǎng)上售的普通松木膠合板，厚度為8mm。工藝步驟:
[0033](I)覆膜
[0034]將要覆膜的單面覆無紡布結(jié)構(gòu)板材放到壓機(jī)上，其從下到上依次鋪放I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、I層Imm厚的單面覆無紡布結(jié)構(gòu)板材(無紡布面朝下)、2層0.1mm厚的聚乙烯膜、I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。其中聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的使用是為了將板材和壓機(jī)面板分開利于脫模。先在160°C下預(yù)熱7分鐘，再在160°C、2MPa下熱壓I分鐘(其中排I次氣)，最后在2MPa的壓力下冷壓20分鐘。除去上下表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，即可得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板。
[0035](2)涂膠
[0036]將聚氨酯雙組份膠(主劑為異氰酸酯，固化劑為多元醇化合物，主劑和固化劑重量配比為5: I)按比例配好膠后用鋸齒形刮刀將其均勻的涂到單面覆膜的結(jié)構(gòu)板材無紡布面上，施膠量為250g/m2，涂完膠后將8mm厚的松木膠合板鋪在上面，再在膠合板板進(jìn)行涂膠，施膠量依然為250g/m2，涂完膠后再將單面覆膜的結(jié)構(gòu)板材的無紡布面粘接到膠合板的涂膠面上。
[0037](3)冷壓
[0038]將復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在IMPa的壓力下，冷壓6小時(shí)即制成連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板。
[0039]實(shí)施例3
[0040]如圖1所示，本發(fā)明為一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯與膠合板復(fù)合車廂板，其包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚乙烯保護(hù)膜1、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、膠合板3、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板2、聚乙烯保護(hù)膜I。選擇的聚乙烯保護(hù)膜為市場(chǎng)上售的耐候聚乙烯流延膜，厚度為0.3mm ;選擇的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，厚度為5mm，玻纖含量為60%;選擇的膠合板為市場(chǎng)上售的普通桉木膠合板，厚度為20mm。エ藝步驟:
[0041]⑴覆膜
[0042]將要覆膜的結(jié)構(gòu)板材放到壓機(jī)上，其從下到上依次鋪放I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酷膜、I層5mm厚的單面覆無紡布結(jié)構(gòu)板材(無紡布面朝下)、2層0.3mm厚的聚乙烯膜、I層聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。其中聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的使用是為了將板材和壓機(jī)面板分開利于脫模。先在180°C下預(yù)熱15分鐘，再在180°C、7MPa下熱壓4分鐘(其中排2次氣)，最后在7MPa的壓カ下冷壓40分鐘。除去上下表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，即可得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板。
[0043](2)涂膠
[0044]將聚氨酯雙組份膠(主劑為異氰酸酷，固化劑為多元醇化合物，主劑和固化劑重量配比為5: I)按比例配好膠后用鋸齒形刮刀將其均勻的涂到單面覆膜的結(jié)構(gòu)板材無紡布面上，施膠量為400g/m2，涂完膠后將20mm厚的桉木膠合板鋪在上面，再在膠合板板進(jìn)行涂膠，施膠量依然為400g/m2，涂完膠后再將單面覆膜的結(jié)構(gòu)板材的無紡布面粘接到膠合板的涂膠面上。
[0045](3)冷壓
[0046]將復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在5MPa的壓カ下，冷壓12小時(shí)即制成連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板。
[0047]按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料及玻纖增強(qiáng)樹脂與膠合板復(fù)合車廂板進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下表所示:
[0048]TPAC系列連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯的基本性能
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板，其特征在于，該車廂板包括五層結(jié)構(gòu)，從上到下依次為聚こ烯保護(hù)膜、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、膠合板、連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、聚こ烯保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板，其特征在于，所述的聚こ烯保護(hù)膜為市售耐候聚こ烯流延膜，厚度為0.10-0.30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板，其特征在于，所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，厚度為l_5mm，玻纖含量為45% -60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板，其特征在于，所述的膠合板為市售的普通膠合板，材質(zhì)包括楊木、松木或桉木，厚度為8-20mm。
5.—種如權(quán)利要求1所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)覆膜 在壓機(jī)上從下到上依次鋪放I層聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜、I層連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板、I層聚こ烯保護(hù)膜、I層聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜，先在160-180°C下預(yù)熱7-15分鐘，再在160-180°C、2-7MPa下熱壓1_4分鐘，最后在2_7MPa的壓カ下冷壓20-40分鐘；除去上下表面的聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯膜，得到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； (2)涂膠 在膠合板上下兩面分別通過膠水粘合步驟(I)得到的覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板； (3)冷壓 將復(fù)合后的板材放到壓機(jī)上，在l_5MPa的壓カ下，冷壓6-12小時(shí)即制成連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在干，步驟(I)所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板為遼寧遼杰科技有限公司生產(chǎn)的單面覆無紡布TPAC系列結(jié)構(gòu)板材，該結(jié)構(gòu)板材覆無紡布的一面朝下；所述的熱壓過程中排氣1-2次。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在干，步驟(2)所述的膠合板與覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面粘結(jié)，具體為:將膠水用刮刀均勻的涂到覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面上，涂完膠后將膠合板鋪在上面，再在膠合板無膠的一面進(jìn)行涂膠，涂完膠后再將覆膜的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯板的無紡布面粘接到膠合板的涂膠面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在干，步驟(2)所述的膠水為聚氨酯雙組份膠，施膠量為250-400g/m2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料車廂板的制備方法，其特征在干，所述的聚氨酯雙組份膠包括主劑和固化劑，主劑為異氰酸酷，固化劑為多元醇化合物，主劑和固化劑重量配比為5: I。
【文檔編號(hào)】B32B21/08GK103522674SQ201210226211
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】曹凱 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司