專(zhuān)利名稱(chēng):一種熱塑性輕型復(fù)合板材及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性輕型復(fù)合板材及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)內(nèi)飾常用板材有聚氨脂樹(shù)脂發(fā)泡復(fù)合板材、熱塑性麻纖維復(fù)合板材、半固化棉氈板材、PP木粉板、PS泡沫板材等，上述材料的特性無(wú)法完全滿(mǎn)足汽車(chē)內(nèi)飾材料的要求，如高熱變型溫度、高拉伸、輕質(zhì)、阻燃、環(huán)保等特性指標(biāo)，大部分材料的熱變型溫度均在82℃左右，對(duì)高拉伸飾件往往是靠增加材料單位面積克重來(lái)實(shí)現(xiàn)，如柳汽重卡M333頂用熱塑性麻纖維復(fù)合板材為了滿(mǎn)足350mm深拉伸，麻纖維復(fù)合板材單位面積克重為2300g/m2；客車(chē)前后頂因變形拉伸大所選用PP木粉板單位面積克重為2700g/m2。上述材料中聚氨脂樹(shù)脂發(fā)泡復(fù)合板材、PS泡沫板材、PU泡沫板材、半固化棉氈板材等，邊角廢料無(wú)法回收；熱塑性麻纖維復(fù)合板材、PP木粉板等邊角廢料雖可回收利用、但其單位面積質(zhì)重、耐高溫性能、阻燃性能較差，因?yàn)槟壳皼](méi)有更好的材料來(lái)取代上述材料。
另汽車(chē)內(nèi)飾材料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料和報(bào)廢車(chē)輛的內(nèi)飾大都采用焚燒與深埋的方法處理。深埋占用土地，浪費(fèi)資源；焚燒產(chǎn)生“二惡英”等有毒氣體，污染環(huán)境，損害人體健康。根據(jù)汽車(chē)法規(guī)，今后誰(shuí)生產(chǎn)誰(shuí)負(fù)責(zé)回收，及環(huán)境保護(hù)法，淘汰落后的與不可回收再利用的內(nèi)飾材料已是提高中國(guó)汽車(chē)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種熱塑性輕型復(fù)合板材及制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)操作的上述缺陷，滿(mǎn)足交通工具內(nèi)飾件對(duì)新材料的需求。
本發(fā)明的熱塑性輕型復(fù)合板材包括熱塑性乳液雙面泡沫浸漬的針刺纖維氈層和刮涂在其表面的起平整和黏結(jié)作用的熱塑性膠液層；所說(shuō)的熱塑性材料選自聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、飽和聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂中的一種；熱塑性材料與針刺纖維氈的重量比例為熱塑性材料∶針刺纖維氈＝1∶～4∶10；所說(shuō)的針刺纖維氈中的纖維包括增強(qiáng)纖維和熱塑性合成纖維，依據(jù)增強(qiáng)形式不同，增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維或植物纖維中的一種，金屬纖維優(yōu)選Fe、Cu、Ag纖維，植物纖維優(yōu)選天然麻纖維或竹纖維；所說(shuō)的熱塑性合成纖維選自聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、ES纖維(PP/PE(復(fù)合纖維)、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)纖維、尼龍纖維、聚醚酰亞胺纖維或visil纖維(芬蘭纖維制造商Sateri公司產(chǎn)品牌號(hào))、聚酯纖維。
熱塑性合成纖維與增強(qiáng)纖維的重量比例為25∶75～75∶25。
所述的針刺纖維氈中包含重量為5～60％的長(zhǎng)度為100～300mm的纖維，其中，成束狀分布的纖維的重量含量為針刺纖維氈的15～45％；所說(shuō)的熱塑性膠液選自聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯膠粘劑、醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯類(lèi)共聚物或合成橡膠膠乳等。
本發(fā)明的材料中，增強(qiáng)纖維主要起增強(qiáng)作用，熱塑性合成纖維主要起黏結(jié)作用，在制備過(guò)程中，經(jīng)過(guò)“熱壓”工藝中會(huì)受熱熔融，并且在與增強(qiáng)纖維的交接處與增強(qiáng)纖維黏結(jié)在一起。
按照本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所說(shuō)的熱塑性輕型復(fù)合板材還包括粘合在其表面的上表層和/或下表層。
所說(shuō)的上表層和下表層的材料選自PP薄膜、BOPP(雙向拉伸聚乙烯)薄膜、PE薄膜、聚氨酯薄膜、熱熔粉、阻隔膜或無(wú)紡布；所述的熱熔粉乙烯醋酸乙烯酯共聚物粉，可采用市售產(chǎn)品，如常熟化工廠生產(chǎn)的牌號(hào)為YF10100的產(chǎn)品。
所述的阻隔膜為聚氨酯微孔薄膜或聚乙烯微孔薄膜；可采用市售產(chǎn)品，如上海杰事杰公司生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯微孔薄膜。
所述的無(wú)紡布選自由滌綸、腈綸、維綸、丙綸、粘膠纖維、棉、毛、麻天然纖維、碳素纖維或硼素纖維等制造的無(wú)紡布；本發(fā)明的熱塑性輕型復(fù)合板材的密度為0.35～0.90g/cm3。
本發(fā)明針刺纖維氈層是通過(guò)非織造布干法成網(wǎng)制氈工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該工藝既要確保100～300mm長(zhǎng)纖維的順利梳理，又要纖網(wǎng)中含有15～45％左右的束狀纖維(纖維束)，本發(fā)明通過(guò)對(duì)梳理機(jī)的喂入和梳理系統(tǒng)的改造達(dá)到此目的，使纖維順利通過(guò)成網(wǎng)，確保了針刺氈中的纖維損傷盡量少、纖網(wǎng)中束狀纖維的比例高。因纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，從而大大提高了材料內(nèi)部樹(shù)脂的應(yīng)力傳遞連續(xù)性，提高了熱塑性輕型復(fù)合板材的斷裂強(qiáng)度質(zhì)量，降低縱橫向強(qiáng)力比值，確保復(fù)合板材表面平整，減少?gòu)?fù)合板材的翹曲現(xiàn)象發(fā)生。
本發(fā)明的熱塑性輕型復(fù)合板材可以快速模壓成型，以柳汽東風(fēng)重卡M333側(cè)窗圍飾件為例，該產(chǎn)品烘烤時(shí)間90S、烘烤溫度185℃、保壓時(shí)間70S、壓力70T；而常規(guī)材料PP木粉板、麻氈板烘烤時(shí)間90S、烘烤溫度210℃、保壓時(shí)間90S、壓力120T；半固化棉氈需要經(jīng)兩次成型，成型工藝更為復(fù)雜，耗能更高。由于熱塑性輕型復(fù)合材料具有變形恢復(fù)產(chǎn)生膨脹的特點(diǎn)，1.5mm～3.5mm的板材二次烘培中合成纖維熔融、流動(dòng)，使增強(qiáng)纖維自由舒展形成海綿狀泡沫體結(jié)構(gòu)層，板材自由膨松厚度可增至2～5mm，因而飾件的厚度可由模具間隙、較低壓力調(diào)節(jié)，該復(fù)合材料對(duì)模具適應(yīng)性較好，不須對(duì)模具進(jìn)行改造，適用于樹(shù)脂模、鋁模、鋼模。
本發(fā)明利用該材料受熱膨脹的特性，可制造出如同泡沫體結(jié)構(gòu)的膨化車(chē)頂棚，具有非常好的減震與隔音效果。由于材料強(qiáng)度高，兼有傳統(tǒng)的金屬隔熱性和緩沖性能，從而大大減輕車(chē)身重量，達(dá)到節(jié)能與降低運(yùn)營(yíng)成本的目的。
本發(fā)明熱塑性輕型復(fù)合材料中的針刺氈中含有25～35％的束狀纖維，且主纖維長(zhǎng)度達(dá)到200～250mm，其強(qiáng)度、模量高于其它內(nèi)飾材料；剛性、韌性可按纖維配比調(diào)整，耐熱性好(熱變形溫度可達(dá)90～105℃)；在較大的溫度范圍內(nèi)能保持其物理特性；有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性和耐水性。
本發(fā)明熱塑性輕型復(fù)合材料的剛度/重量比，高于同樣單位面積重量的傳統(tǒng)GMT產(chǎn)品(Glass Mat Reinforced Thermoplastic)。
本發(fā)明熱塑性輕型復(fù)合材料是熱塑性材料可回收利用，邊角余料可通過(guò)回收造粒，粒料可用于熱塑加工的擠塑、注射工藝，是熱塑性基材較好的填料，能改善制品耐熱性、低收縮性和機(jī)械性能，生產(chǎn)使用過(guò)程中無(wú)害，是利于形成資源-材料-環(huán)境良性循環(huán)的產(chǎn)品。
本發(fā)明的制備方法包括如下步驟(1)備料準(zhǔn)備長(zhǎng)切纖維材料，增強(qiáng)纖維(長(zhǎng)度120～300mm)；熱塑性合成纖維(長(zhǎng)度100～300mm)，重量比例為25∶75～75∶25。
(2)將增強(qiáng)纖維和熱塑性合成纖維開(kāi)松、梳理、成網(wǎng)，獲得針刺纖維氈；(3)將通過(guò)發(fā)泡機(jī)發(fā)泡的由熱塑性材料和偶聯(lián)劑組成的乳液泡沫涂布與針刺纖維氈的兩面，發(fā)泡比例為1∶8～3∶5，粘度為1500～20000厘泊，發(fā)泡比例為發(fā)泡之前的液體和發(fā)泡之后的泡沫體積之比；偶聯(lián)劑的重量為熱塑性材料的0.5～10％，偶聯(lián)劑的作用是解決纖維界面相容問(wèn)題，所說(shuō)的偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選正硅酸乙酯、甲基(乙基、丙基、苯基等烷基)三甲(乙、丙等)氧基硅烷、環(huán)氧丙基三甲(乙、丙等)氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲(乙，丙等)氧基硅烷(KH570/A-174)、乙烯基三甲(乙、丙等)氧基硅烷(A-151)或鈦酸正丁酯等；(4)刮涂通過(guò)刮涂機(jī)，將粘合膠液刮涂于步驟(3)的產(chǎn)物的兩面，并使之平整，有利于烘焙后的復(fù)合工藝得以順利進(jìn)行；(5)烘焙復(fù)合工藝刮涂后的針刺氈在80～270℃下烘焙4～20分鐘，使其中的熱塑性纖維受高溫塑化呈熔融狀，起到進(jìn)一步浸漬的作用，其中的加熱溫度應(yīng)視采用的熱塑性纖維，控制在熱塑性纖維的融點(diǎn)之上，然后利用雙輥熱壓機(jī)將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，根據(jù)板材的厚度來(lái)調(diào)整雙輥的間隙，使之等于或小于針刺氈的厚度0～2mm，溫度為70～160℃，針刺氈中的增強(qiáng)纖維與熱塑性合成纖維浸漬透徹，板材得到最好的塑化效果，經(jīng)冷卻定型，制備成具有一定強(qiáng)度、韌性、厚度的輕型熱塑性復(fù)合板材，其中，增強(qiáng)纖維交叉點(diǎn)60％～80％被合成纖維所包覆，其余主體纖維間形成一定間隙的泡沫層，使材料具有泡沫體結(jié)構(gòu)的特征。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是十分顯著的，本發(fā)明材料打破了長(zhǎng)纖維不能梳理成網(wǎng)的歷史，長(zhǎng)切束狀纖維比例占25～35％，普通玻纖氈很少有束狀纖維。束狀纖維比單根纖維的拉力大、抗彎曲拉伸的機(jī)械力大，束狀纖維占一定比例的玻纖針刺氈肯定比短玻纖或單體玻纖組成的針刺氈強(qiáng)，無(wú)論從哪方面去比，材料整體的強(qiáng)力比值都要高許多。這是一般短切玻纖連續(xù)針刺氈無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。由此，奠定新型GMT材料的高強(qiáng)度、高韌性、高拉伸的性能與特點(diǎn)。
在普通的連續(xù)短切玻纖針刺氈中(不論濕法成網(wǎng)還是干法成網(wǎng))，束狀纖維是極少的。事實(shí)證明，普通梳理設(shè)備也是做不到的。由于束狀纖維是由幾根細(xì)小的單纖維組成一束的狀態(tài)，所以它顯得更粗壯、更剛直一些。在通過(guò)梳理與針刺加固的過(guò)程中，比單纖維損傷小，也不易折斷。由眾多的單纖維組成的連續(xù)短切玻纖針刺氈與有一定比例的束狀纖維組成的連續(xù)長(zhǎng)切玻纖針刺氈相比，前者肯定不及后者，無(wú)論從材料的整體強(qiáng)度或剛性比較。束狀纖維含量增加在GMT材料的生產(chǎn)中尚屬首創(chuàng)，它向我們展示了超強(qiáng)的剛性與機(jī)械強(qiáng)力，在研制GMT的歷史上也是一種新的技術(shù)突破。實(shí)踐證明，其效果非常好。
圖1為本發(fā)明的梳理機(jī)的喂入和梳理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為喂入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明的梳理機(jī)的喂入和梳理系統(tǒng)，包括錫林30、與錫林30配合的刺輥3、與刺輥3配合的主喂入羅拉2、與主喂入羅拉2配合的次喂入羅拉1、與錫林30和刺輥3配合的喂入擋風(fēng)輥31、與錫林30配合的梳理區(qū)和與錫林配合的纖維網(wǎng)剝?nèi)^(qū)；所說(shuō)的梳理區(qū)包括與錫林30配合的工作輥8和剝毛輥6；所說(shuō)的纖維網(wǎng)剝?nèi)^(qū)包括與錫林30配合的道夫14和纖維網(wǎng)剝?nèi)躏L(fēng)輥12；其特征在于，在錫林30上設(shè)有2～4組梳理區(qū)和兩個(gè)纖維網(wǎng)剝?nèi)^(qū)，優(yōu)選3組梳理區(qū)；所說(shuō)的主喂入羅拉2包括上主喂入羅拉201和下主喂入羅拉202，上主喂入羅拉201和下主喂入羅拉202間距H為10～70mm；所說(shuō)的次喂入羅拉1包括上次喂入羅拉101和下次喂入羅拉102，上次喂入羅拉101和下次喂入羅拉102間距與H相同，為10～70mm；主喂入羅拉2與次喂入羅拉1的間距H2為20～100mm；主喂入羅拉2與刺輥間距H3為10～80mm；進(jìn)一步，本技術(shù)方案中金屬針布選擇也至關(guān)重要，為了滿(mǎn)足輕打擊、大隔距、低纖伸、低速比的工藝原則，刺輥的金屬針布采用直齒，以便于纖維轉(zhuǎn)移；喂入羅拉、工作輥、剝毛輥、錫林、道夫的金屬針布均采用降低齒針高度、增大縱向齒距，以降低對(duì)纖維的握持和穿刺分梳能力，使纖維順利通過(guò)，滿(mǎn)足梳理過(guò)程中盡量減少纖維損傷、確保了纖網(wǎng)中束狀纖維的比例要求。
所說(shuō)的直齒是指金屬針布的工作面、背面為直線(xiàn)；所說(shuō)的羅拉、工作輥、剝毛輥、錫林、道夫的金屬針布的齒針高度為2.8～4mm，齒針縱向齒距為2.2～3.5mm。。
以下實(shí)施例中，采用兩對(duì)喂入羅拉，上下羅拉間距60mm、主次兩對(duì)喂入羅拉間距55mm，羅拉直徑為88mm，刺輥直徑為305mm，工作輥直徑為210mm，剝毛輥直徑為125mm，4組梳理區(qū)，羅拉、工作輥、剝毛輥、錫林、道夫的金屬針布的齒針高度分別為6mm、4mm、3.3mm、3.2mm、4mm，齒針縱向齒距分別為7.6mm、2.5mm、3.2mm、3.2mm、2.5mm。刺輥的金屬針布采用直齒。
實(shí)施例1備料無(wú)緘玻璃纖維(密度2.28g/cm3100kg 長(zhǎng)度300mm 直徑10um)，PP纖維(密度0.92g/cm3100kg、長(zhǎng)度150mm 直徑6um)材料按1∶1混合，幅寬按2M。
將上述備料開(kāi)松，然后采用具有圖1的喂入和梳理系統(tǒng)的梳理機(jī)進(jìn)行梳理，然后成網(wǎng)加固，獲得長(zhǎng)切玻璃纖維針刺氈。
泡沫浸漬將上述步驟制得的針刺氈由發(fā)泡機(jī)雙面施膠，熱塑性膠液采用丙烯酸酯膠液(丙烯酸酯重量含量40％，偶聯(lián)劑正硅酸乙酯的重量含量為1％，溶劑為水)，發(fā)泡比例為3∶8，發(fā)泡量200kg/h，粘度18000厘泊，壓力控制在500kg，氣動(dòng)施加，機(jī)械速度2M/min，按每平方250g雙面浸漬針刺氈。
將上述通過(guò)泡沫浸漬后的針刺氈用連云港市新光化工廠的EX-1丙烯酸酯乳液粘合膠液進(jìn)行表面刮涂。
刮涂后的針刺氈在200℃烘焙6分鐘。
然后利用雙輥熱壓機(jī)將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，根據(jù)板材的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之等于針刺氈的厚度，溫度為160℃，然后經(jīng)空氣冷卻定型，通過(guò)裁切機(jī)定尺寸切割修邊，制備成熱塑性復(fù)合板材。
上表層和下表層分別為滌綸無(wú)紡布和熱熔聚丙烯膠膜；物化指標(biāo)見(jiàn)附表。
實(shí)施例2備料無(wú)緘玻璃纖維(密度2.28g/cm3100kg 長(zhǎng)度300mm 直徑10um)PP纖維(密度0.92g/cm3 100kg、長(zhǎng)度55～65mm 直徑6um)材料按4∶6混合，幅寬按2.5M。
將上述備料開(kāi)松，然后采用具有圖1的喂入和梳理系統(tǒng)的梳理機(jī)進(jìn)行梳理，然后成網(wǎng)加固，獲得長(zhǎng)切玻璃纖維針刺氈。
泡沫浸漬將上述步驟制得的針刺氈由發(fā)泡機(jī)雙面施膠，熱塑性膠液采用醋酸乙烯膠液(醋酸乙烯重量含量35％，偶聯(lián)劑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的重量含量為2％，溶劑為水)，發(fā)泡比例為2∶7，發(fā)泡量100kg/h，粘度18000厘泊，壓力控制在500kg，氣動(dòng)施加，機(jī)械速度2M/min，按每平方250g雙面浸漬針刺氈。
刮涂將上述通過(guò)泡沫浸漬后的針刺氈用聚氨酯膠粘劑進(jìn)行表面刮涂。刮涂后的針刺氈在185℃烘焙6分鐘。
然后利用雙輥熱壓機(jī)將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，根據(jù)板材的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之小于針刺氈的厚度1mm，溫度為140℃，然后經(jīng)空氣冷卻定型，通過(guò)裁切機(jī)定尺寸切割修邊，制備成熱塑性復(fù)合板材。上表層和下表層分別為熱熔粉和阻隔膜。
實(shí)施例3備料麻纖維(100kg、長(zhǎng)度150～200mm、直徑8um)PP纖維(100kg、長(zhǎng)度120～150mm、直徑6um)材料按1∶1混合，幅寬按2M。
將上述備料開(kāi)松，然后采用具有圖1的喂入和梳理系統(tǒng)的梳理機(jī)進(jìn)行梳理，然后成網(wǎng)加固，獲得長(zhǎng)切玻璃纖維針刺氈。
泡沫浸漬將上述步驟制得的針刺氈由發(fā)泡機(jī)雙面施膠，熱塑性膠液采用丙烯酸酯膠液(丙烯酸酯重量含量40％，偶聯(lián)劑甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷的重量含量為3％，溶劑為水)，發(fā)泡比例為3∶8，發(fā)泡量100kg/h，粘度20000厘泊，壓力控制在500kg，氣動(dòng)施加，機(jī)械速度2M/min，按每平方250g雙面浸漬針刺氈。
將上述通過(guò)泡沫浸漬后的針刺氈用聚氨酯膠粘劑進(jìn)行表面刮涂。刮涂后的針刺氈在185℃，烘焙6分鐘。
然后利用雙輥熱壓機(jī)利用粘合膠液將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，根據(jù)板材的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之小于針刺氈的厚度2mm，溫度為150℃，然后經(jīng)空氣冷卻定型，通過(guò)裁切機(jī)定尺寸切割修邊，制備成熱塑性復(fù)合板材。
上表層和下表層分別為聚氨酯微孔膜、滌綸無(wú)紡布；物化指標(biāo)見(jiàn)附表。
實(shí)施例4備料無(wú)緘玻璃纖維(密度2.28g/cm3 100kg、長(zhǎng)度300mm、直徑10um)、PEI(聚醚酰亞胺)纖維(100kg、長(zhǎng)度150mm、直徑6um)材料按3∶2混合，幅寬按2M。
將上述備料開(kāi)松，然后采用具有圖1的喂入和梳理系統(tǒng)的梳理機(jī)進(jìn)行梳理，然后成網(wǎng)加固，獲得長(zhǎng)切玻璃纖維針刺氈。
泡沫浸漬將上述步驟制得的針刺氈由發(fā)泡機(jī)雙面施膠，熱塑性膠液采用丙烯酸酯膠液(丙烯酸酯重量含量40％，偶聯(lián)劑鈦酸正丁酯的重量含量為4％，溶劑為水)，發(fā)泡比例為3∶8，發(fā)泡量150kg/h，粘度18000厘泊，壓力控制在500kg，氣動(dòng)施加，機(jī)械速度2M/min，按每平方250g雙面浸漬針刺氈。
將上述通過(guò)泡沫浸漬后的針刺氈用丙烯酸酯-羥甲基丙烯酰胺共聚乳液(上海無(wú)紡布廠生產(chǎn)的180膠)進(jìn)行表面刮涂。刮涂后的針刺氈在190℃烘焙6分鐘。
然后利用雙輥熱壓機(jī)利用粘合膠液將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，根據(jù)板材的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之小于針刺氈的厚度1.5mm，溫度為150℃，然后經(jīng)空氣冷卻定型，通過(guò)裁切機(jī)定尺寸切割修邊，制備成熱塑性復(fù)合板材。
上表層和下表層分別為聚氨酯微孔膜、玻璃纖維無(wú)紡布；物化指標(biāo)見(jiàn)附表。
實(shí)施例5采用Visil(芬蘭纖維制造商Sateri公司產(chǎn)品牌號(hào))纖維，該膠粘纖維含有一定比例的硅酸鹽和一定量的水分，具有較高的耐高溫、阻燃效果，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。
ES纖維為雙組份纖維，外層為PE，內(nèi)芯層為PP，起到低、中溫先熔融粘接玻璃纖維的作用。
Visil纖維與玻璃纖維及少量ES纖維按比例混合Visil∶GF∶ES＝30∶45∶25備料 Visil纖維30kg 長(zhǎng)度100～150mm 直徑4～6um無(wú)緘玻璃纖維45kg 長(zhǎng)度180～260mm 直徑8～6umES纖維25kg 長(zhǎng)度120～180mm 直徑6～8um工藝特點(diǎn)(其余過(guò)程與實(shí)施例1相同)(1)、泡沫浸漬中熱塑性膠液中丙烯酸酯的重量含量為45％，偶聯(lián)劑鈦酸正丁酯的重量含量為5％，其余為水，發(fā)泡比例3∶8之間，發(fā)泡量150kg/h，發(fā)泡粘度16000厘泊，壓力控制在500kg，氣動(dòng)施加，機(jī)械速度2.5m/min.
(2)、輥刮涂工藝中加入FE-5偶聯(lián)劑(硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑，南京菲爾特過(guò)濾材料研究開(kāi)發(fā)中心生產(chǎn))與丙烯酸酯膠粘劑，膠液量控制在250g/m2。
(3)、烘焙復(fù)合工藝中，溫度為220℃，根據(jù)工藝規(guī)程直至針刺氈塑化反應(yīng)完全。
(4)、利用雙輥熱壓塑化好的針刺氈，利用雙輥壓力，使材料中的玻纖、Visil纖維、ES纖維熔融為一體，根據(jù)板材的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之小于針刺氈的厚度0.5mm，溫度為160℃。
附表
權(quán)利要求
1.一種熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，包括熱塑性膠液的乳液雙面泡沫浸漬的針刺纖維氈層和刮涂在其表面的粘合膠液層，復(fù)合板材的密度為0.35～0.90g/cm3；熱塑性材料與針刺纖維氈的重量比例為熱塑性材料∶針刺纖維氈＝1∶～4∶10；所述的針刺氈中包含5～60％的長(zhǎng)度為100～300mm的纖維，其中，成束狀分布的纖維重量含量為針刺纖維氈的15～45％。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，所說(shuō)的熱塑性材料選自聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、飽和聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，所說(shuō)的針刺纖維氈的纖維包括熱塑性合成纖維和增強(qiáng)纖維；增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維或植物纖維中的一種；熱塑性合成纖維選自聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、ES纖維(PP/PE(復(fù)合纖維)、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)纖維、尼龍纖維、聚醚酰亞胺纖維或visil纖維(芬蘭纖維制造商Sateri公司產(chǎn)品牌號(hào))或聚酯纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，金屬纖維選自Fe、Cu或Ag纖維，植物纖維選自天然麻纖維或竹纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，合成纖維與增強(qiáng)纖維的重量比例為25∶75～75∶25。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，所說(shuō)的所述的粘合膠液選自聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯膠粘劑、醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯類(lèi)共聚物或合成橡膠膠乳。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1～6任一項(xiàng)所述的熱塑性輕型復(fù)合板材，其特征在于，所說(shuō)的熱塑性輕型復(fù)合板材還包括粘合在其表面的上表層和/或下表層，所說(shuō)的上表層和下表層選自聚丙烯膠膜、聚酯薄膜、BOPP(雙向拉伸聚丙烯)薄膜、熱熔粉、無(wú)紡布層或耐候、增強(qiáng)阻隔膜；所述的無(wú)紡布選自由滌綸、腈綸、維綸、丙綸、粘膠纖維、棉、毛、麻天然纖維、碳素纖維或硼素纖維制造的無(wú)紡布。
8.制備權(quán)利要求
1～7任一項(xiàng)所述的熱塑性輕型復(fù)合板材的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)備料準(zhǔn)備長(zhǎng)切纖維材料，增強(qiáng)纖維(長(zhǎng)度100～300mm)；熱塑性合成纖維(長(zhǎng)度100～300mm)，重量比例為25∶75～75∶25。(2)將增強(qiáng)纖維和熱塑性合成纖維開(kāi)松、梳理、成網(wǎng)、針刺獲得針刺纖維氈；(3)將通過(guò)發(fā)泡機(jī)發(fā)泡的由熱塑性材料和偶聯(lián)劑組成的乳液泡沫雙面涂布于針刺纖維氈的兩面，發(fā)泡比例為1∶8～3∶5，粘度為1500～20000厘泊，發(fā)泡比例為發(fā)泡之前的液體和發(fā)泡之后的泡沫體積之比，偶聯(lián)劑的重量為熱塑性材料的0.5～10％；(4)刮涂通過(guò)刮涂機(jī)，將粘合膠液刮涂于步驟(3)的產(chǎn)物的兩面；(5)烘焙復(fù)合工藝刮涂后的針刺氈在80～270℃下烘焙4～20分鐘，然后利用雙輥熱壓機(jī)利用粘合膠液將上表層和下表層分別從上下輥復(fù)合在針刺氈上，根據(jù)針刺氈的厚度調(diào)整雙輥的間隙，使之等于或小于針刺氈的厚度0～2mm，利用雙輥壓力，將它們壓成一體，溫度為70～160℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱塑性輕型復(fù)合板材及制備方法，其特征在于，包括熱塑性膠液的雙面泡沫浸漬的針刺纖維氈層和刮涂在其表面的熱塑性膠液層，復(fù)合板材的密度為0.35～0.90g/cm
文檔編號(hào)F16S1/00GK1991233SQ200510112305
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月29日
發(fā)明者楊桂生, 黃云清, 蔣建云, 黃亦賽 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan