一種車用廂體復(fù)合板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合板材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車用廂體復(fù)合板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于國(guó)家實(shí)施了節(jié)能減排以及燃油附加稅和高速公路計(jì)重收費(fèi)政策，自重大、承載能力小、能耗高的車輛被逐漸淘汰。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)各專用車生產(chǎn)企業(yè)不斷推出各種輕量化的產(chǎn)品。然而，很多輕量化的車輛只是在原重型車基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單地將材料壁厚減薄。目前輕量化研究主要有兩個(gè)方向:一是功能和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，二是輕量化材料的研制和應(yīng)用。采用新型輕量化材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料是專用車技術(shù)升級(jí)的重要課題，在各類輕量化材料中，車用廂體復(fù)合板材具有較高的研究和應(yīng)用價(jià)值。
[0003]由于蜂窩具有非常完美的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，多年來(lái)，人類一直致力于蜂窩結(jié)構(gòu)的研究。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，采用化工樹脂原料生產(chǎn)的蜂窩板開始運(yùn)用于廂式車的制造，目前樹脂蜂窩板主要是熱固性玻璃鋼蜂窩板和熱塑性蜂窩板，而熱塑性蜂窩板是新近發(fā)展起來(lái)的高效新型蜂窩板材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種車用廂體復(fù)合板材及其制備方法。
[0005]—種車用廂體復(fù)合板材，包括聚丙烯蜂窩芯材，其特征在于，所述的聚丙烯蜂窩芯材上下兩面均連接有玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料層，兩層玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料層均連接有聚丙烯面膜，所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料為軸向不同的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料、玻纖以及聚丙烯纖維編織布和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯帶中的兩種疊層復(fù)合而成，所述的軸向不同的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料0° /90°、0° /±30°、0° /±45°或0° /±60°方向鋪置的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合而成。
[0006]優(yōu)選地，所述聚丙烯面膜的厚度為0.05-0.35mm，軸向不同的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料的厚度為0.25-2.5mm，玻纖以及聚丙烯纖維編織布的厚度為
0.3-2.0mm，短玻纖增強(qiáng)聚丙烯帶的厚度為0.2-2.0mm，聚丙烯蜂窩芯材的厚度為10_90mm。
[0007]本發(fā)明還提供了一種車用廂體復(fù)合板材的制備方法，包括如下步驟:
[0008]采用具有加熱加壓以及冷卻保壓雙區(qū)的層壓設(shè)備，開啟機(jī)器，設(shè)置加熱溫度為175-200°C，層壓壓力0.4-0.8Pa，將聚丙烯面膜、玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料、聚丙烯蜂窩芯材按層次排列好，同步喂入機(jī)器，加熱l_2min后冷卻l_2min，即可。
[0009]聚丙烯面膜的設(shè)置，使得所獲得的板材美觀、耐劃、焊接方便；玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，增加了板材的硬度、剛性，平整度好；聚丙烯蜂窩芯材能減震吸能，與面層復(fù)合成板材之后的比剛度高，20毫米厚度的PP蜂窩板的彎曲剛度接近于20毫米厚度的膠合板，但重量只有其1/2 ;PP蜂窩芯的減震效果是膠合板的2.35倍，最高可以達(dá)到85%的吸聲、減振效果，并且PP蜂窩芯是一種高效持續(xù)的能量吸收者，當(dāng)達(dá)到其壓縮極限值后仍然可以通過(guò)更大的變形來(lái)繼續(xù)吸收能量，能量吸收水平約為極值處的50%，吸收量維持在其初始厚度的 75%。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0011](1)輕質(zhì)環(huán)保。本車廂板材采用聚丙烯面膜、玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料、聚丙烯蜂窩芯材作為材料，其重量為現(xiàn)有車廂板材所采用的鋼板、玻璃鋼重量的1/2.5-3 ;有效降低二氧化碳?xì)怏w排放.按10萬(wàn)公里行程計(jì)年省油量可達(dá)1370L ;并且該板材中的所有材料均可回收利用，采用熱熔粘合、無(wú)須使用粘合劑，符合食品運(yùn)輸安全的要求。
[0012](2)減震效果好。聚丙烯蜂窩芯材具有良好的減震吸能作用，大幅提高了廂體板材的減震效果。
[0013](3)耐候性好。在長(zhǎng)時(shí)間暴露在潮濕環(huán)境后機(jī)械性能依然不受影響，大多數(shù)酸，有機(jī)物及溶劑對(duì)其沒(méi)有影響。
[0014](4)不易變形。本板材采用聚丙烯面膜、玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料、聚丙烯蜂窩芯材復(fù)合，大幅度提高了板材的比剛度、降低了板材的變形率。
[0015](5)材料更經(jīng)濟(jì)。本板材采用的玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料為兩層軸向不同的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料、玻纖以及聚丙烯纖維編織布和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料中的兩種材料的疊加，性能優(yōu)，而且成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1-聚丙烯面膜；2-0°/90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料；3-玻纖以及聚丙烯纖維編織布；4_聚丙烯蜂窩芯材。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]S11、采用具有加熱加壓以及冷卻保壓雙區(qū)的層壓設(shè)備，開啟機(jī)器，設(shè)置加熱溫度為175°C，層壓壓力為0.8P ;
[0021]S12、如圖1所示，將厚度為0.05mm的聚丙烯面膜、厚度為0.25mm的0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料、厚度為0.3mm的玻纖以及聚丙烯纖維編織布、厚度為10mm聚丙稀蜂窩芯材、厚度為0.3mm的玻纖以及聚丙稀纖維編織布、厚度為0.25mm的0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料和厚度為0.05mm的聚丙烯面膜自上至下依次排列放置后，同步喂入步驟S11中的層壓設(shè)備中，保壓lmin，冷卻lmin，得板材。
[0022]該板材經(jīng)檢驗(yàn):1600Hz聲波或振動(dòng)的吸收效率為75% ;暴露在潮濕環(huán)境6h前后的壓縮強(qiáng)度分別為2.5mpa和2.49mpa ;彎曲剛度:3X108N.mm2 (GB/T 1456-2005);剪切剛度:3X104N ;傳熱系數(shù):2.5w/(m2.K° );耐酸、堿以及乙醇、氯仿等有機(jī)化學(xué)溶劑。
[0023]實(shí)施例2
[0024]S21、采用具有加熱加壓以及冷卻保壓雙區(qū)的層壓設(shè)備，開啟機(jī)器，設(shè)置加熱溫度為190°C，層壓壓力為0.4Pa;
[0025]S22、將厚度為0.20mm的聚丙烯面膜、厚度為2.0mm的0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙稀單向帶熱壓復(fù)合材料、厚度為2.0mm的玻纖以及聚丙稀纖維編織布、厚度為50_的聚丙烯蜂窩芯材、玻纖以及聚丙烯纖維編織布、厚度為2.0_的0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料和厚度為0.20mm的聚丙烯面膜自上至下依次排列放置后同步喂入步驟S21中的層壓設(shè)備中，保壓1.5min，冷卻1.5min，得板材。
[0026]該板材經(jīng)檢驗(yàn):1500Hz聲波或振動(dòng)的吸收效率為80%;暴露在潮濕環(huán)境6h前后的壓縮強(qiáng)度分別為2.9mpa和2.89mpa ;彎曲剛度:3.3Χ108Ν.ι?πι2，剪切剛度:3.2X104N ;傳熱系數(shù)2.2w/(m2*K° );耐酸、堿以及乙醇、氯仿等有機(jī)化學(xué)溶劑。
[0027]對(duì)比例1
[0028](1)采用具有加熱加壓以及冷卻保壓雙區(qū)的層壓設(shè)備，開啟機(jī)器，設(shè)置加熱溫度為190°C，層壓壓力為0.4Pa ；
[0029](2)將聚丙烯面膜、2層玻纖以及聚丙烯纖維編織布、聚丙烯蜂窩芯材、2層玻纖以及聚丙烯纖維編織布和聚丙烯面膜自上往下依次排列放置后同步喂入(1)所得的層壓設(shè)備，保壓1.5min，冷卻1.5min，得板材。其中，所述聚丙烯面膜的厚度為0.20mm，單層玻纖以及聚丙稀纖維編織布的厚度為2.0mm，聚丙稀蜂窩芯材的厚度為50mm。
[0030]該板材經(jīng)檢驗(yàn):1500Hz聲波或振動(dòng)的吸收效率為76% ;暴露在潮濕環(huán)境6h前后的壓縮強(qiáng)度分別為2.6mpa和2.54mpa ;彎曲剛度:3.0X 10SN *mm2(GB/T1456-2005);剪切剛度:3.0\10爾；傳熱系數(shù):2.2?/0112*1(° );耐酸、堿以及乙醇、氯仿等有機(jī)化學(xué)溶劑。
[0031]對(duì)比例2
[0032](1)采用具有加熱加壓以及冷卻保壓雙區(qū)的層壓設(shè)備，開啟機(jī)器，設(shè)置加熱溫度為190°C，層壓壓力為0.4Pa ；
[0033](2)將聚丙烯面膜、2層0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料、聚丙烯蜂窩芯材、2層0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料和聚丙烯面膜自上往下依次排列放置后同步喂入(1)所得的層壓設(shè)備內(nèi)，保壓1.5min，冷卻1.5min，得板材，其中，所述聚丙烯面膜的厚度為0.20mm，單層0° /90°連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯單向帶熱壓復(fù)合材料的厚度為2.0mm，聚丙稀蜂窩芯材的厚度為50mm。
[0034]該板材經(jīng)檢驗(yàn):1500Hz聲波或振動(dòng)的吸收效率為75% ;暴露在潮濕環(huán)境6h前后的壓縮強(qiáng)度分別為2.6mpa和2.54mpa ;彎曲剛度:3.0X 10SN *mm2(GB/T1456-2005