一種高克重高強(qiáng)度的全膠膜聚氨酯復(fù)合板及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種汽車內(nèi)飾用高克重高強(qiáng)度聚氨酯復(fù)合板及其使用全膠膜復(fù)合的制備方法，PU復(fù)合板由自下而上的無(wú)紡布、熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜、PU泡板、熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜、面料粘結(jié)膠膜復(fù)合組成。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高克重PU復(fù)合板的一步法的生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，提出了使用熱熔膠膜代替膠粉生產(chǎn)高克重PU復(fù)合板，膠膜克重均勻，克重CV值≤7％，有效的解決了使用膠粉法時(shí)局部撒粉過(guò)量的問(wèn)題，膠膜比膠粉跟平整光滑，成型后降低了頂棚的表面問(wèn)題不良率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

該專利技術(shù)涉及聚氨酯復(fù)合板的復(fù)合工藝，具體涉及一種汽車內(nèi)飾用高克重高強(qiáng)度聚氨酯復(fù)合板及其使用全膠膜復(fù)合的制備方法。
技術(shù)介紹
聚氨酯復(fù)合板(簡(jiǎn)稱PU復(fù)合板)具有質(zhì)輕、隔熱效果好、吸音良好、韌性好等特點(diǎn)，近些年廣泛應(yīng)用于汽車頂棚、天窗滑蓋等汽車內(nèi)飾的制備?，F(xiàn)常見(jiàn)的PU復(fù)合板復(fù)合工藝按粘結(jié)材料形態(tài)不同可分為膠粉法和膠膜法。膠粉法：即采用粉狀的粘結(jié)材料，普遍使用于高克重的PU復(fù)合板(＞900g/m2)，膠膜法：即采用膜狀的粘結(jié)材料，普遍使用于低克重的PU復(fù)合板(≤900g/m2)。目前公布的相關(guān)專利中PU復(fù)合板的制備工藝主要有以下兩類：(1)膠粉法：以專利CN101367287中所涉及的工藝為例，即先將短切玻纖和熱熔膠粉經(jīng)熱壓制得膠玻布，隨后自下而上依次放卷、疊放、平鋪膠玻布和粘結(jié)膜，接著放置PU硬泡板，再在PU硬泡板表面依次放卷、疊放、平鋪粘結(jié)膜、膠玻布和熱熔膠膜，經(jīng)熱壓復(fù)合后得到PU多層復(fù)合板。由于在復(fù)合膠玻布時(shí)部分玻纖已被膠粉預(yù)浸潤(rùn)，有助于提高玻纖和玻纖之間的結(jié)合強(qiáng)度，因此所得產(chǎn)品的剛性強(qiáng)，但此法生產(chǎn)效率不高，且由于采用熱熔膠粉，容易產(chǎn)生揚(yáng)粉問(wèn)題導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境惡劣。粉塵容易掉落到生產(chǎn)設(shè)備里去，容易形成靜電損壞設(shè)備。膠粉法都需要先制得膠玻布，即需要二步法才能制備PU復(fù)合板，生產(chǎn)效率低。(2)膠膜法：以專利CN103101256中所涉及的工藝為例，即自下而上依次疊合的底部面料、膠膜型纖維氈、PU泡板、膠膜型纖維氈及網(wǎng)狀熱熔膠膜復(fù)合而成。其工藝特點(diǎn)是避免了使用膠粉帶來(lái)的粉塵污染問(wèn)題，但該工藝是用來(lái)制備輕量化的PU復(fù)合板，沒(méi)有涵蓋當(dāng)前高克重的PU復(fù)合板的生產(chǎn)。高克重的PU復(fù)合板所含的玻纖量較高，玻纖與玻纖之間重疊較密，若選擇膠膜法生產(chǎn)，采用普通的低熔指的熱熔膠膜，膠膜融化后流動(dòng)性差，膠膜無(wú)法流到玻纖重疊處，無(wú)法使玻纖浸潤(rùn)完全，會(huì)造成復(fù)合板的分層。因此一般生產(chǎn)高克重的PU復(fù)合板需要選擇膠粉法。現(xiàn)國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)頂棚運(yùn)用量大的主要還是高克重的PU復(fù)合板材。雖然輕量化的PU復(fù)合板是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，但其彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)低于高克重的PU復(fù)合板材，其成型完后的頂棚剛性、強(qiáng)度不如高克重的PU復(fù)合板，在搬運(yùn)及裝車過(guò)程中容易折斷。以SUV和卡車為例，其頂棚成型深度大，頂棚尺寸大，如果使用輕量化的PU復(fù)合板生產(chǎn)，成型過(guò)程中容易出現(xiàn)拉裂問(wèn)題，頂棚在操作過(guò)程以及裝配過(guò)程中容易出現(xiàn)折斷的問(wèn)題。所以復(fù)雜的汽車頂棚、面積大的汽車頂棚以及成型復(fù)雜的汽車頂棚還是需要使用高克重的PU復(fù)合板材。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中PU復(fù)合板生產(chǎn)工藝及成型工藝中存在的不足，本專利技術(shù)提供了一種高克重、高強(qiáng)度的汽車頂棚用全膠膜PU復(fù)合板及其生產(chǎn)工藝，使用全膠膜工藝，不但避免了使用膠粉帶來(lái)的粉塵污染問(wèn)題，改善了膠膜對(duì)玻纖的浸潤(rùn)性，而且實(shí)現(xiàn)了高克重復(fù)合板的一步法生產(chǎn)，從而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的剛性與剝離強(qiáng)度。本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本專利技術(shù)公開(kāi)了一種高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，所述的PU復(fù)合板由自下而上的無(wú)紡布、熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜、PU泡板、熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜、面料粘結(jié)膠膜復(fù)合組成。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的熱熔膠膜是聚乙烯、改性聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、聚丙烯、改性聚丙烯中的一種膠膜或幾種的共混膜，膠膜克重CV值≤7％，共混膜的克重為40～150g/m2。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的無(wú)紡布是30～110g/m2的熱軋無(wú)紡布或水刺無(wú)紡布。無(wú)紡布克重低于30g/m2時(shí)，容易出現(xiàn)滲膠問(wèn)題；無(wú)紡布克重高于110g/m2時(shí)，無(wú)紡布性能過(guò)剩，造成成本浪費(fèi)。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的玻璃纖維材料：?jiǎn)谓z直徑13-19μm、線密度2400±144tex、分束率5分束～16分束。玻璃纖維分束率高于16分束，相同克重所需的玻纖根數(shù)越多，玻纖分散的越密，玻纖跟玻纖之間的交叉點(diǎn)重疊更密，重疊處熱熔膠更不容易流進(jìn)去，更不利于膠膜的浸潤(rùn)。玻璃纖維分束率低于5分束，單位面積里的玻纖根數(shù)少，玻璃纖維的交織密度不夠，最后得到的聚氨酯復(fù)合板剛性差。本專利技術(shù)還公開(kāi)了一種高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板的制備方法，具體步驟如下：在復(fù)合機(jī)的履帶上自下而上依次放卷、平鋪、疊放無(wú)紡布、熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜，隨后放置PU泡板，再在PU光板上方自下而上依次放卷、平鋪、疊放熱熔膠膜、玻璃纖維、熱熔膠膜和面料粘結(jié)膠膜，并在170～235℃、0～10MPa平板熱壓復(fù)合、中間小壓輥熱壓復(fù)合、平板加壓冷卻、切割，得到高克重、高強(qiáng)度的汽車頂棚用PU復(fù)合板。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的熱熔膠膜熔融指數(shù)在25～50g/10min。熔指低于25g/10min在復(fù)合時(shí)膠膜的流動(dòng)性差與玻璃纖維的結(jié)合浸潤(rùn)效果不好；熔指高于50g/10min，膠膜在高溫狀態(tài)下流動(dòng)性過(guò)好，容易出現(xiàn)下滲的狀態(tài)，和玻璃纖維的結(jié)合也不好，而且會(huì)出現(xiàn)背面無(wú)紡布滲膠的現(xiàn)象。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的熱熔膠膜熔點(diǎn)在120～140℃。熔點(diǎn)低于120℃，不能滿足頂棚高溫試驗(yàn)的要求；熔點(diǎn)高于140℃，生產(chǎn)PU復(fù)合板時(shí)會(huì)加大膠膜融化所需要的熱量和時(shí)間，影響生產(chǎn)效率。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述熱熔膠膜的熔體強(qiáng)度為0.18～0.3N。通過(guò)提高膠膜分子量或通過(guò)幾種膠膜共混，擴(kuò)大分子量分布，使膠膜分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生分支結(jié)構(gòu)特別是長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)，來(lái)拓寬熔程。例如：在HDPE中加入PP填料進(jìn)行共混，在熔融情況下兩者分子間會(huì)產(chǎn)生一定的相互的作用，這些相互作用可以起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，使HDPE大分子間的滑移變得相對(duì)困難，從而提高HDPE的熔體強(qiáng)度。膠膜熔體強(qiáng)度低于0.18N，熱熔膠膜在高溫高壓下處于水流狀態(tài)，熱熔膠膜會(huì)往下滲，致使表層玻璃纖維缺膠。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的膠膜和玻璃纖維的質(zhì)量配比可以是W(膠膜)：W(玻纖)＝1:1～1:2。當(dāng)比例低于1:1時(shí)，最后得到的聚氨酯復(fù)合板剛性不足；當(dāng)比例高于1:2時(shí)，膠的含量不足，會(huì)使玻璃纖維的浸潤(rùn)不充分，容易造成分層的現(xiàn)象。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本專利技術(shù)所述的中間小壓輥包括處于復(fù)合機(jī)上加熱段與上冷卻段中間的上金屬輥和處于復(fù)合機(jī)下加熱段與下冷卻段中間下金屬輥，輥內(nèi)充導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油溫度：0～230℃，中間小壓輥可以上下調(diào)節(jié)高度，小輥間隙和加熱板間隙的高度差：0～4mm，壓力為：0～15MPa。中間小壓輥是一個(gè)處于復(fù)合機(jī)加熱段與冷卻段中間的一個(gè)小輥，上下各一個(gè)，呈對(duì)稱分布，隨復(fù)合機(jī)的復(fù)合速度一起做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。在復(fù)合的過(guò)程中，熱熔膠膜經(jīng)過(guò)加熱段處加熱，熱熔膠膜處于熔融狀態(tài)，在經(jīng)過(guò)小壓輥的時(shí)候，由于高度差的關(guān)系，材料在該處時(shí)受到一定的擠壓作用力，能促進(jìn)膠膜浸潤(rùn)到玻璃纖維交叉重疊處去，保證玻璃纖維交叉重疊處都能充分的被膠膜包覆、浸潤(rùn)，增強(qiáng)玻璃纖維之間的結(jié)合凝聚，提高聚氨酯復(fù)合板各層之間的剝離力，有助于提高PU復(fù)合板的強(qiáng)度和剛性。采用本專利技術(shù)的有益效果如下：1、本專利技術(shù)提出了一種膠膜法的高克重的PU復(fù)合板的結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法，實(shí)現(xiàn)了高克重PU復(fù)合板的一步法的生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。2、本專利技術(shù)提出了一種生產(chǎn)高本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，其特征在于，所述的PU復(fù)合板由自下而上是由無(wú)紡布(5)、熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)、熱熔膠膜(2)、PU泡板、熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)、熱熔膠膜(2)、面料粘結(jié)膜(1)復(fù)合組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，其特征在于，所述的PU復(fù)合板由自下而上是由無(wú)紡布(5)、熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)、熱熔膠膜(2)、PU泡板、熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)、熱熔膠膜(2)、面料粘結(jié)膜(1)復(fù)合組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，其特征在于，所述的熱熔膠膜(2)是聚乙烯、改性聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、聚丙烯、改性聚丙烯中的一種膠膜或幾種的共混膜，所述的膠膜克重CV值≤7％，所述的共混膜的克重為40～150g/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，其特征在于，所述的無(wú)紡布(5)是30～110g/m2的熱軋無(wú)紡布(5)或水刺無(wú)紡布(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板，其特征在于，所述的玻璃纖維(3)材料：?jiǎn)谓z直徑13-19μm、線密度2400±144tex、分束率5分束～16分束。
5.一種如權(quán)利要求1或2或3或4所述的高克重高強(qiáng)度PU復(fù)合板的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
在復(fù)合機(jī)的履帶上自下而上依次放卷、平鋪、疊放無(wú)紡布(5)、熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)、熱熔膠膜(2)，隨后放置PU泡板，再在PU光板上方自下而上依次放卷、平鋪、疊放熱熔膠膜(2)、玻璃纖維(3)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣子江，方騰飛，樓娣，葉飛飛，周彬，馬國(guó)維，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江華江科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33