[發明專利]一種高性能乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310693910.8
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103692990A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 傅華康;周立;趙濤;丁文鵬;馬國維
• 申請（專利權）人: 浙江華江科技發展有限公司
• 主分類號: B60R19/54
• 分類號: B60R19/54;B32B27/02;B32B27/08;B32B27/18;B32B27/20;B32B33/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術領域

本發明涉及汽車外飾件用復合材料領域，具體涉及一種高性能乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材及其制備工藝。

背景技術

汽車底護板主要用于保護發動機和車底盤，當汽車通過障礙路面時，底護板可防止發動機和車底盤被石頭或其他堅硬物質擊穿而導致發動機漏油或變速箱殼體損壞等。此外，車底盤裝入汽車底護板后，可有效降低汽車行駛過程中產生的噪音，從而改善乘坐環境的舒適性。

目前，市面上在售的底護板主要有鋼板、鋁合金、硬塑料與纖維增強塑料四大類。鋼板材質的發動機底護板是目前應用最多的，材質堅硬，能很好地抵抗日常行駛中輪胎卷起的泥沙石子的沖擊。但鋼板重量太大，會給汽車的油耗帶來負擔，此外，鋼板在汽車遭受猛烈撞擊時無法起到理想的緩沖作用，反而變形后可能對車內的乘客造成傷害；鋁合金底護板雖然重量小，不會增加汽車的油耗，但成本較高，且存在同鋼板類似的安全隱患；硬塑料重量小，有一定的剛性，可抵抗一般的石子沖擊，但抗沖韌性仍有所欠缺，在遭受較強烈的沖擊時容易開裂；纖維增強塑料則具有重量小、成本低與抗沖性好的優點，解決了鋼板、鋁板及硬塑料材質所遇到的難題，但在降噪與阻燃方面的開發并不理想，而隨著現代社會對汽車乘坐舒適性及安全性的日益重視，這些性能必將成為制約纖維增強塑料底護板成為主流產品的關鍵。

綜上所述，研制一種兼具優異抗沖、吸音及阻燃性能的纖維增強塑料底護板極具研究價值與市場潛力。目前，關于乘用車底護板的文獻報道及專利非常少見，大多研究集中于產品的外觀設計或結構的組合，如CN201484344U、CN302605956S、CN302278734S等，對底護板的材料選擇、設計及加工工藝的關注較少，尤其是與底護板的吸音與阻燃性相關的專利并未見報導。

相關的發明專利CN101987603A介紹了一種長玻璃纖維增強聚丙烯樹脂的乘用車底護板，其特征在于：以長玻璃纖維增強聚丙烯樹脂為原料，從通用擠出機擠出熔融片材后直接裁切，隨后將熔融片材放入模具中合模成型。該法簡化了步驟，減少了能耗與生產成本；發明專利CN101987604A則介紹了一種增強聚丙烯樹脂材料的底護板，其特征在于：由玻璃纖維/礦物增強粉填充聚丙烯組成，制備工藝為先將增強填料與聚丙烯樹脂混合后經壓延制得LFT片材，隨后經烘箱內充分預熱后直接模壓，該產品質輕、成本低，適用于經濟型乘用車底護。以上兩個專利并未研究底護板的吸音與阻燃性能，且涉及的產品適用于是經濟型乘用車，而本發明專利開發的是高檔乘用車的底護板。

發明內容

針對上述提到現階段乘用車底護板領域所存在的問題，本發明提供了一種兼具優異的抗沖、吸音及阻燃性能的高性能乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材及其制備工藝，本發明的具體技術方案如下：

本發明公開了一種高性能乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材，所述的板材自上而下依次為面料層、網狀熱熔膠膜、抗沖阻燃層、吸音層、抗沖阻燃層、網狀熱熔膠膜與面料層。

作為進一步地改進，本發明所述的抗沖阻燃層為添加了阻燃填料并經特殊針刺工藝處理的纖維增強熱塑性材料。

作為進一步地改進，本發明所述的吸音層為添加了熱塑性樹脂膠粉并經特殊針刺工藝處理的纖維增強熱塑性材料。

作為進一步地改進，本發明所述的特殊針刺工藝包括針形、針刺深度與針刺密度，針形為錐形、圓形與三角形中的一種或幾種的結合，針深5～15mm及針密為20～80。

作為進一步地改進，本發明所述的面料層中的面料為表面噴涂了阻水劑、阻燃劑的PET無紡布。

一種高性能乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材的制備方法，具體步驟如下：

（1）將不同比例的熱塑性樹脂纖維、增強纖維經開松機開松后，再交叉鋪網，并經撒粉機添加不同比例的聚烯烴膠粉與阻燃填料的混合粉末，140℃紅外烘烤，最后經不同的針刺工藝針刺后得到纖維增強熱塑性毛氈，包括抗沖阻燃層與吸音層的纖維增強熱塑性毛氈；

（2）纖維增強熱塑性樹脂氈首先通過懸浮烘烤裝置，接著在其上下方依次同時放卷網狀熱熔膠膜與面料，隨后分別進入熱壓裝置與冷壓裝置，最后裁切后得乘用車底護板用輕質纖維增強熱塑性板材。

作為進一步地改進，本發明所述的熱塑性樹脂纖維為改性聚丙烯纖維PP、改性聚酰胺纖維PA、改性聚對苯二甲酸乙二醇纖維PET與聚乳酸纖維PLA中的一種或幾種改性聚合物纖維的混合物。

作為進一步地改進，本發明所述的增強纖維為改性的玻璃纖維、麻纖維、竹纖維與玄武巖纖維中的一種或幾種的混合物，添加量為20%～60%。