[發明專利]碳纖維網格布增強復合EPP發泡板材的制造方法及產品

有效

• 申請號: 201610014205.4
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105667038B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 母永清;母瀟;譚賢文
• 申請（專利權）人: 南充旭陽塑料制造有限公司
• 主分類號: B32B27/12
• 分類號: B32B27/12;B32B27/32;B32B27/18;B32B27/20;B32B9/00;B32B9/04;C08J9/12;C08L23/12;C08L23/14
• 代理公司: 南充聚力三新專利代理有限責任公司51207
• 代理人: 劉東

技術領域

本發明涉及一種EPP發泡板材的制造方法及產品，尤其涉及一種碳纖維網格布增強復合EPP發泡板材的制造方法及產品。

背景技術

眾所周知，汽車要實現輕量化，首先是汽車零部件的輕量化。汽車零部件的輕量化又涉及到原材料的輕量化。國內外研究者對汽車材料輕量化做了大量研究：用聚丙烯發泡材料制作汽車的內裝飾頂蓋、立柱、門板等等；用碳纖維復合熱塑性材料制作汽車外殼、底護板、引擎蓋等等。汽車用材的發展方向是以發泡材料替代實心材料。以碳纖維、玻璃纖維增強復合板材替代鋁板、鋼板能極大地減輕汽車的重量，從而實現汽車的輕量化，節材、節能、減排、環保、提速的目的。目前在德國、日本、美國為減輕汽車的重量大量應用塑料零部件替代鋼件，每輛車用塑料在200-350kg；其二用輕質的PU、EPP發泡材料替代實心材料；其三用碳纖維與熱塑性樹脂粘合、用碳纖維布或絲放入凹模中，并在碳纖維布或絲上、下鋪墊熱塑性樹脂或片材，通電加熱使樹脂熔融進行雙面浸漬后冷卻減壓開模形成片材或部件。此方法不能規模化連續性生產，單件成本高、產量低。另一種方法是利用熱塑性片材經烘箱電加熱使塑料片材軟化，將碳纖維布鋪在上面進入模具中加壓成片材。此方法雖可復合成片材但粘接不牢固，此外，還有單絲纏繞法、注塑法等等。利用碳纖維布增強復合熱塑性板材、片材的目的是替代鋼材、鋁材，減輕車輛的自重，減少CO₂的排放、節能、節材、可再生利用的目的。EPP發泡材料具有質量輕、其密度僅為0.1-0.3g/cm³、隔音、隔熱、隔冷好、減震、抗沖擊力好等特點，但其缺陷是EPP發泡材料的硬度、熱變形溫度比ABS、PC材料差，必須要用碳纖維增強復合EPP發泡板材使其綜合強度得以極大地提高，滿足汽車、裝甲車、火車箱、船舶、飛機內裝飾用材的要求。

發明內容

本發明的目的在于為了克服上述現有技術的不足而提供一種質輕、綜合性能好的碳纖維網格布增強復合EPP發泡板材的制造方法及產品。其具體技術方案為：碳纖維網格布增強復合EPP發泡板材的制造方法，按下列步驟進行：

a、備料：碳纖維網格布、PP無紡布、PVC革、PP原料等為市場購回，

（1）PP發泡原料及輔料按下述質量份備料：

高熔體強度PP50-70，普通PP20-25，聚乙烯8-15，滑石粉母粒6-10，主抗氧劑0.1-0.3，輔抗氧劑0.1-0.5，熱穩定劑0.6，色母粒1-3，礦物油0.3-0.4，丁烷或CO₂氣體5-10，單甘脂0.1-0.15；

（2）熱塑性PP粘接復合層原輔材料按下述質量份備料

共聚PP40，普通PP55，主抗氧劑0.2，輔抗氧劑0.4，熱穩定劑0.6，色母粒2.0，礦物油0.2，光穩定劑0.1，

b、將上述配方物料分別加入各自混料機中充分混合備用；

c、將混合好的熱塑性發泡原料由自動送料機送入擠出發泡機的自動給料斗中；

d、首先將擠出發泡機、模具、兩輥壓片機的溫度升至預先設置的溫度，當各段溫度升至設置溫度后保溫半小時，啟動EPP發泡擠出機將已熔化混合的熔體由螺桿推出模口瞬間產生壓力降即產生發泡。此前在螺桿料筒中間段同時注入丁烷或CO₂氣體及單甘脂，當發泡坯片從發泡模具出口與兩輥壓片機距離150mm時，迅速將兩輥壓片機上下方預置的碳纖維網格布和PP無紡布由人工引入已發泡的坯片上同時進入兩輥壓片機浸漬和碾壓復合成為復合板材；

e、將上述已混合好的熱塑性PP粘接復合層原料根據復合層數的需要分別送入一臺或兩臺塑料擠出機的自動烘料斗內烘干，由自動烘料斗將物料自動送入后面兩臺擠出機中，經電加熱熔化后，由后面兩臺塑料擠出機同時將已熔化的PP擠出成軟片坯，再將后面兩臺塑料擠出機上方已安裝的復合裝置上預置的碳纖維網格布、PP無紡布或PVC革按先后順序與上道工序形成的EPP發泡板復合板材一起分別引入后面兩臺塑料擠出復合機的兩壓輥間浸漬、碾壓成為多層復合成品板材。

所說的碳纖維網格布，其縱橫向編織絲要一致，網格的方孔為4-6mm，重量為0.3-1kg/m²，必須用硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種進行偶聯處理。

所說的熱塑性發泡原料混合是先將高熔體強度PP、普通PP 、聚乙烯、滑石粉母粒、色母粒加入混料機中，攪拌轉速150-200r/min，攪拌3min，然后將礦物油淋入混料機中，攪拌5min，再將主抗氧劑、輔抗氧劑、熱穩定劑加入攪拌10min。