[發明專利]一種輕質高強隔熱復合材料板材及其制備方法

在審

• 申請號: 202011286786.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112300553A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉惠智;王邦延;朱祥樓;梅啟林;周光軼;艾清;周兵;蔡夢嵐
• 申請（專利權）人: 揚州萬盛實業有限公司
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08L25/06;C08K7/14;C08K9/06;C08K7/22;C08K5/14;C08K13/06;C08J5/24
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明涉及汽車板材技術領域，具體涉及一種輕質高強隔熱復合材料板材及其制備方法，該復合材料板材的組分及組分的重量份數如下：不飽和聚脂樹脂100份、短切復合氈20～50份、表面改性空心微珠1～100份、單向玻璃纖維布5～20份、固化劑1～4份、低收縮添加劑5～20份。本發明中，采用連續制板工藝來制備短切復合氈增強熱固性樹脂復合材料板材，并且在復合氈上下各鋪一層單向纖維布，進一步提高板材的力學性能，采用短切復合氈和空心微珠相結合的方式降低材料的導熱系數，并且對空心微珠等填料進行表面處理，改善其與樹脂的相容性，該方法旨在解決在保持高強度和低導熱系數的條件下能連續生產復合材料板材。

技術領域

本發明涉及汽車板材技術領域，具體涉及一種輕質高強隔熱復合材料板材及其制備方法。

背景技術

節能、環保已成為當代汽車工業發展的必然趨勢，而汽車輕量化則是實現節能、環保目標的一個重要途徑。實現汽車輕量化的途徑主要有材料輕量化、結構設計優化和制造工藝創新等。這些途徑中材料輕量化是實現汽車輕量化的重點和核心問題。

纖維增強熱固性樹脂基復合材料具有低的密度、優良的力學性能、成型工藝適應性好、原料來源廣泛等優點，可廣泛用于汽車工業。特別是玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料還具有價格低廉等優勢，在乘用車板材、汽車零部件等領域應用日益廣泛。

目前房車等乘車用車復合材料板材廣泛采用的是玻璃纖維氈增強不飽和聚酯樹脂復合材料，仍然存在重量偏大、強度偏低、減振隔熱性能差、舒適度低等問題，難以滿足房車等乘用車隊復合材料板材輕質高強隔熱的綜合性能要求。

無機礦物類材料是一種以玻璃微珠、石棉、海泡石、膨潤土、玻璃棉等礦物材料和多種輕質非金屬材料,它具有耐高溫、阻燃及抗壓強度較大等優點。空心玻璃微珠具有明顯的減輕重量和隔音保溫效果，使制品具有很好的抗龜裂性能和再加工性能；玻璃棉氈是一種由玻璃纖維互相纏繞搭接形成的無定向三維結構棉狀多孔材料，質量輕，化學性質穩定，具有良好的隔熱和隔音性能。

公開號CN1O2582093A公開了“不飽和聚酯纖維增強玻璃微珠板”，但是，板材采用的是模壓工藝，生產效率低。而且隔熱性能差，熱導率僅為1.15W/m*K。

因此,亟需一種能連續化生產的新型輕質高強隔熱復合材料板材,以滿足房車等乘用車對高性能復合材料板材的需求。

發明內容

為了克服上述的技術問題，本發明的目的在于提供一種輕質高強隔熱復合材料板材及其制備方法，采用連續制板工藝來制備短切復合氈增強熱固性樹脂復合材料板材，并且在復合氈上下各鋪一層單向纖維，進一步提高板材的力學性能，采用短切復合氈和空心微珠相結合的方式降低材料的導熱系數。并且對空心微珠等填料進行表面處理，改善其與樹脂的相容性，該方法旨在解決在保持高強度和低導熱系數的條件下能連續生產復合材料板材。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種輕質高強隔熱復合材料板材，該復合材料板材的組分及組分的重量份數如下：

表面改性空心微珠是指按重量比100：1分別稱取空心微珠和硅烷偶聯劑，將稱取的空心微珠放入NaOH溶液中80℃下回流攪拌1.5h，用蒸餾水清洗至中性，采用減壓抽濾除去水分后，烘干，得到表面羥基化空心微珠，將羥基化空心微珠加入到乙醇溶液中，再加入硅烷偶聯劑，加熱到80℃下攪拌2h,用無水乙醇清洗并減壓抽濾，烘干，得到偶聯劑表面改性空心微珠。

進一步在于，空心微珠種類為空心玻璃微珠或空心陶瓷微珠，所述硅烷偶聯劑選自KH550、KH560、KH570、KH591中的一種，所述不飽和聚脂樹脂選自鄰苯型不飽和聚酯、對苯型不飽和聚酯、乙烯基酯型樹脂或雙酚A型不飽和聚酯的一種或幾種，所述低收縮添加劑為聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚醋酸乙烯酯或者聚甲基丙烯酸甲酯的一種，所述固化劑為過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯的一種。