[发明专利]一体式热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板与复合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及树脂基纤维增强复合材料的制造成型领域，具体涉及一体式热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板与复合工艺。

 

背景技术

热塑性树脂基纤维增强复合材料, 是由纤维和热塑性树脂复合而成的一种新型复合材料, 具有轻质环保、吸音隔热、高强韧性、优良的抗化学腐蚀性和环境适应性等特点, 已广泛应用于交通、建筑、航空等领域。近些年，随着人们对汽车安全性、舒适性、环保性及轻量化要求的提高，国内外汽车工业越来越倾向于使用具有冲击韧性好、重量轻、生产效率高、加工成本低、清洁环保等一系列优点的热塑性树脂基纤维增强复合板材来生产汽车前端支架、顶棚、衣帽架、仪表板、发动机护板等结构部件或内饰材料。

现阶段，热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板与复合工艺主要有两种：一，简单的压机成型。这是目前最常采用的加工方法，但无法实现板材的连续成型以及在加压状态下的快速冷却，导致压制出的制品性能波动大，冷却时间长，并且生产效率低，耗能大；二，拉幅烘箱加辊压定型。采用此法只能生产薄的热塑性树脂基纤维增强板材，因而在进行后期的模压复合成型时，热塑性基体的膨化过程中易出现表面不平整等影响内饰材料表观的致命问题。

 

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提出了一种一体式热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板与复合工艺，结合接触式加热、S型辊压及平板复合成型过程，不但很好地解决了生产过程中效率不高、耗能大的问题，且可根据实际需要一步法生产热塑性树脂基纤维增强复合板材。

本发明的具体技术方案如下：

本发明是一种一体式热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板结构，包括接触式加热装置、S型辊压装置、平板复合成型装置，所述的接触式加热装置、S型辊压装置、平板复合成型装置按照制板顺序依次排列。

本发明所述的热塑性树脂基纤维增强复合板材，是密度在0.2 ~ 0.8 kg/m³的轻质板材与密度大于1 kg/m³重质板材。

本发明所述的热塑性树脂为聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA或聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。

本发明所述的接触式加热装置包括网带、带动网带运动的传动辊和热源，网带设有平行段，平行段是一对平行的网带。

本发明所述的S型辊压装置包括四个直径相等的小辊和一个大辊，四个直径相等的小辊构成两对小辊对，前小辊对、大辊、后小辊对按照制版顺序依次排列。

本发明所述的平板复合成型装置包括特氟龙带及带动特氟龙带运动的传动辊，特氟龙带设有平行段，平行段是一对平行的特氟龙带，平行段包括加热段和冷却段。

本发明是一种一体式热塑性树脂基纤维增强复合材料的制板结构的复合工艺，包括如下三个阶段：

（1）、第一阶段为接触式加热过程， 复合毡位于上下两层平行的网带之间，沿方向边传动边加热，热源为由风扇组件产生的循环风，进风口在下，出风口在上；

（2）、第二阶段为S型辊压过程，经接触式加热装置处理后的材料，依次传至前小辊对、大辊和后小辊对，辊采用导热油载体，可实现自动控温，四个小辊、一个大辊的温度、直径及小辊对之间的间隙均可调；

（3）、第三阶段为平板复合成型过程，经S型辊压装置处理后的材料，传至平板复合成型装置的上下两层平行的特氟龙带之间，依次经过可以按需要开关的加热段和冷却段，两层平行网带之间的间隙可调。

本发明所述的网带为钢制网带或特氟龙网带。

本发明所述的小辊的直径d 为20 cm ~ 40 cm，大辊的直径D 为50 cm ~ 70 cm。

本发明所述的第三阶段中，关闭平板复合成型装置的加热段，则可得到热塑性树脂基纤维增强板材；开启加热段，则可将复合毡与PP蜂窝板、地板、铝板或无纺布进行复合，制得热塑性树脂基纤维增强复合板材。

本发明的有益效果如下：

依据本发明方案制备热塑性树脂基纤维增强复合板材，操作方便，并可实现连续生产，理论上产品的长度方向无限长，满足了汽车等内饰材料一体成型的要求，且可根据实际需要一步法制得与PP蜂窝板、铝板、地板与无纺布复合的热塑性树脂基纤维增强复合板材。与传统的压制方法相比，本发明方案所需时间大大减少，生产效率显著提高，属于典型的节能、高效工艺。此外，依据本发明方案制得的热塑性树脂基纤维增强复合板材，通过后期厂家的模压成型处理，所得制品的外观与力学性能均远优于同类产品。

 

附图说明