[发明专利]机动车部件的生产方法以及相应的部件

说明书

本发明涉及一种机动车部件的生产方法，包括以下步骤：

-准备基层，其包括陶瓷纤维和热熔性聚合物纤维；

-加热并压缩该基层到至少一个支撑壁上，使上述热熔性聚合物纤维熔融并使得熔融聚合物粘附到上述陶瓷纤维上，以获得预制层；

-将该预制层置于加压模具中以制成成型层，该成型层中的聚合物优选为至少部分结晶的聚合物；

本部件用于形成机动车中的结构部件，例如：置物架或活动地板。

已知本部件包括一复合体，该复合体包括一层陶瓷纤维，例如玻璃纤维，该陶瓷纤维被嵌入热塑性聚合物基体，例如聚丙烯。

此类材料的商业名称为Sommold。

为了容易制得本部件，已知上述类型的通常方法，在该方法中，在制成所需部件之前，切割出一种包含玻璃纤维和聚丙烯纤维混合物的基垫。

然后，将上述基垫设置于两加热板之间，加热板通过热传导以及残留在基垫中的空气热对流来传输热量，这使快速、容易的加热基垫成为可能，进而使聚丙烯纤维熔融。接着，将上述使用熔融聚合物形成的层转移至冷作模具中，该冷作模具闭合并将上述层压缩至所需厚度。聚丙烯经过玻璃纤维流动并在冷却后成型为复合体中的聚合物基体，该聚合物基体具有所需厚度及所需形状。上述层导入模具之前的加热步骤简化了模具操作，无需对模具进行热调节且降低了周期时间，预热步骤可以在模塑成型操作本身期间的掩膜时间进行。

如此生产出的复合体可这样使用：组装成相同性质的复合体并组成“双壳”部件或者进一步组装在蜂窝状间隔体上以产生一个夹芯三明治型复合部件。这些部件在大多数情况下会被覆盖上通常为毯型的包覆层，例如簇绒地毯或针刺地毯型的包覆层。

通常，玻璃纤维和聚丙烯纤维在基垫中所占质量比大约各为50％。

该方法获得的部件并非总是令人完全满意，在某些应用中，该部件所需片材尤其要求具备在高温下，尤其是在高于85℃时，的耐高温性，表现为负荷下非常低的流动变型量。例如，长期暴露于阳光下的承受如此高温度的机动车后置物架就属于这种情形。

Sommold部件另一个缺点在于制造基垫的技术引起一定数目的玻璃纤维取向垂直于该基垫平面。这些不良走向的玻璃纤维甚至在模塑成型后的成品部件中再次被发现并可能刺穿包覆层从而引起操作者甚至可能是最终用户的不适。

为了克服上述基于陶瓷纤维的复合材料高温特性问题，使用可交联的热固性聚合物而非聚烯烃纤维以产生高分子链间的三维桥梁是已知的。热固性聚合物通常具有高的弹性模量和良好的高温性能，具有低蠕变性。但是其仍难以回收，并且热固性聚合物基体构象复杂，难以在工业上应用，其本质原因是交联的持续时间导致很长的周期时间。

热固性聚合物家族常与陶瓷纤维和不饱和聚酯家族相关联。因此术语GRP(玻璃纤维增强塑料)多数指的是基于玻璃纤维强化的热固性不饱和聚酯树脂的复合材料。GRP长期用于如FR2 580 991所述的三明治结构的表层。

EP0628406提出了使用不同类型的热固性树脂生产三明治型结构部件表层，此外，还提出其与间隔体的粘合通过树脂实现，该树脂膨胀为泡沫状以部分渗透入间隔体，从而使后者增强，并且确保后者与表层粘附良好。

或者，EP2311629记载了一种机动车结构部件，该部件包括一中央间隔片和与该中央间隔片任一侧相连的两聚合体。每一聚合体的获得基于聚对苯二甲酸乙二醇酯中的双组份纤维。在此，基体和增强纤维均由热塑性饱和聚酯形成，而蜂窝状间隔体也是基于热塑性聚酯。由于间隔体和表层具有相同的化学性质，他们之间的粘附力强，从而提高了弯曲性能。本产品基于单一类型的聚合物，易回收。

然而，使用这些部件，本方法还需经过涂层步骤，该步骤要求特殊设备并要求挤出双组份纤维，因而使用本方法仍然昂贵。此外，用作加强的对苯二甲酸聚酯纤维的弹性模量仍旧相当地少于玻璃纤维的弹性模量，从而导致复合材料性能较低。

本发明的目的之一是获得一种机动车结构部件的生产方法，该方法提高了结构部件的机械性能，使用简便，成本低。本发明另一目的是获得一种可回收部件且其表面完全没有令人不适的纤维。

尤其是，当上述结构部件是通过将两复合体设置于一间隔体的两侧而制得时，这些复合体本身具有的良好特性及该复合体/间隔体界面具有的性质，使得这些性能得以提高。