[发明专利]一种低VOC泡沫夹心轻质高强无卤阻燃复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料领域，为解决目前车辆内饰存在的问题，本发明提供一种低VOC泡沫夹心轻质高强无卤阻燃复合材料，以无卤阻燃连续纤维增强聚丙烯复合材料板材层作为上下壳层，无卤阻燃聚丙烯泡沫层作为芯层，呈三明治结构，通过对产品结构和配方进行了优化，尤其是解决了玻纤增强热塑性树脂和聚丙烯泡沫的无卤阻燃问题，使得本发明产品同时兼有高强度、使用寿命长、低VOC、可回收、无卤阻燃、轻量化、易施工等优点，从而完全能满足车辆地板、车辆侧顶板、模块化建筑装饰板等场合。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种三明治结构的低VOC泡沫夹心轻质高强无卤阻燃复合材料及其制备方法。

背景技术

随环保意识和舒适性要求不断提高，车辆内饰的安全环保性及可回收性越来越受到人们的重视，交通工具轻量化、防火安全与低VOC、低气味和可回收利用的矛盾日益突出，为推动交通工具用材料的绿色发展，TB/T 3237-2010《动车组用内装材料阻燃技术条件》、GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》、工业和信息化部发布2015年第38号公告-《汽车有害物质和可回收利用率管理要求》、GB/T30512-2014《汽车禁用物质要求》、TJ/T1095-2016《营运客车内饰材料阻燃特性》等国内安全环保法规相继出台。

含溴(Br)、氯(Cl)等卤素的阻燃剂防火效果良好，被广泛应用于车辆内饰材料中。但含溴、氯阻燃剂的卤素阻燃材料在燃烧过程中会产生大量的烟雾毒性，对眼和呼吸道粘膜有强烈的刺激作用和皮肤、粘膜的刺激或灼伤，不利于人员的逃生。同时卤素阻燃材料使用后如果未能进行有效的分类而混入生活垃圾进行焚烧处理，会成为PM 2.5和地下水环境污染的来源之一。因此，车辆内饰材料的环保阻燃技术升级迫在眉睫。车辆地板作为内饰中面积最大的承力部件，在高强、环保、减重及使用寿命长等方面有着更高的要求，轻量化、低VOC、可再生汽车材料是未来的发展趋势。

车辆用地板经历了从木板、到竹胶板再到现在的夹心复合材料地板的变革，得到的地板整体质量轻，耐腐蚀性较好，强度也较高。夹心复合材料按照材料可分为铝塑型、热固型和全热塑型三种，其中铝塑型和热固型复合材料有较好的强度和防火性能，但后期回收困难。全热塑性夹心复合材料设计时可采用同一树脂基材，以聚丙烯、聚酰胺或热塑性聚酯树脂为主，通过热压工艺将芯层与面层结合，不需胶黏剂，产品可挥发分少，可回收，工序绿色环保，其技术方案按照夹心层的不同，主要分为两大类：

1、蜂窝夹心复合结构，具有代表性的专利为CN201310109036.9，本发明公开了一种三明治复合材料板材及其制造方法，表层为热塑性玻璃纤维板，芯层为聚丙烯蜂窝板，使用热熔胶胶膜粘接，材质环保。但蜂窝夹心结构在安装过程中存在重大问题，需要对螺钉安装部位进行特殊处理，以保证足够的握钉力，施工工艺复杂，大批量生产困难。

2、纤维毡夹心复合结构，具有代表性的专利有CN201620259309.7，本实用新型公开了一种客车地板，面层由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片复合而成，面层厚度为0.5-2mm。芯材是以聚丙烯、聚酰胺或热塑性聚酯为基体，以玻璃纤维毡为增强体的热塑性轻质复合材料板材，密度为200-600kg/m3，厚度为4-15mm。复合后整体厚度为6-20mm，密度400-800kg/m3。产品强度和耐久性更好，重量轻，可吸收噪音，而且无需使用胶黏剂便可直接通过热压工艺与面层结合，减少了喷胶工序，制备绿色环保。但存在阻燃和环保回收问题。

发明内容

为解决上述存在问题，本发明提供一种低VOC泡沫夹心轻质高强无卤阻燃复合材料，具有高强度、使用寿命长、低VOC、可回收、无卤阻燃、轻量化、易施工等优点。

本发明还提供了一种上述复合板材的制备方法，工艺简单。