[发明专利]一种用于家用电器的轻薄高强化塑料复合片材及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于家用电器的轻薄高强化塑料复合片材及制备方法。将网状空孔陶粒与偶联剂高速混合后加入热塑性聚氨酯，混合挤出成型得到轻薄化片材；在高模量的碳纤维无纺布两侧覆盖热熔胶膜，热压制得夹心层状材料；将轻薄化片材布置于夹芯层的正反两面，进行辊压复合，即可制得三层轻薄高强化塑料复合片材。该方法通过在热塑性聚氨酯中分散网状空孔陶粒，作为支撑体，可有效降低片材重量，实现片材轻质化，并通过将高模量的碳纤维无纺布作为片材夹芯层，辊压复合制得的复合片材可兼顾轻质化和高强化，适用于家用电器如家用电器体等领域。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及轻薄高强化片材的制备，特别是涉及一种用于家用电器的轻薄高强化塑料复合片材及制备方法。

背景技术

质量轻且强度高是人们对材料的通常要求，尤其在航空、船舶、交通运输等行业。目前常用的质轻高强材料多为夹层结构材料，一般有聚合物与聚合物、聚合物与金属、金属与金属材料之间的组合，具有防水性能好、强度高、焊接容易的优势，但同时也存在不易连续生产、热变形大、成本较高的缺点，而且使用的是地球上有限的石油和金属资源，在生产过程中能量消耗巨大。因此，新型的质轻高强复合夹层结构材料的研究受到广泛重视。

对于家用电器企业而言，生产过程中所涉及的材料和部件主要包括四大类：塑料类、钣金类电气控制类，而一般情况下，塑料所参与制造的部件数量最多。开闭家用电器主体的前面开口的家用电器体属于较重的物品，需要足够的强度和刚性，因此，作为形成门体的前面面板的部件，以往使用钢板或性质优异的玻璃等，但均存在重量太重，手感不好，成本较高等的问题。因此强化塑料复合材料以其优异性能受到重视，目前常规工艺是将无机纤维直接同树脂共混制备，其主要问题在于无机纤维的分散性。

中国发明专利申请号201610522153.1公开了一种复合塑料片材，其包括第一复合层、第二复合层以及第三复合层，第二复合层设置于第一复合层以及第三复合层之间。该复合塑料片材的制作方法为先混合第一原料分别制备第一复合层树脂和第三复合层树脂，第一原料按重量份计包括82~88份聚丙烯、5~8份茂金属聚烯烃弹性体、3~6份聚乙烯和2~5份色母料。混合第二原料制备第二复合层树脂，第二原料按重量份计的78~83份聚丙烯、3~6份茂金属聚烯烃弹性体、4~7份聚乙烯、5~9份填充料和2~5份色母料。将第二复合层树脂设置于第一复合层树脂以及第三复合层树脂之间，并进行多层共挤。通过简单的工艺方法有效地获得了韧性和耐冲击强度较好的塑料片材。

中国发明专利申请号201510488039.7公开了一种超薄石材聚氨酯陶粒复合板及其加工方法，该加工方法采用聚氨酯和陶粒混合制作聚氨酯陶粒板，在待加工石材的两面粘结聚氨酯陶粒板，将两面粘结有聚氨酯陶粒板的石材从中切割成两件或多件超薄石材聚氨酯陶粒复合板，超薄石材的厚度为3~8mm；将复合板的石材一面进行打磨和抛光，抛光后的超薄石材聚氨酯陶粒复合板可直接用于墙面等需要地方的装饰。该加工方法操作简单，所加工的超薄石材聚氨酯陶粒复合板重量轻，强度大，便于运输，低碳环保，节约了有限的自然资源。

中国发明专利申请号201610849242.7公开了一种夹层结构复合材料及其制备方法。该复合材料包括连续纤维增强热塑性复合材料蒙皮层以及夹在连续纤维增强热塑性复合材料蒙皮层之间的非连续纤维增强热塑性塑料注塑夹芯层；制备方法是：将塑料颗粒的原料进行混合切粒，得非连续纤维增强热塑性塑料颗粒；连续纤维增强热塑性复合材料片材使用成型模具成型为连续纤维增强热塑性复合材料蒙皮；将两块成型后的连续纤维增强热塑性复合材料蒙皮预热后嵌入到注塑模具内，再将非连续纤维增强热塑性塑料颗粒注射于两块连续纤维增强热塑性复合材料蒙皮之间，形成夹层结构复合材料。该发明所述方法制备的夹层结构复合材料产品强度和刚度高，且密度低，重量轻，实现了轻量化、纤薄化；且可以3D成型。