[发明专利]一种新能源汽车复合材料模块化车身结构件

说明书

本发明涉及一种新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件，属于汽车轻量化的技术领域。本发明的新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件包括聚氨酯芯材，以及设置在聚氨酯芯材上下面的包含玻璃纤维的环氧树脂面层；车身结构件通过预先将包覆玻璃纤维的聚氨酯芯材预先设置在模具中，然后通过注入环氧树脂组合物并固化得到；包覆用的玻璃纤维为预浸渍处理的玻璃纤维网格布。本发明的新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件为钢材结构重量的20％‑25％，约为铝合金结构的40％左右，可以有效的实现车的轻量化；而且所述车身结构件具有改进的抗弯以及抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及汽车轻量化的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件。

背景技术

节能减排是汽车技术发展的主要目标之一，目前新能源汽车是实现节能减排目标的主要技术发展方向也是各国政府所重点关注的对象，但是由于成本的制约以及技术的不成熟，当前新能源汽车的推广应用较为缓慢。在这种现实状况下，汽车轻量化是节能减排最现实的选择，汽车轻量化是在保证车身的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车车身质量，同时要保证汽车车身的制造成本在合理范围内。实验已经证明如果汽车整体重量下降10％，燃油效率可以提高6～10％，而汽车重量每降低1％，油耗可降低约0.7％，相应地，碳排放可降低 0.3～0.5％。

欧盟已经批准了一项降低CO₂排放的协议，到2020年欧盟地区新车单位里程二氧化碳排放都必须控制在每公里95克的水平。如果按照燃烧-排放计算，该排放水平大约对应百公里油耗4L。为了应对逐渐严苛的政府节能减排政策，汽车的轻量化已经成为车企解决排放问题的重要途径。

复合材料自20世纪60年代开始应用于汽车，其在汽车上的应用主要分为装饰件、结构件和功能件。复合材料以其质量轻、强度高的特点，具有质量轻、集成化、制造工艺简单的三大优点，成为汽车轻量化的主要发展方向。随着复合材料技术的不断发展，汽车上应用的复合材料应越来越多，例如采用硬质聚氨酯制备仪表板、门柱、保险杠以及顶蓬等，但聚氨酯的刚性和耐热性较差，现有技术期望可以采用环氧树脂来改进聚氨酯材料的刚性，然而环氧树脂的抗冲击性不够理想，作为车身结构件还需要从结构和材料上进一步改进。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件。

本发明的新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件，包括聚氨酯芯材，以及设置在所述聚氨酯芯材上下面的包含玻璃纤维的环氧树脂面层；所述车身结构件通过预先将包覆玻璃纤维的聚氨酯芯材预先设置在模具中，然后通过注入环氧树脂组合物并固化得到；所述包覆用的玻璃纤维为预浸渍处理的玻璃纤维网格布。

其中，所述预浸渍处理的处理液为包括封端的异氰酸酯预聚物、磷酸酯、硅烷偶联剂和溶剂的处理液。

其中，聚氨酯芯材的厚度为3mm～200mm；环氧树脂面层的厚度为0.5mm～20mm。

其中，所述聚氨酯芯材为密度为800kg/m ³～1100kg/m³的硬质聚氨酯泡沫。

其中，所述上下面的环氧树脂面层的厚度相等或不相等。

其中，所述环氧树脂组合物包括A组分和B组分；所述A组分由双酚A型环氧树脂、氨酚基三官能环氧树脂以及活性稀释剂组成，所述B组分由环脂胺类固化剂、4,4’-二羟基联苯和咪唑固化促进剂组成。

其中，所述新能源汽车全身复合材料模块化车身结构件为车顶横梁、轮拱、挡风玻璃框、后横梁、后门框、底板、货箱地板、驾驶室地板、保险杠、左侧门结构件、右侧门结构件、左后门结构件或右后门结构件。