[发明专利]一种轻量化高强度汽车轮罩板及其制备方法

说明书

本申请涉及汽车配件领域，具体公开了一种轻量化高强度汽车轮罩板及其制备方法。轻量化高强度汽车轮罩板的制备方法包括以下步骤：将增强纤维制成增强纤维网；将丝素蛋白、聚乳酸、乙二醇二缩水甘油醚、PEO和溶剂混合均匀，制成分散液，加入石墨烯，浓缩，制成纺丝溶液；将纺丝溶液进行静电纺丝，将所纺的丝素纳米纤维用增强纤维网一侧接收，得到增强纤维网上均匀沉积丝素纳米纤维，然后进行针刺，得到复合纤维网；在复合纤维网的一侧喷涂聚氨酯粘胶剂，然后在聚氨酯粘胶剂上依次放卷无纺布和聚酯膜，无纺布和聚酯膜之间涂覆有聚氨酯粘胶剂，冷压，裁切，冲压。本申请的轮罩板具有强度高、质量轻、吸音效果好，且疏水性强，不易粘附泥水的优点。

技术领域

本申请涉及汽车配件技术领域，更具体地说，它涉及一种轻量化高强度汽车轮罩板及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，汽车工业发展迅速，人们对汽车的要求不仅仅是汽车本身的质量、功能及外观的优美，对汽车的外用零部件的要求来越来越高。汽车轮罩板是指与车轮同心，加装在钢轮型车轮轮毂外侧的塑料装饰罩，主要起到装饰和防泥水的作用，还能防止砂石等飞溅而引起的车身损伤等。

目前，国内外对汽车轮罩板的研究与报告多限于结构部件，而对其材质成分的关注较少。因聚丙烯材料具有质轻、厚度均匀、表面光滑平整、化学性能稳定等优点，成为最常用的汽车轮罩板材料，但聚丙烯材料易发生熔体破裂，长期与热金属接触易分解，易发生缩孔、凹痕、变形。目前为改善聚丙烯材料的这一缺陷，最为常见的方法是通过添加碳酸钙、滑石粉等无机矿物粉对聚丙烯进行填充，增强其耐热性和尺寸稳定性等，但经过填充改性的聚丙烯材料密度增大，用于轮罩板时，增加了车辆的重量，使用一段时间后强度下降；且汽车在行驶过程中，砂石敲打噪声大，现有聚丙烯车轮罩板对噪音的吸收能力很小，且会产生噪音反射，无法满足使用者的实际需求。

针对上述中的相关技术，发明人发现目前聚丙烯材料的改性方法增大了车辆的重量，且强度和吸音性能较差。

发明内容

为了使汽车轮罩板具有较好的吸音效果，且质量轻，强度高，本申请提供一种轻量化高强度汽车轮罩板及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种轻量化高强度汽车轮罩板的制备方法，采用如下的技术方案：

一种轻量化高强度汽车轮罩板的制备方法，包括以下步骤：

将增强纤维经开纤后交叉铺网，经辊压和层叠后获得增强纤维网；

将丝素蛋白、聚乳酸、乙二醇二缩水甘油醚、PEO和溶剂混合均匀，制成分散液，加入分散液重量0.15-0.2倍的石墨烯，超声处理，浓缩至浓度为6-15wt％，制成纺丝溶液；

将纺丝溶液进行静电纺丝，将所纺的丝素纳米纤维用增强纤维网一侧接收，得到增强纤维网上均匀沉积丝素纳米纤维，然后进行针刺，得到复合纤维网，增强纤维网接受纺丝的时间为30-40min；

在复合纤维网未接收丝素纳米纤维的一侧喷涂聚氨酯粘胶剂，然后在聚氨酯粘胶剂上依次放卷无纺布和聚酯膜，无纺布和聚酯膜之间涂覆有聚氨酯粘胶剂，冷压，裁切，冲压，制成轮罩板。

通过采用上述技术方案，以增强纤维交叉铺网制成的增强纤维网，增强纤维具有强度高、耐腐蚀、隔热等优点，制成增强纤维网后能在改善轮罩板的基础强度；然后利用丝素蛋白、聚乳酸、PEO等制备分散液，加入石墨烯，然后纺丝制成丝素纳米纤维，丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，具有良好的机械性能和理化性质，如良好的柔韧性和抗拉伸强度，聚乳酸是半结晶高聚物，具有一定的耐热性，随着聚乳酸的加入，丝素纳米纤维的热稳定性提高，热分解温度升高，且力学性能较好的聚乳酸混入丝素蛋白中不影响丝素蛋白基本的分子结构，起到增强效果；乙二醇二缩水甘油醚进行交联作用时，环氧基开环形成-C-O-C-结构，与丝素蛋白中的氨基反应形成-CH₂-NH-，形成交联结构，改善丝素纳米纤维的强度，且加入的石墨烯，石墨烯具有片层结构和疏水性，能增大丝素纳米纤维的孔隙率和疏水性，且石墨烯的加入能改善丝素蛋白纤维的耐热性，使轮罩板长期与热金属接触也不会产生变形现象。