CN103786392A

CN103786392A - 一种pp复合板材

Info

Publication number: CN103786392A
Application number: CN201410032216.6A
Authority: CN
Inventors: 谈述战; 郭金明; 于水; 杨有财; 钟涛; 王德禧
Original assignee: Qingdao Zhong Ke Hao Tai New Material Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Zhong Ke Hao Tai New Material Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2014-05-14

Abstract

一种聚丙烯（PP）复合板材，包括聚丙烯编织布层和聚丙烯发泡层，两层中间为粘合剂层。该复合板材具有低密度、耐冲击，表层超强耐磨性，层间复合粘结性优异，隔音降噪等特点，可完全回收，可广泛用作船体材料、汽车顶棚及货车车厢内壁、汽车底护板等需要高耐磨性、轻质隔声降噪的结构材料。

Description

一种PP复合板材

技术领域

本发明涉及一种复合板材，特别是一种聚丙烯（PP）复合板材。

背景技术

目前国产轿车、商务车\微型轿车的车内饰、顶蓬，大多数仍在使用不可回收的热固性聚氨酯PU板、湿法PU板，箱式货车箱体，内衬多采用玻璃钢，GMT玻纤增强PP等复合材料，这些产品均面临着材料难以回收利用等一系列问题。

因此，人们希望获得机械性能同样优异，密度低高强度，高耐磨，具有缓冲吸能作用，并且可完全回收利用的复合板材，同时寻求更加有效的复合板材制作方法，用以克服上述不足。

发明内容

汽车顶棚、内饰门板等部件需要低密度并且能够吸收碰撞能量的材料来制作，这些部件的表皮需要有一定的耐磨性；箱式货车的内壁需要具有高耐磨性，和一定的缓冲吸能性能。

本发明提供一种轻质自增强全聚丙烯（PP）复合板材,其包括聚丙烯编织布层和聚丙烯发泡层，两层中间为粘合剂层。该复合板材具有低密度、耐冲击，表层超强耐磨性，层间复合粘结性优异，隔音降噪等特点，可完全回收，可广泛用作船体材料、汽车顶棚及货车车厢内壁、汽车底护板等需要高耐磨性、轻质隔声降噪的结构材料。

该复合板材外层的聚丙烯编织布层可以在制备过程中添加色母料，或在所述外层表面喷涂各种颜色，或在所述外层表面模压不同的纹理。

该自增强复合板可通过热压复合工艺制造各种箱体容器，其外层为自增强耐磨硬质材料，即，聚丙烯编织布层，内层为缓振吸能发泡材料，即，聚丙烯发泡层。

本发明复合板材包括聚丙烯编织布层（A层）和聚丙烯发泡层（B层），两层之间采用无规共聚PP粘结，该PP发泡层可以位于两聚丙烯编织布层之间，也可以是一面与聚丙烯编织布层粘接，另一面与其他材质粘接。层与层之间采用无规共聚PP粘结（图1）。同种材料相容性好，粘结强度高，克服了粘结强度不牢的弊端。

所述复合板材厚度为0.6-8cm，幅宽30cm-200cm。

本发明PP复合板材的发泡层是聚丙烯发泡片材，泡孔为闭孔，使用超临界气体物理发泡，或者添加发泡剂化学发泡。泡孔直径为500nm-10um，泡孔均匀，发泡层厚度为0.5-5cm。

本发明聚丙烯复合板材的外层是由高拉伸倍数的PP纤维/窄带材编织而成的编织布，所述PP纤维/窄带材的原料是均聚聚丙烯，PP纤维/窄带材拉伸比为5-25倍。所述PP编织布采用纤维/窄带材十字交叉工艺编织，或采用斜纹工艺编织，编织布的厚度为0.1mm-3cm，布层可以为单层，也可以为多层复合。

本发明PP复合板材中粘合剂层使用的粘合剂为低熔点无规共聚PP树脂，粘合剂层厚度为5-20um。

本发明进一步提供了一种轻质高强全PP复合板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）使用均聚PP制备纤维/窄带，然后编织成PP编织布；

（2）使用物理发泡剂或者化学发泡剂制备PP发泡片材；

（3）将PP编织布与PP发泡片材粘接复合成型。

所述粘接复合工艺是在PP编织布表面涂覆5-20um厚度的无规共聚PP粘合剂使之与PP发泡层粘接，或是在PP编织布与PP发泡层之间铺一层5-20um厚的无规共聚PP膜，然后采用模压机或双钢带连续压机（图2）热压成型。所述压机前段温度为140-160℃，后段需要进行冷却，压机的压强为0.1-5Mpa，热压成型时间为0.5-10分钟，确保无规共聚PP粘合剂或无规共聚PP膜与PP发泡层和PP编织布之间的热粘合；另外一种粘接复合工艺是针对单层聚丙烯编织布层的情况，其中粘合剂层的无规共聚PP膜或者无规共聚PP中含有1-10wt%炭黑，PP发泡层与PP编织布压合后，采用近红外激光器照射复合成型，使近红外激光透过表层的PP编织布，到达中间的粘合剂层，炭黑吸热熔接树脂，同步辊压复合粘结成型（图3），激光光斑经透镜偏转扩散后光斑直径扩大，激光功率范围10-100W，通过控制激光扫描时间，精确控制粘合剂层与PP发泡层和PP编织布层间的熔合温度和时间，避免泡孔孔壁破坏和PP编织布的取向破坏。

附图说明

图1是本发明PP复合板材截面结构示意图。

图2是本发明PP复合板材的双钢带连续压机示意图。

图3是本发明PP复合板材的近红外激光器照射成型示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明。

图1是本发明PP复合板材截面结构示意图。其中A是PP编织布层，B为PP发泡层，A和B之间为无规共聚PP粘合剂层。

实施例1

在厚度为0.3mm的PP窄带/纤维编织布表面铺一层20um厚的无规共聚PP膜，然后放置1片长宽各为1m，厚度为2cm的聚丙烯发泡片材上，在该发泡片材上铺一层20um厚的共聚PP膜，最上层放置一层厚度为0.3mm的PP窄带/纤维编织布，放入模压机中成型。模压温度145℃，模压时间10分钟，压力设定为0.5Mpa，模压结束后取出制品，得到表层耐磨的轻质高强全PP复合板材。

实施例2

重复实施例1制备PP复合板材，只是采用双钢带连续压机（图2）进行热压成型。上下钢带同时加热，前段温度为140-160℃，后段冷却，压强为0.1-5Mpa，双钢带连续压机温度精确可控（+/-1℃），速度精确可调（0.1-10米/分钟），确保中间无规共聚PP粘合剂层或无规共聚PP膜与PP发泡层，以及PP编织布之间的热粘合。

实施例3

重复实施例2制备PP复合板材，只是仅将一层编织布与一片发泡层复合，在两层之间涂覆20um厚的无规共聚PP粘合剂，使用双钢带连续压机（图2）热压成型，仅将接触编织布层的钢带进行加热，另外一侧的钢带不加热。

实施例4

重复实施例3制备PP复合板材，只是作为粘合剂层的无规共聚PP膜或者无规共聚PP树脂中含有1-10wt%炭黑，采用近红外激光器照射复合成型。激光透过表层PP编织布，到达含有炭黑的粘合剂层，控制激光扫描时间，炭黑吸热熔接PP发泡层和PP编织布层，同步辊压复合粘结成型（图3）。图中

为PP编织布层，

为含有炭黑的共聚PP膜或者共聚PP的粘合剂层，

为PP发泡层。激光光斑经透镜偏转扩散后光斑直径扩大，激光功率10-100W精密可调，扫描时间精密可调，可精确控制粘合剂层与PP泡沫层和PP编织布层的熔合温度和时间，避免泡孔孔壁破坏和PP编织布的取向破坏。

上述的PP复合板材可以用于汽车顶棚、汽车内饰、舰船舱体、体育保护器材、箱体材料，并且可以用作各种轻型耐磨隔声降噪的结构材料。

Claims

1.一种PP复合板材，包括聚丙烯编织布层和聚丙烯发泡层，两层中间为粘合剂层，所述复合板材的厚度为0.6-8cm，幅宽30cm-200cm。

2.根据权利要求1所述的PP复合板材，其特征在于，所述聚丙烯编织布层为PP纤维/窄带材编织布，厚度为0.1mm-3cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述聚丙烯发泡层为PP物理发泡层或者PP化学发泡层，泡孔闭孔，泡孔直径为500nm-10um，厚度为0.5-5cm。

4.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述聚丙烯编织布层和聚丙烯发泡层之间的粘合剂层是无规共聚PP，粘合剂层的厚度为5-20um。

5.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述板材采用热压复合工艺成型，成型温度为140-160℃，成型压强为0.1-5MPa，热压成型时间为0.5-10分钟。

6.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述板材采用近红外激光透射复合成型，其中粘合剂层中含有1-10wt%的炭黑吸光剂。

7.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述聚丙烯编织布层在制备过程中添加色母料，或在所述聚丙烯编织布层表面喷涂各种颜色，或在所述聚丙烯编织布层表面模压不同的纹理。

8.根据权利要求1或2所述的一种PP复合板材，其特征在于，所述复合板材的聚丙烯发泡层位于两聚丙烯编织布层之间，或聚丙烯发泡层的一面与聚丙烯编织布层粘接，另一面与其他材质粘接复合。