CN106313837B - 一种车墙用内饰件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车墙用内饰件，所述车墙用内饰件为内饰板，且所述内饰板沿其厚度方向从车内空间一侧至紧靠车内墙的一侧依次包括胶衣层和织物与胶层，所述织物与胶层中包括两层以上的植物纤维织物层和两层以上的树脂胶层，所述植物纤维织物层和树脂胶层交替排列，且远离所述胶衣层的最远侧为树脂胶层。本发明还相应提供一种制备所述内饰件的方法。本发明得到了一种强度能达到标准、且安全环保的轨道客车内饰件。且在制造同等厚度的内饰件时，本发明中制备的内饰件相比使用玻璃纤维制备的内饰件来说其重量大大降低，这对于减轻列车重量、降低能耗具有积极意义。

Description

一种车墙用内饰件及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种车墙用内饰件及其制备方法。
背景技术
传统轨道客车内饰件多为玻璃钢材料，是以玻璃纤维作为不饱和聚脂基体的增强材料。它具有耐腐蚀、高强度的优点。但玻璃纤维作为制造玻璃钢的原材料，在生产制造过程中产生的毛絮会对操作人的身体造成伤害，且玻璃钢材料制品在废弃后，无法回收，对环境造成很大的负面影响。
专利申请CN200610150159.7提供一种植物纤维复合玻璃钢材料，包括不饱和聚酯树脂，其特征在于该植物纤维复合玻璃钢材料的原料组成的重量百分比如下：不饱和聚酯树脂30～80％，植物纤维5～64.8％，添加剂5～45％，固化剂0.2～5％。该植物纤维玻璃钢材料用资源丰富的植物纤维代替玻璃纤维作为玻璃钢材料的基体材料，有效降低了原料成本，同时该玻璃钢材料又具有玻璃纤维增强玻璃钢材料的优异性能，废弃后的玻璃钢材料的基体易于腐化，有效降低了玻璃钢废弃物对环境的污染。该植物纤维玻璃钢材料可广泛用于汽车的保险杠、仪表盘、引擎罩、行李舱、灯框、车门、车壳等零部件制作，以及船舶构件、土建防腐工程、建筑和路政设施和体育用品的制造。
上述复合玻璃钢材料是用植物纤维丝代替现有技术中的玻璃纤维丝，将植物纤维丝与树脂胶混合均匀后灌胶形成织物纤维丝与树脂胶混合层。如此制备得到的车墙用内饰件的强度低于使用玻璃纤维制备得到的内饰件的强度。因此，本领域需要一种强度能达到相应要求的车墙用内饰件及其制备方法。
发明内容
因此，本发明提供一种车墙用内饰件，所述车墙用内饰件为内饰板，且所述内饰板沿其厚度方向从车内空间一侧至紧靠车内墙的一侧依次包括胶衣层和织物与胶层，所述织物与胶层中包括两层以上的植物纤维织物层和两层以上的树脂胶层，所述植物纤维织物层和树脂胶层交替排列，且远离所述胶衣层的最远侧为树脂胶层。
在一种具体的实施方式中，所述内饰件的厚度为1.5～5mm。优选地，所述内饰件的厚度为2～4mm。在一种具体的实施方式中，所述车墙用内饰件的厚度为3mm。
在一种具体的实施方式中，所述胶衣层的厚度为0.2～0.8mm。优选地，所述胶衣层的厚度为0.3～0.6mm。
在一种具体的实施方式中，远离所述胶衣层的最远侧的树脂胶层厚度为0.05～0.3mm，优选为0.1～0.2mm。
在一种具体的实施方式中，每层所述植物纤维织物层的厚度为0.1～1.5mm。
在一种具体的实施方式中，所述车墙为轨道客车的侧壁。
在一种具体的实施方式中，所述植物纤维织物为经过界面阻燃和增容处理的植物纤维织物。
本发明还提供一种如上所述的车墙用内饰件的制备方法，包括如下步骤：
1)在制备所述内饰件用模板上涂刷胶衣与固化剂的混合物，控制涂刷的厚度形成胶衣层，
2)在形成的胶衣层上铺盖多层裁剪成一定形状的植物纤维织物，
3)在所述植物纤维织物上设置脱膜布、隔离膜、导流网和螺旋管，用真空用膜将上述部件密封在模板上，真空用膜和模板之间形成可用于抽真空的空间，并预留一个抽真空口和一个或多个注胶口，
4)抽真空，使得上述密闭空间内的压强为0.9倍至小于1倍大气压，
5)真空度达到要求后从注胶口注入树脂胶，使得所述树脂胶经所述螺旋管流动至导流网上并渗透进入多层植物纤维织物之间，注胶时保持该空间内为步骤4)中的真空度，所述树脂胶固化后脱模得到所述内饰件。
本发明针对现有技术中的技术问题，制备得到了一种强度能达到标准、且安全环保的轨道客车内饰件。本发明以植物纤维织物代替玻璃纤维，既能在制造过程中有效的保护操作员的皮肤和呼吸系统，又能降低对化工产品的依赖，进而降低了对环境的不良影响。
此外，因植物纤维的体密度低于玻璃纤维，因此制造同等厚度的内饰件时，使用植物纤维作为增强材料比起使用玻璃纤维作为增强材料可以大大降低制件的重量，这对于减轻列车重量、降低能耗具有积极意义。同时，本发明使用植物纤维织物得到的内饰件的强度完全能够满足内饰件的强度要求，且与使用玻璃纤维相比本发明制备内饰件的成本并未增加。
附图说明
图1是本发明中所述内饰件的结构示意图，
图2是所述内饰件的一种具体形状尺寸示意图。
具体实施方式
本发明提供一种车墙用内饰件，所述车墙用内饰件为内饰板，且所述内饰板沿其厚度方向从车内空间一侧至紧靠车内墙的一侧依次包括胶衣层1和织物与胶层2，所述织物与胶层中包括两层以上的植物纤维织物层21和两层以上的树脂胶层22，所述植物纤维织物层和树脂胶层交替排列，且远离所述胶衣层的最远侧为树脂胶层。
本发明中，所述胶衣层1为按照内饰件产品的大体形状使用商购胶衣涂抹制备而成，所述植物纤维织物层21为商购的植物纤维织物按照内饰件产品的大体形状裁剪而成，所述树脂胶层22为在胶衣层上放置多层植物纤维织物后再从远离胶衣层1的一端向胶衣层端灌注树脂胶后经固化而成。本发明中，各层植物纤维织物层21的厚度可以相同，也可以不同。同样的，各层树脂胶层22的厚度可以相同，也可以不同。本发明中，各层植物纤维织物的形状可以完全相同，也可以不同。本领域技术人员能够理解的，所述内饰板可以是平面板材，也可以是带有一定弧度的曲面板材，本发明中对此并无限制。本发明中，所述内饰板可以是整块不开孔的板材，也可以是开有尺寸不限的窗口或小孔的板材。
在一种具体的实施方式中，所述植物纤维织物为经过界面阻燃和增容处理的植物纤维织物。本发明中使用植物纤维织物代替现有技术中的植物纤维丝用于制备车用内饰件，为得到强度达标的阻燃和增容的内饰件提供了基础。本发明中，所述经过阻燃和增容处理的植物纤维织物可以直接商购获取，例如，所述经过阻燃和增容处理的植物纤维织物为从中航复合材料有限责任公司采购得到的织物。
本发明还相应提供一种车墙用内饰件的制备方法，包括如下步骤：1)在制备所述内饰件用模板上涂刷胶衣与固化剂的混合物，控制涂刷的厚度形成胶衣层，2)在形成的胶衣层上铺盖多层裁剪成一定形状的植物纤维织物，3)在所述植物纤维织物上设置脱膜布、隔离膜、导流网和螺旋管，用真空用膜将上述部件密封在模板上，真空用膜和模板之间形成可用于抽真空的空间，并预留一个抽真空口和一个或多个注胶口，4)抽真空，使得上述密闭空间内的压强为0.9倍至小于1倍大气压，5)真空度达到要求后从注胶口注入树脂胶，使得所述树脂胶经所述螺旋管流动至导流网上并渗透进入多层植物纤维织物之间，注胶时保持该空间内为步骤4)中的真空度，所述树脂胶固化后脱模得到所述内饰件。
优选地，在注胶步骤之前，先搅拌所述树脂胶(商品化的液态成型树脂)0.5～1h，注胶时间一般控制在0.5～1h，树脂胶常温固化的时间一般为4～8h。
本发明中，脱模时，先去除真空用膜，再撕掉一次性的脱膜布、隔离膜、导流网和螺旋管，再将产品与模具分离。本发明中使用的植物纤维织物与植物纤维丝相比，它在二维或三维方向上均具备很好的强度，尤其适合用于制备本发明中的车用内饰件。
本发明中，所述胶衣、固化剂、植物纤维织物和树脂都可以商购获取。本发明中，所用的植物纤维织物可以与所述内饰件的尺寸一致，也可以灌胶前二者尺寸不同，最后将得到的内饰件经过裁剪、开孔后制备得到目标尺寸的内饰件，例如内饰件上的大窗口一般会在灌胶前裁剪植物纤维织物，而内饰件上的小孔或工艺边一般会在灌胶固化和脱模后再采用机加工方式开孔或去除工艺边。
本发明中，裁剪的植物纤维织物的层数由内饰件的目标厚度和所述植物纤维织物本身的厚度共同决定。在一种具体的实施方式中，所述植物纤维织物的层数为5～12层。各层植物纤维织物层21的厚度可以相同，也可以不同，在本发明中没有限制。
本发明中，所述脱膜布、隔离膜、导流网和螺旋管均可以通过商购获取。一般情况下，所述脱膜布与隔离膜的尺寸均与所述植物纤维织物的尺寸一致，而所述导流网的尺寸比所述植物纤维织物的尺寸略小。灌胶过程中，螺旋管位于离模板最远的最外侧，而导流网位于离模板较远的次外侧。在一个具体实施方式中，所述导流网上的孔例如为2mm×2mm。所述螺旋管为位于植物纤维织物上方的多条细小的用于分散树脂胶的螺旋管。本发明中，所述螺旋管的排布需要合理，使树脂在整个体系内均匀流动，防止树脂在流动过程中形成包夹(鼓泡)。
本发明中，所述树脂为不饱和聚脂、环氧树脂等树脂。本发明中，所述胶衣又称为胶衣树脂。胶衣树脂是不饱和聚酯树脂业中一种特殊的树脂，它是为改善玻璃纤维、增强不饱和聚酯树脂基玻璃钢制品的外观质量，和保护结构层的材质不受外界环境介质侵蚀而研制开发的，故胶衣树脂的主要作用是对玻璃钢制品的表面装饰和对结构层的保护。胶衣树脂是制作玻璃钢制品胶衣层的专用脂。苯乙烯是当前胶衣树脂选用的最合适的单体。本发明中，所述胶衣和所述树脂均通过商购获取，所述胶衣和树脂的基体可以相同，例如基体均为不饱和聚酯，但二者的制备工艺并不相同，因而制备本发明中内饰件的上述两种原料并不能换用。
本发明的灌胶过程中，要保证制件的每个位置都被树脂浸润。灌胶结束后，在常温下即可使得所述树脂胶固化。
实施例1
以苎麻织物为增强纤维的轨道客车内饰件---中央侧墙的制造。
(1)涂刷胶衣：选择商品化的胶衣，加入固化剂涂刷，控制涂刷厚度使得胶衣层厚度为0.3mm；
(2)铺贴已经经过增容-阻燃处理的苎麻织物，织物的面密度为150g/m2，根据实际厚度要求铺贴10层；
(3)封装：在织物上方依次放置脱模布、隔离膜、导流网以及螺旋管，最后用真空袋密封，留出抽真空及注胶口；
(4)抽真空：保持真空度在0.9～1倍大气压之间；
(5)配制树脂：选择市场化的不饱和聚脂，添加氢氧化铝颗粒作为阻燃添加剂，经过充分搅拌，搅拌时间为0.5～1h；
(6)注胶：保证制件的每个位置都被树脂浸润，时间约为0.5～1h；
(7)凝胶固化：常温下使树脂凝胶并固化，固化时间4～8h；
(8)脱模且机加工去除工艺边。
得到的内饰件外形尺寸如图2所示，长为2190mm，宽为1924.5cm，厚度为3mm，且远离胶衣层的最远侧的树脂胶层厚度为约0.1mm。测试可知，所得产品的拉伸强度为150MPa，弯曲强度为160MPa，冲击韧性为150kJ/m2。
本发明得到了一种强度能达到标准、且安全环保的轨道客车内饰件。本发明以植物纤维织物代替玻璃纤维，既能在制造过程中有效的保护操作员的皮肤和呼吸系统，又能降低对化工产品的依赖，进而降低了对环境的不良影响。且在制造同等厚度的内饰件时，本发明中制备的内饰件相比使用玻璃纤维制备的内饰件来说其重量大大降低，这对于减轻列车重量、降低能耗具有积极意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种轨道客车车墙用内饰件的制备方法，所述车墙用内饰件为内饰板，且所述内饰板沿其厚度方向从车内空间一侧至紧靠车内墙的一侧依次包括胶衣层(1)和织物与胶层(2)，所述织物与胶层中包括两层以上的植物纤维织物层(21)和两层以上的树脂胶层(22)，所述植物纤维织物层和树脂胶层交替排列，且远离所述胶衣层的最远侧为树脂胶层，所述植物纤维织物层为苎麻层，所述内饰件的厚度为2～4mm，所述胶衣层的厚度为0.3～0.6mm，远离所述胶衣层的最远侧的树脂胶层的厚度为0.05～0.3mm，每层所述植物纤维织物层的厚度为0.1～1.5mm，且所述植物纤维织物为经过界面阻燃和增容处理的植物纤维织物；
所述的车墙用内饰件的制备方法包括如下步骤：
1)在制备所述内饰件用模板上涂刷胶衣与固化剂的混合物，控制涂刷的厚度形成胶衣层，
2)在形成的胶衣层上铺盖多层裁剪成一定形状的植物纤维织物，
3)在所述植物纤维织物上设置脱膜布、隔离膜、导流网和螺旋管，用真空用膜将上述部件密封在模板上，真空用膜和模板之间形成可用于抽真空的空间，并预留一个抽真空口和一个或多个注胶口，
4)抽真空，使得上述密闭空间内的压强为0.9倍至小于1倍大气压，
5)先搅拌树脂胶0.5～1h，真空度达到要求后从注胶口注入树脂胶，使得所述树脂胶经所述螺旋管流动至导流网上并渗透进入多层植物纤维织物之间，注胶时保持该空间内为步骤4)中的真空度，注胶时间控制在0.5～1h；树脂胶常温固化4～8h，所述树脂胶固化后脱模得到所述内饰件。
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