CN109501406B - 汽车顶棚聚氨酯复合板材及其制备方法、汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车顶棚聚氨酯复合板材及其制备方法、汽车，涉及复合板材技术领域。汽车顶棚聚氨酯复合板材包括PU基板、至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层，所述PU基板包括PU板，PU板上强度待加强位置处依次结合有粘结层和纤维织物层。本发明缓解了传统通过增加玻纤与胶粉的用量或增加板材的层数来提高板材强度成本高、板材重量重、局部容易撕裂的问题。本发明通过局部增加高分子膜和纤维织物层使板材在满足局部强度、避免局部撕裂的条件下不仅重量更轻，而且弯曲强度和弯曲力较好，使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。

Description

汽车顶棚聚氨酯复合板材及其制备方法、汽车
技术领域
本发明涉及复合板材技术领域，具体而言，涉及一种汽车顶棚聚氨酯复合板材及其制备方法、汽车。
背景技术
聚氨酯复合板材具有吸音、隔热、重量轻、易安装以及无刺激性气味的特点已应用在汽车顶棚上。随着对顶棚的质量、重量以及强度等要求越来越高，对聚氨酯复合板材的抗拉强度、弯曲强度的研究也越来越多。
现有技术中，聚氨酯多层复合板是将无纺布卷铺放至复合线的工作台上，在无纺布上依次撒短切玻璃纤维和固体热熔胶黏剂，然后放至聚氨酯泡沫，在聚氨酯板上依次撒短切玻璃纤维和固体热熔胶黏剂，加热辊压复合，冷却后得到的，其克重在1000g/m2～1100g/m2。
一些汽车顶棚板材在局部位置例如阅读灯位置、扶手处或者A柱、B柱、C柱位置成型弧度较大，板材在模压时没有足够的强度，容易出现撕裂乃至折断的情况。为了解决这一问题，通常会通过增加玻纤与胶粉的用量或增加板材的层数来提高强度，达到所需的刚度需求，但是这样做不仅浪费原料、增加成本，而且造成整体板材重量较重，不符合轻量化要求，同时弯曲强度和弯曲力较弱，在实际使用中易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。
因此，所期望的是提供一种聚氨酯复合板材，能够解决上述问题中的至少一个。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，通过局部增加高分子膜和纤维织物层使板材在满足强度的条件下重量更轻，缓解了在生产过程中局部撕裂或褶皱问题。
本发明的目的之二在于提供一种汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，工艺简单，便于工业化生产。
本发明的目的之三在于提供一种包括上述汽车顶棚聚氨酯复合板材或上述汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法制得的聚氨酯复合板材的汽车。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，提供了一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材包括PU基板、至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层，所述PU基板包括PU板，PU板上板材强度待加强位置处依次结合有粘结层和纤维织物层。
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述粘结层和所述纤维织物层的形状和尺寸均独立地与板材强度待加强位置的形状和尺寸相匹配；
优选地，所述粘结层边缘尺寸超出所述纤维织物层边缘5-15mm。
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述粘结层包括PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜中的一种或至少两种，优选为PA胶膜；
优选地，所述粘结层的厚度为0.02-0.2mm。
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述纤维织物层为玻纤布；
优选地，所述纤维织物层的厚度为0.1-0.5mm。
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材包括PU基板、两层玻璃纤维层、两层胶粉层和一层高分子胶膜层；
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一玻璃纤维层、第一胶粉层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二胶粉层、第二玻璃纤维层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一胶粉层、第一玻璃纤维层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二玻璃纤维层、第二胶粉层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一玻璃纤维层、第一胶粉层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二玻璃纤维层、第二胶粉层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一胶粉层、第一玻璃纤维层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二胶粉层、第二玻璃纤维层和无纺布层。
优选地，在本发明技术方案的基础上，所述高分子胶膜层包括PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜中的一种或至少两种，优选为PE胶膜；
优选地，所述高分子胶膜层的厚度为0.02-0.2mm；
优选地，所述第一玻璃纤维层和所述第二玻璃纤维层的厚度均独立地为0.2-1mm；
优选地，所述第一胶粉层和所述第二胶粉层均独立地包括PA胶粉、PE胶粉或PP胶粉中的一种或至少两种，优选所述第一胶粉层和所述第二胶粉层的厚度均独立地为0.01-0.2mm；
优选地，所述PU板的厚度为5-15mm；
优选地，所述无纺布层的厚度为0.1-1mm。
第二方面，提供了一种上述汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，包括以下步骤：
PU基板与至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层经加热压制成型工艺制得汽车顶棚聚氨酯复合板材；
PU基板是将粘结层和纤维织物层依次结合于PU板上强度待加强位置得到的。
优选地，在本发明技术方案的基础上，汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)在无纺布上制作第二玻璃纤维层、第二胶粉层，然后放置步骤(b)得到的PU基板，再在PU基板上制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材；
优选地，热压复合的温度为150～260℃，优选为180～250℃，进一步优选为200～220℃；
优选地，热压复合的压力为0.4～0.6MPa，优选为0.5～0.6MPa。
优选地，在本发明技术方案的基础上，汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)先在PU基板的一面制作第二胶粉层、第二玻璃纤维层经热压复合、冷却，得到半成品；再在无纺布上放置上述半成品，然后在PU基板的另一面制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
第三方面，提供了一种汽车，汽车包括上述汽车顶棚聚氨酯复合板材或上述汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法制得的聚氨酯复合板材。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过局部增加高分子膜和纤维织物层的方式增加了聚氨酯复合板材的局部强度，避免了生产过程中在例如阅读灯位置、扶手处或者A柱、B柱、C柱位置成型弧度较大位置出现撕裂或折断情况。该结构的聚氨酯复合板材在满足一定强度及达到一定刚性需求时使得板材整体重量更轻，同时板材的弯曲强度和弯曲力较佳，在实际使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。此外，采用此种方式的聚氨酯复合板材成本低，在较低的原料使用量和较低的克重下能够保证板材整体和局部的强度。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的汽车顶棚聚氨酯复合板材的结构示意图；
图2为本发明另一种实施方式的汽车顶棚聚氨酯复合板材的结构示意图；
图3为本发明又一种实施方式的汽车顶棚聚氨酯复合板材的结构示意图；
图4为本发明再一种实施方式的汽车顶棚聚氨酯复合板材的结构示意图。
附图标记：10-高分子胶膜层；20-第一玻璃纤维层；30-第一胶粉层；40-PU板；50-粘结层；60-纤维织物层；70-第二胶粉层；80-第二玻璃纤维层；90-无纺布层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的第一个方面，提供了一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，包括PU基板、至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层，PU基板包括PU板，PU板上强度待加强位置处依次结合有粘结层和纤维织物层。
PU基板
PU基板主要是由粘结有纤维织物层的PU板形成，纤维织物层与PU板之间为粘结层。即PU基板包括PU板以及与PU板表面依次结合的粘结层和纤维织物层，粘结层和纤维织物层的位置均独立地与板材强度待加强位置对应。
优选地，PU(polyurethane，聚氨酯)板厚度为5-15mm，例如为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm或15mm。
典型但非限制性的纤维织物层例如为玻纤布，优选纤维织物层的厚度为0.1-0.5mm，例如为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm。
粘结层起到粘结的作用，包括但不限于PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜等，粘结层优选为PA胶膜；优选粘结层的厚度为0.02-0.2mm，例如为0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.1mm、0.15mm或0.2mm。
粘结层的位置与板材强度待加强位置对应，纤维织物层的位置与板材强度待加强位置对应，“板材强度待加强位置”是指成型弧度在30～110度的位置，包括但不限于阅读灯位置、扶手处或A/B/C柱位置处。
对粘结层(例如PA膜)和纤维织物层(例如玻纤布)的形状和尺寸不作限定，可以剪裁成方形或圆形等。
优选地，粘结层(例如PA膜)和纤维织物层(例如玻纤布)的形状和尺寸均与板材强度待加强位置的形状和尺寸相匹配，例如若板材强度待加强位置为阅读灯位置，则将粘结层和纤维织物层的形状和尺寸修剪成与阅读灯相似的形状和尺寸，并粘结到相应的阅读灯位置处；若板材强度待加强位置为扶手位置，则将粘结层和纤维织物层的形状和尺寸修剪成与扶手相似的形状和尺寸，并粘结到相应的扶手位置处；等等。
优选地，粘结层边缘尺寸超出纤维织物层边缘5-15mm，超出边缘是纤维织物层与PU板之间的重叠处均为粘结层，使纤维织物层边缘完全粘贴在PU板上。典型的例如为粘结层边缘尺寸超出纤维织物层边缘10mm，例如当粘结层和纤维织物层的形状均独立地为方形时，粘结层的长为纤维织物层的长加10mm，粘结层的宽为纤维织物层的宽加10mm。
玻璃纤维层
玻璃纤维层是由玻璃纤维构成的层状结构，玻璃纤维优选长度为10-100mm的无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维。
优选地，玻璃纤维层厚度为0.2-1mm，例如为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。
胶粉层
胶粉层是由胶粉构成的层状结构，胶粉包括但不限于PA胶粉、PE胶粉或PP胶粉等，优选胶粉层的厚度为0.01-0.2mm，例如为0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.1mm、0.15mm或0.2mm。
优选采用多层胶粉层增强聚氨酯复合板材的延伸率。
高分子胶膜层
高分子胶膜层包括但不限于PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜等，优选为PE胶膜。优选高分子胶膜层的厚度为0.02-0.2mm，例如为0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.1mm、0.15mm或0.2mm。
本发明通过局部增加高分子膜和纤维织物层的方式有针对性地增加了聚氨酯复合板材成型弧度较大位置的局部强度，从而避免了板材出现局部撕裂或折断情况。该结构的聚氨酯复合板材在满足一定强度及达到一定刚性需求时使得板材整体重量更轻，同时板材的弯曲强度和弯曲力较佳，在实际使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。此外，采用此种方式的聚氨酯复合板材成本低，在较低的原料使用量和较低的克重下能够保证板材整体和局部的强度。
在一种实施方式中，如图1所示，汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层10、第一玻璃纤维层20、第一胶粉层30、PU板40、粘结层50、纤维织物层60、第二胶粉层70、第二玻璃纤维层80和无纺布层90。
优选地，高分子胶膜层10为PE胶膜，厚度为0.02-0.2mm；
优选地，第一玻璃纤维20层和第二玻璃纤维层80的厚度均独立地为0.2-1mm；
优选地，第一胶粉层30和第二胶粉层70厚度均独立地为0.01-0.2mm；
优选地，PU板40的厚度为5-15mm；
优选地，粘结层50为PA胶膜，厚度为0.02-0.2mm；
优选地，纤维织物层60为玻纤布，厚度为0.1-0.5mm；
优选地，无纺布层90厚度为0.1-1mm。
在另一种实施方式中，如图2所示，汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层10、第一胶粉层30、第一玻璃纤维层20、PU板40、粘结层50、纤维织物层60、第二玻璃纤维层80、第二胶粉层70和无纺布层90。
对各层的描述与上述描述相同。
在又一种实施方式中，如图3所示，汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层10、第一玻璃纤维层20、第一胶粉层30、PU板40、粘结层50、纤维织物层60、第二玻璃纤维层80、第二胶粉层70和无纺布层90。
对各层的描述与上述描述相同。
在再一种实施方式中，如图4所示，汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层10、第一胶粉层30、第一玻璃纤维层20、PU板40、粘结层50、纤维织物层60、第二胶粉层70、第二玻璃纤维层80和无纺布层90。
对各层的描述与上述描述相同。
对聚氨酯复合板材的生产工艺不作限定，可采用常规的热压成型法制备。
根据本发明的第二个方面，提供了一种上述汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，包括以下步骤：
PU基板与至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层经加热压制成型工艺制得汽车顶棚聚氨酯复合板材；PU基板是将粘结层和纤维织物层依次结合于PU板上强度待加强位置得到的。
对每层结构的描述以及对PU板上强度待加强位置的描述与本发明第一方面中的描述相同。
聚氨酯复合板材的制备工艺简单，便于工业化生产。
具体的工艺流程包括：
S1、制备需要局部加强位置形状的纤维织物层(玻纤布)；
S2、制备与上一步规格玻纤布相匹配的粘结层(PA膜)；
S3、将先前制备的PA膜与玻纤布逐一贴在PU板相应位置上，构成基板；
S4、与其它膜层按照加热压制成型工艺生产聚氨酯复合板材。
在一种优选的实施方式中，汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)在无纺布上制作第二玻璃纤维层、第二胶粉层，然后放置步骤(b)得到的PU基板，再在PU基板上制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
具体地，包括以下步骤：将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉(播撒顺序可以调换)，然后放置PU基板，再在PU基板上播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉(播撒顺序可以调换)，放置高分子胶膜，经复合机的加热板加热，在一定压力下进行辊压复合，冷却后得到。
优选地，热压复合的温度为150～260℃，优选为180～250℃，进一步优选为200～220℃，例如为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或260℃。
优选地，热压复合的压力为0.4～0.6MPa，优选为0.5～0.6MPa，例如为0.4MPa、0.5MPa或0.6MPa。
采用一步法生产聚氨酯板材，生产工艺简单，生产线能耗低、生产效率高，产品质量稳定。
在另一种优选的实施方式中，汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)先在PU基板的一面制作第二胶粉层、第二玻璃纤维层经热压复合、冷却，得到半成品；再在无纺布上放置上述半成品，然后在PU基板的另一面制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
具体地，包括以下步骤：首先将PU基板放在传送带上，然后在PU基板的一面播撒玻璃纤维、热熔胶粉(播撒顺序可以调换)，经热压复合、冷却，得到半成品；其次，将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上放置上述半成品，然后在PU基板的另一面播撒热熔胶粉和玻璃纤维(播撒顺序可以调换)，放置高分子胶膜，经热压复合、冷却，即得。
采用二步法生产聚氨酯板材，板材不易脱层，整体性好。
根据本发明的第三个方面，提供了一种汽车，包括上述汽车顶棚聚氨酯复合板材或上述汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法制得的聚氨酯复合板材。
由于汽车顶棚采用了本发明的聚氨酯复合板材，具有与本发明汽车顶棚聚氨酯复合板材相同的优势，不会产生局部撕裂，使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。本发明涉及的各原料均可通过商购获取。
实施例1
一种局部阅读灯高强度的汽车顶棚聚氨酯复合板材，自上而下依次包括：PE胶膜(厚度为0.1mm)、第一玻璃纤维层(厚度为0.5mm)、第一胶粉层(厚度为0.1mm)、PU板(厚度为10mm)、PA胶膜(厚度为0.1mm)、玻纤布(厚度为0.3mm)、第二胶粉层(厚度为0.1mm)、第二玻璃纤维层(厚度为0.5mm)和无纺布层(厚度为0.5mm)。其中，PA胶膜和玻纤布位置和形状与板材阅读灯位置对应。
实施例2
一种局部扶手高强度的汽车顶棚聚氨酯复合板材，自上而下依次包括：PE胶膜(厚度为0.02mm)、第一玻璃纤维层(厚度为1mm)、第一胶粉层(厚度为0.01mm)、PU板(厚度为15mm)、PA胶膜(厚度为0.02mm)、玻纤布(厚度为0.5mm)、第二胶粉层(厚度为0.01mm)、第二玻璃纤维层(厚度为1mm)和无纺布层(厚度为0.1mm)。其中，PA胶膜和玻纤布位置和形状与板材扶手位置对应。
实施例3
一种局部A/B/C柱高强度的汽车顶棚聚氨酯复合板材，自上而下依次包括：PE胶膜(厚度为0.2mm)、第一玻璃纤维层(厚度为0.2mm)、第一胶粉层(厚度为0.2mm)、PU板(厚度为5mm)、PA胶膜(厚度为0.2mm)、玻纤布(厚度为0.1mm)、第二胶粉层(厚度为0.2mm)、第二玻璃纤维层(厚度为0.2mm)和无纺布层(厚度为1mm)。其中，PA胶膜和玻纤布位置和形状与板材A/B/C柱位置对应。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，将PA胶膜替换为PE胶膜。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，将第一玻璃纤维层与第一胶粉层的位置互换，其余层位置不变。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于，将第二胶粉层与第二玻璃纤维层的位置互换，其余层位置不变。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，将第一玻璃纤维层与第一胶粉层的位置互换，同时将第二胶粉层与第二玻璃纤维层的位置互换，其余层位置不变。
实施例8-11
分别采用以下制备方法制备实施例1-4的聚氨酯复合板材：
(1)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的PA胶膜和玻纤布；
(2)将PA胶膜和玻纤布依次粘结于PU板上强度待加强位置(阅读灯、扶手或A/B/C柱)，得到PU基板；
(3)将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，然后放置PU基板，再在PU基板上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
实施例12
分别采用以下制备方法制备实施例5的聚氨酯复合板材：
(1)、(2)同实施例8；
(3)将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，然后放置PU基板，再在PU基板上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
实施例13
分别采用以下制备方法制备实施例6的聚氨酯复合板材：
(1)、(2)同实施例8；
(3)将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，然后放置PU基板，再在PU基板上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
实施例14
分别采用以下制备方法制备实施例7的聚氨酯复合板材：
(1)、(2)同实施例8；
(3)将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，然后放置PU基板，再在PU基板上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
实施例15
本实施例与实施例8的区别在于步骤(3)不同，本实施例的步骤(3)为：先将PU基板放在传送带上，然后在PU基板的一面依次播撒热熔胶粉和玻璃纤维，经热压复合、冷却，得到半成品；再将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上放置上述半成品，无纺布与玻璃纤维接触，然后在PU基板的另一面依次播撒热熔胶粉和玻璃纤维，放置PE胶膜，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
对比例1
一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，自上而下依次包括：PE胶膜(厚度为0.1mm)、第一玻璃纤维层(厚度为0.5mm)、第一胶粉层(厚度为0.1mm)、PU板(厚度为10mm)、第二胶粉层(厚度为0.1mm)、第二玻璃纤维层(厚度为0.5mm)和无纺布层(厚度为0.5mm)。
汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，然后放置PU板，再在PU板上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
对比例2
一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，自上而下依次包括：PE胶膜(厚度为0.1mm)、第一玻璃纤维层(厚度为1mm)、第一胶粉层(厚度为0.5mm)、PU板(厚度为10mm)、第二胶粉层(厚度为0.5mm)、第二玻璃纤维层(厚度为1mm)和无纺布层(厚度为0.5mm)。
汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法包括以下步骤：
将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒短切玻璃纤维和热熔胶粉，然后放置PU板，再在PU板上依次播撒热熔胶粉和短切玻璃纤维，最后放置PE胶膜，经复合机的加热板加热至200℃，在0.5MPa压力下进行辊压复合，冷却后得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
对实施例8-15以及对比例1-2制得的聚氨酯复合板材进行质量检测，检测结果如表1所示。
检测指标：压缩强度：测量相应局部增强位置的压缩强度，检测标准为GB/T 8813-2008；弯曲力：GB/T 10799-2008；弯曲强度：VDA275。
表1
Figure BDA0001845485680000151
从表1可以看出，本发明通过局部增加高分子膜和纤维织物层使板材的压缩强度较高，不会出现局部撕裂或折断，同时板材弯曲强度和弯曲力较好，使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。
实施例11将实施例8的PA胶膜替换为PE胶膜，压缩强度基本不变，弯曲力和弯曲强度略有不同。
实施例12-14胶粉层和玻纤层的位置不同，板材的压缩强度、弯曲力和弯曲强度均能保持较好水平。
实施例15与实施例8采用不同的制备工艺制备，板材性能差别不大。
对比例1局部没有增加高分子膜和纤维织物层，板材的局部压缩强度达不到要求，生产时局部出现撕裂。对比例2通过增加胶粉和玻纤层厚度来提高板材的压缩强度，虽然能够避免局部撕裂，但明显增加了板材的重量。而且对比例1的板材弯曲力和弯曲强度较实施例8差。
由此可以看出，本发明通过局部增加高分子膜和纤维织物层使板材在满足局部强度、避免局部撕裂的条件下不仅重量更轻，而且弯曲强度和弯曲力较好，使用中不易导致顶棚出现褶皱、偏软、下榻和变型等问题。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (17)

1.一种汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材包括PU基板、至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层，所述PU基板包括PU板，PU板上强度待加强位置处依次结合有粘结层和纤维织物层；
所述粘结层包括PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜中的一种；所述粘结层的厚度为0.02-0.2mm；
所述纤维织物层为玻纤布，所述纤维织物层的厚度为0.1-0.5mm。
2.按照权利要求1所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述粘结层和所述纤维织物层的形状和尺寸均独立地与板材强度待加强位置的形状和尺寸相匹配；
所述粘结层边缘尺寸超出所述纤维织物层边缘5-15mm。
3.按照权利要求1所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述粘结层为PA胶膜。
4.按照权利要求1所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述PU板的厚度为5-15mm；
所述高分子胶膜层包括PA胶膜、PE胶膜或PP胶膜中的一种；
所述高分子胶膜层的厚度为0.02-0.2mm。
5.按照权利要求4所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述高分子胶膜层为PE胶膜。
6.按照权利要求1-5任一项所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材包括PU基板、两层玻璃纤维层、两层胶粉层和一层高分子胶膜层。
7.按照权利要求6所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一玻璃纤维层、第一胶粉层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二胶粉层、第二玻璃纤维层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一胶粉层、第一玻璃纤维层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二玻璃纤维层、第二胶粉层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一玻璃纤维层、第一胶粉层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二玻璃纤维层、第二胶粉层和无纺布层；或，
所述汽车顶棚聚氨酯复合板材自上而下依次包括高分子胶膜层、第一胶粉层、第一玻璃纤维层、PU板、粘结层、纤维织物层、第二胶粉层、第二玻璃纤维层和无纺布层。
8.按照权利要求6所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材，其特征在于，所述第一玻璃纤维层和所述第二玻璃纤维层的厚度均独立地为0.2-1mm；
所述第一胶粉层和所述第二胶粉层均独立地包括PA胶粉、PE胶粉或PP胶粉中的一种，所述第一胶粉层和所述第二胶粉层的厚度均独立地为0.01-0.2mm；
所述无纺布层的厚度为0.1-1mm。
9.一种权利要求1-8任一项所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
PU基板与至少一层玻璃纤维层、至少一层胶粉层和至少一层高分子胶膜层经加热压制成型工艺制得汽车顶棚聚氨酯复合板材；
PU基板是将粘结层和纤维织物层依次结合于PU板上强度待加强位置得到的。
10.按照权利要求9所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)在无纺布上制作第二玻璃纤维层、第二胶粉层，然后放置步骤(b)得到的PU基板，再在PU基板上制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
11.按照权利要求10所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，热压复合的温度为150～260℃。
12.按照权利要求11所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，热压复合的温度为180～250℃。
13.按照权利要求12所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，热压复合的温度为200～220℃。
14.按照权利要求10所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，热压复合的压力为0.4～0.6MPa。
15.按照权利要求14所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，热压复合的压力为0.5～0.6MPa。
16.按照权利要求9所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供与板材强度待加强位置形状相匹配的粘结层和纤维织物层；
(b)将粘结层和纤维织物层依次粘结于PU板上强度待加强位置，得到PU基板；
(c)先在PU基板的一面制作第二胶粉层、第二玻璃纤维层经热压复合、冷却，得到半成品；再在无纺布上放置上述半成品，然后在PU基板的另一面制作第一胶粉层、第一玻璃纤维层和高分子胶膜层，经热压复合、冷却，得到汽车顶棚聚氨酯复合板材。
17.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-8任一项所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材或权利要求9-16任一项所述的汽车顶棚聚氨酯复合板材的制备方法制得的聚氨酯复合板材。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102423934A (zh) * 2011-09-29 2012-04-25 溧阳市山湖实业有限公司汽车装饰材料分公司 加强衬垫和聚氨酯复合板
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102423934A (zh) * 2011-09-29 2012-04-25 溧阳市山湖实业有限公司汽车装饰材料分公司 加强衬垫和聚氨酯复合板
CN207172930U (zh) * 2017-09-08 2018-04-03 张家港长泰汽车饰件材料有限公司 汽车顶蓬聚氨酯复合板材

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