CN112644112B

CN112644112B - 一种汽车智能中控多层板及其制备方法

Info

Publication number: CN112644112B
Application number: CN202011497035.2A
Authority: CN
Inventors: 金赛勇
Original assignee: Vabael Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Vabael Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2040-12-17
Also published as: CN112644112A

Abstract

本发明涉及一种汽车智能中控多层板及其制备方法，所述多层板包括有设置在中部的内半固化片层，所述内半固化片层的上下两侧设置有内铜箔层，所述内铜箔层的上表面设置有外固化片层，所述外固化片层的上表面设置有外铜箔层，所述外铜箔层的外表面设置有阻燃保护层；本发明设计的汽车智能中控多层板将多层的半固化片和铜箔进行堆叠，通过不同材料的半固化片与铜箔进行组合并压制得到多层板，并通过双层的阻燃、绝缘材料覆盖在多层板的表面，提升多层的阻燃和绝缘性能，通过在半固化片上设置有散热块和空腔，能够加快多层板的散热，实现多层板小角度的弯曲，引入石墨烯和碳纤维材料，提升半固化片的强度和韧性，进而提升多层板的力学性能。

Description

一种汽车智能中控多层板及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车智能技术领域，更确切的说是涉及一种汽车智能中控多层板及其制备方法。

背景技术

汽车中央控制台最初由汽车车载多媒体、汽车收音机、车载电话和汽车空调系统的人机控制需求发展而来，开始主要是由按钮和电子数字显示作为主流人机交互方式。目前汽车中央控制台上的车载多媒体一般带有 5-7 寸的触摸屏，触摸屏固定在中央控制台上不可取下，不能满足用户的不同需求，且中央控制台不能给用户的智能移动终端提供无线上网服务。随着平板电脑的普及，如果在汽车中央控制台上有一种装置能够和平板电脑配合实现汽车多媒体、中控等功能，并为平板电脑提供无线上网服务，可以提高用户体验。

近来，由于全球环境问题和化石燃料的枯竭，可再生的清洁能源受到越来越多的关注。这其中，作为能够解决环境污染和化石燃料枯竭问题的代表性的无污染能源的太阳能备受关注。

应用光伏发电原理的光伏电池是一种将太阳光转化成电能的装置。因为光伏电池需要长期暴露于室外环境以有利于太阳光的吸收，因此通过进行多种包装工艺而将其制成单元以保护电池。这种单元称为光伏组件。

通常，光伏组件使用具有优异的耐候性和耐久性的背板从而在长期暴露于室外环境期间可靠地保护光伏电池。所述背板通常包括其中在基板上堆叠含有例如聚氟乙烯(PVF)的基于氟的聚合物的树脂层的背板。

然而，由于PVF树脂对通常作为背板基板的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的差的粘附力，因此通过层压基于氟的聚合物膜来使用PVF树脂，其中，基于氟的聚合物膜是通过使用基于聚氨酯的粘合剂在基板上挤压或铸塑得到的。然而，对于这种技术，需要昂贵的膜制备设备、粘合剂和额外的粘合剂涂覆和层压工艺。此外，对于这种技术，为了处理膜，需要使用比所需的膜更厚的膜，限制了各种添加剂和填料的使用，并且需要较高的加工温度。

另一方面，当将以树脂悬浮液或溶液的形式制备的基于氟的聚合物膜在基板上涂覆并干燥时，使用通常具有高沸点的溶剂，并且需要200℃以上的高干燥温度。

使用大量的能量来提供 PVF 树脂溶液所需的高干燥温度。这增加了光伏组件背板的生产成本并引起基板的热冲击和热变形。结果，产品的质量(机械特性等)下降，并且其机械性能在长期室外使用中快速裂化。

因此，日益需要具有优异的耐久性和耐候性并且能够在低温下干燥的用于光伏组件背板的材料，从而降低生产成本并提高生产率和光伏组件的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有不同材料合成的半固化片堆叠而成的多层板及其制备方法，通过引入石墨烯和碳纤维材料，提升多层板的性能，设置散热块和空腔，提高多层板的散热效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车智能中控多层板，所述多层板包括有设置在中部的内半固化片层，所述内半固化片层的上下两侧设置有内铜箔层，所述内铜箔层的上表面设置有外半固化片层，所述外半固化片层的上表面设置有外铜箔层，所述外铜箔层的外表面设置有阻燃保护层；所述内半固化片层由改性树脂胶和改性无机纤维组成，所述外半固化片层由改性树脂胶和改性有机纤维组成。

作为优选的，所述阻燃保护层包括有以下重量百分比的组成原料：ABS改性聚碳酸酯 30～60 %、甲基八溴醚 15～25 %、复合性硅微粉 15～20 %、多聚磷酸铵 10～25 %、纳米级氢氧化铝 10～16 %、三聚氰胺磷酸盐 5～15 %和超细玻璃纤维 5～15 %。

作为优选的，所述内半固化片层内部设置有若干个散热块，散热块之间设置有散热网线；所述外半固化片层内部设置有若干个空腔，空腔之间设置有连接管。

作为优选的，所述多层板的两侧设置有“[”型的散热片，散热片的内侧设置有阻燃保护层；所述散热片上设置有若干个朝内凸起，朝内凸起穿过阻燃保护层连接多层板内的内半固化片层和外半固化片层。

作为优选的，所述散热片上上设置有若干个贯穿孔，贯穿孔贯穿阻燃保护层和散热片；所述多层板两侧的散热片之间在阻燃保护层之间设置有透明的绝缘阻燃层。

作为优选的，所述绝缘阻燃层包括有以下重量百分比的组成原料：纳米蒙脱土改性聚亚酰胺30～50 %、ABS改性聚碳酸酯 20～40 %、甲基八溴醚 15～25 %、多聚磷酸铵 10～20 %、中空玻璃微珠 10～16 %和三聚氰胺磷酸盐 5～10 %。

作为优选的，所述改性树脂胶包括有以下重量百分比的组成原料：

石墨烯改性环氧树脂 25～35 %

碳纤维改性无溴树脂 15～20 %

MDI改性环氧树脂 13～18 %

4,4’-二氧基二苯基砜(DDS) 1.5～5.0 %

复合性硅微粉 8～12 %

纳米级三聚氰胺磷酸盐 3～6 %

改性氧化石墨烯 2～5 %

乙烯乙二醇醚 25～30 %

2-乙基-4-甲基咪唑 1.5～3.5 %。

作为优选的，所述无机纤维为超细玻璃纤维、陶瓷纤维、编织碳纤维的混合物，混合比例为2～5:2～3:1～2。

作为优选的，所述有机纤维为高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体纤维、石墨烯改性尼龙纤维、ABS改性特氟龙纤维的混合物，混合比例为3～5:2～3:1～2。

一种如上所述的汽车智能中控多层板的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：

1).制备胶液：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0～10 ℃，加入石墨烯改性环氧树脂、碳纤维改性无溴树脂、MDI改性环氧树脂和乙烯乙二醇醚，搅拌100～250min至树脂完全溶解于乙烯乙二醇醚中；

往溶解后的混料中加入复合性硅微粉、纳米级三聚氰胺磷酸盐、改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌100～150 min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；

往过滤后混料中加入4,4’-二氧基二苯基砜(DDS)、2-乙基-4-甲基咪唑，然后循环搅拌45～90 min，调制完成得到树脂胶液；

2).制作半固化片：将组成内半固化片层的无机纤维无缝堆放并进行压制得到混合无机纤维布，将组成外半固化片层的有机纤维进行编织得到编织有机纤维布；

将步骤1得到的胶液通过垂直上胶机浸渍于无机纤维布和编织有机纤维布上，对浸渍胶液的无机纤维布和编织有机纤维布进行烘烤，烘烤温度为60～120 ℃，烘烤时间为5～20 min，形成连续化的内半固化片层和外半固化片层；

3).制作多层板：将准备好的半固化片层、内铜箔层、外半固化片层、外铜箔层和阻燃保护层多层叠放好，通过热压机在200～250℃热压成型，得到初级多层板；

4).合成多层板：在初级对层板的两侧涂覆阻燃保护层，再将散热片安装在初级多层板的两侧，再涂覆绝缘阻燃层，使得绝缘阻燃层与散热片的厚度相同，将多层板置于60～100℃的烘箱中烘干即可。

本发明的有益效果：本发明设计的汽车智能中控多层板将多层的半固化片和铜箔进行堆叠，通过不同材料的半固化片与铜箔进行组合并压制得到多层板，并通过双层的阻燃、绝缘材料覆盖在多层板的表面，提升多层的阻燃和绝缘性能，通过在半固化片上设置有散热块和空腔，能够加快多层板的散热，实现多层板小角度的弯曲，引入石墨烯和碳纤维材料，提升半固化片的强度和韧性，进而提升多层板的力学性能。

附图说明

图1是本发明的汽车智能中控多层板的横截面结构示意图。

图2是本发明的汽车智能中控多层板的局部放大结构示意图。

图中：1、内半固化片层；2、内铜箔层；3、外半固化片层；4、外铜箔层；5、阻燃保护层；6、散热块；7、散热网线；8、空腔；9、连接管；10、散热片；11、绝缘阻燃层；12、贯穿孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，一种汽车智能中控多层板，多层板包括有设置在中部的内半固化片层1，内半固化片层1的上下两侧设置有内铜箔层2，内铜箔层2的上表面设置有外半固化片层3，外半固化片层3的上表面设置有外铜箔层4，外铜箔层4的外表面设置有阻燃保护层5；内半固化片层1由改性树脂胶和改性无机纤维组成，外半固化片层3由改性树脂胶和改性有机纤维组成。

进一步地，阻燃保护层5包括有以下重量百分比的组成原料：ABS改性聚碳酸酯 40%、甲基八溴醚 15 %、复合性硅微粉 15 %、多聚磷酸铵 10 %、纳米级氢氧化铝 10 %、三聚氰胺磷酸盐 5 %和超细玻璃纤维 5 %。

进一步地，内半固化片层1内部设置有若干个散热块6，散热块6之间设置有散热网线7；外半固化片层3内部设置有若干个空腔8，空腔8之间设置有连接管9。

进一步地，多层板的两侧设置有“[”型的散热片10，散热片10的内侧设置有阻燃保护层5；散热片10上设置有若干个朝内凸起，朝内凸起穿过阻燃保护层5连接多层板内的内半固化片层1和外半固化片层3。

进一步地，散热片10上上设置有若干个贯穿孔12，贯穿孔12贯穿阻燃保护层5和散热片10；多层板两侧的散热片10之间在阻燃保护层5之间设置有透明的绝缘阻燃层11。

进一步地，绝缘阻燃层11包括有以下重量百分比的组成原料：纳米蒙脱土改性聚亚酰胺40 %、ABS改性聚碳酸酯 20 %、甲基八溴醚 15 %、多聚磷酸铵 10 %、中空玻璃微珠10 %和三聚氰胺磷酸盐 5 %。

进一步地，改性树脂胶包括有以下重量百分比的组成原料：

石墨烯改性环氧树脂 25 %

碳纤维改性无溴树脂 15 %

MDI改性环氧树脂 13 %

4,4’-二氧基二苯基砜(DDS) 1.5 %

复合性硅微粉 9 %

纳米级三聚氰胺磷酸盐 5 %

改性氧化石墨烯 5 %

乙烯乙二醇醚 25 %

2-乙基-4-甲基咪唑 1.5 %。

进一步地，无机纤维为超细玻璃纤维、陶瓷纤维、编织碳纤维的混合物，混合比例为5:3:2。

进一步地，有机纤维为高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体纤维、石墨烯改性尼龙纤维、ABS改性特氟龙纤维的混合物，混合比例为3:3:2。

一种汽车智能中控多层板的制备方法，制备方法的具体步骤如下：

1).制备胶液：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0 ℃。加入石墨烯改性环氧树脂、碳纤维改性无溴树脂、MDI改性环氧树脂和乙烯乙二醇醚，搅拌250 min至树脂完全溶解于乙烯乙二醇醚中；

往溶解后的混料中加入复合性硅微粉、纳米级三聚氰胺磷酸盐、改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌150 min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；

往过滤后混料中加入4,4’-二氧基二苯基砜(DDS)、2-乙基-4-甲基咪唑，然后循环搅拌90 min，调制完成得到树脂胶液；

2).制作半固化片：将组成内半固化片层1的无机纤维无缝堆放并进行压制得到混合无机纤维布，将组成外半固化片层3的有机纤维进行编织得到编织有机纤维布；

将步骤1得到的胶液通过垂直上胶机浸渍于无机纤维布和编织有机纤维布上，对浸渍胶液的无机纤维布和编织有机纤维布进行烘烤，烘烤温度为60 ℃，烘烤时间为20min，形成连续化的内半固化片层1和外半固化片层3；

3).制作多层板：将准备好的半固化片层1、内铜箔层2、外半固化片层3、外铜箔层4和阻燃保护层5多层叠放好，通过热压机在250℃热压成型，得到初级多层板；

4).合成多层板：在初级对层板的两侧涂覆阻燃保护层5，再将散热片10安装在初级多层板的两侧，再涂覆绝缘阻燃层11，使得绝缘阻燃层11与散热片10的厚度相同，将多层板置于100℃的烘箱中烘干即可。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

阻燃保护层5包括有以下重量百分比的组成原料：ABS改性聚碳酸酯 30 %、甲基八溴醚 15 %、复合性硅微粉 15 %、多聚磷酸铵 20 %、纳米级氢氧化铝 10%、三聚氰胺磷酸盐5%和超细玻璃纤维 5 %。

绝缘阻燃层11包括有以下重量百分比的组成原料：纳米蒙脱土改性聚亚酰胺30%、ABS改性聚碳酸酯 25 %、甲基八溴醚 15 %、多聚磷酸铵 15 %、中空玻璃微珠 10 %和三聚氰胺磷酸盐 5 %。

改性树脂胶包括有以下重量百分比的组成原料：

石墨烯改性环氧树脂 23 %

碳纤维改性无溴树脂 20 %

MDI改性环氧树脂 13 %

4,4’-二氧基二苯基砜(DDS) 1.5 %

复合性硅微粉 8 %

纳米级三聚氰胺磷酸盐 3 %

改性氧化石墨烯 5 %

乙烯乙二醇醚 25 %

2-乙基-4-甲基咪唑 1.5 %。

进一步地，无机纤维为超细玻璃纤维、陶瓷纤维、编织碳纤维的混合物，混合比例为2:2:1。

进一步地，有机纤维为高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体纤维、石墨烯改性尼龙纤维、ABS改性特氟龙纤维的混合物，混合比例为3:2:1。

1).制备胶液：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定10 ℃。加入石墨烯改性环氧树脂、碳纤维改性无溴树脂、MDI改性环氧树脂和乙烯乙二醇醚，搅拌100 min至树脂完全溶解于乙烯乙二醇醚中；

往溶解后的混料中加入复合性硅微粉、纳米级三聚氰胺磷酸盐、改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌100 min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；

往过滤后混料中加入4,4’-二氧基二苯基砜(DDS)、2-乙基-4-甲基咪唑，然后循环搅拌45 min，调制完成得到树脂胶液；

将步骤1得到的胶液通过垂直上胶机浸渍于无机纤维布和编织有机纤维布上，对浸渍胶液的无机纤维布和编织有机纤维布进行烘烤，烘烤温度为120 ℃，烘烤时间为5min，形成连续化的内半固化片层1和外半固化片层3；

3).制作多层板：将准备好的半固化片层1、内铜箔层2、外半固化片层3、外铜箔层4和阻燃保护层5多层叠放好，通过热压机在200℃热压成型，得到初级多层板；

4).合成多层板：在初级对层板的两侧涂覆阻燃保护层5，再将散热片10安装在初级多层板的两侧，再涂覆绝缘阻燃层11，使得绝缘阻燃层11与散热片10的厚度相同，将多层板置于60℃的烘箱中烘干即可。

在本发明中，本发明设计的汽车智能中控多层板将多层的半固化片和铜箔进行堆叠，通过不同材料的半固化片与铜箔进行组合并压制得到多层板，并通过双层的阻燃、绝缘材料覆盖在多层板的表面，提升多层的阻燃和绝缘性能，通过在半固化片上设置有散热块和空腔，能够加快多层板的散热，实现多层板小角度的弯曲，引入石墨烯和碳纤维材料，提升半固化片的强度和韧性，进而提升多层板的力学性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种汽车智能中控多层板，其特征在于，所述多层板包括有设置在中部的内半固化片层（1），所述内半固化片层（1）的上下两侧设置有内铜箔层（2），所述内铜箔层（2）的上表面设置有外半固化片层（3），所述外半固化片层（3）的上表面设置有外铜箔层（4），所述外铜箔层（4）的外表面设置有阻燃保护层（5）；

所述内半固化片层（1）内部设置有若干个散热块（6），散热块（6）之间设置有散热网线（7）；所述外半固化片层（3）内部设置有若干个空腔（8），空腔（8）之间设置有连接管（9）；所述多层板的两侧设置有“[”型的散热片（10），散热片（10）的内侧设置有阻燃保护层（5）；所述散热片（10）上设置有若干个朝内凸起，朝内凸起穿过阻燃保护层（5）连接多层板内的内半固化片层（1）和外半固化片层（3）；所述散热片（10）上设置有若干个贯穿孔（12），贯穿孔（12）贯穿阻燃保护层（5）和散热片（10）；所述多层板两侧的散热片（10）之间在阻燃保护层（5）之间设置有透明的绝缘阻燃层（11）；

所述内半固化片层（1）由改性树脂胶和改性无机纤维组成，所述外半固化片层（3）由改性树脂胶和改性有机纤维组成；

所述阻燃保护层（5）包括有以下重量百分比的组成原料：ABS改性聚碳酸酯 30～60 %、甲基八溴醚 15～25 %、复合性硅微粉 15～20 %、多聚磷酸铵 10～25 %、纳米级氢氧化铝10～16 %、三聚氰胺磷酸盐 5～15 %和超细玻璃纤维 5～15 %。

2.根据权利要求1所述的一种汽车智能中控多层板，其特征在于：所述绝缘阻燃层（11）包括有以下重量百分比的组成原料：纳米蒙脱土改性聚亚酰胺30～50 %、ABS改性聚碳酸酯20～40 %、甲基八溴醚 15～25 %、多聚磷酸铵 10～20 %、中空玻璃微珠 10～16 %和三聚氰胺磷酸盐 5～10 %。

3.根据权利要求1所述的一种汽车智能中控多层板，其特征在于：所述改性树脂胶包括有以下重量百分比的组成原料：

石墨烯改性环氧树脂 25～35 %

碳纤维改性无溴树脂 15～20 %

MDI改性环氧树脂 13～18 %

4,4’-二氧基二苯基砜(DDS) 1.5～5.0 %

复合性硅微粉 8～12 %

纳米级三聚氰胺磷酸盐 3～6 %

改性氧化石墨烯 2～5 %

乙烯乙二醇醚 25～30 %

2-乙基-4-甲基咪唑 1.5～3.5 %。

4.根据权利要求1所述的一种汽车智能中控多层板，其特征在于：所述无机纤维为超细玻璃纤维、陶瓷纤维、编织碳纤维的混合物，混合比例为2～5:2～3:1～2。

5.根据权利要求1所述的一种汽车智能中控多层板，其特征在于：所述有机纤维为高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体纤维、石墨烯改性尼龙纤维、ABS改性特氟龙纤维的混合物，混合比例为3～5:2～3:1～2。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的汽车智能中控多层板的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：

1).制备胶液：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0～10 ℃，加入石墨烯改性环氧树脂、碳纤维改性无溴树脂、MDI改性环氧树脂和乙烯乙二醇醚，搅拌100～250 min至树脂完全溶解于乙烯乙二醇醚中；

2).制作半固化片：将组成内半固化片层（1）的无机纤维无缝堆放并进行压制得到混合无机纤维布，将组成外半固化片层（3）的有机纤维进行编织得到编织有机纤维布；

将步骤1得到的胶液通过垂直上胶机浸渍于无机纤维布和编织有机纤维布上，对浸渍胶液的无机纤维布和编织有机纤维布进行烘烤，烘烤温度为60～120 ℃，烘烤时间为5～20min，形成连续化的内半固化片层（1）和外半固化片层（3）；

3).制作多层板：将准备好的半固化片层（1）、内铜箔层（2）、外半固化片层（3）、外铜箔层（4）和阻燃保护层（5）多层叠放好，通过热压机在200～250℃热压成型，得到初级多层板；

4).合成多层板：在初级对层板的两侧涂覆阻燃保护层（5），再将散热片（10）安装在初级多层板的两侧，再涂覆绝缘阻燃层（11），使得绝缘阻燃层（11）与散热片（10）的厚度相同，将多层板置于60～100℃的烘箱中烘干即可。