CN115816742B - 一种epp基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，所属汽车发泡塑料部件技术领域，方法包括基层EPP珠粒预压膨胀；面层EPP珠粒预压膨胀；间层EPS珠粒预压膨胀；基层和间层的初压成型；补充面层后的复压成型等。本发明对保险杠进行分层制备，层间的结合方法提高保险杠的整体结合性，能够同时提高基层的回弹修复性，抗震吸能性和抗老化性；提高间层的强度，抗撞击性，抗震吸能性和抗老化性；提高面层的抗撞击性，耐磨性和抗老化性，进而达到综合提高保险杠的使用性能，延长使用寿命和撞击次数，提高保护效果。
Description
技术领域
本发明属于汽车发泡塑料部件技术领域，具体涉及一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法。
背景技术
汽车保险杠是吸收和缓和外界冲击力，防护车身前后部的安全装置。现在市场上大多数汽车采用塑料保险杠，汽车保险杠由外向内依次为外板、缓冲材料和横梁组成，外板和缓冲材料由塑料制成，横梁为冷轧薄板；其中，缓冲材料为缓冲撞击力防护车身的核心材料。塑料保险杠具有减轻车身重量、降低排放的优点，且具有良好的抗冲击性，还不易生锈，更加美观。
目前，塑料保险杠主要采用EPP材质制成，EPP是一种环保可降解的发泡塑料，通常为发泡聚丙烯珠粒，熔点在150℃左右，是一种新型抗压缓冲隔热材料，EPP通过材料体积收缩和扩张，吸收并释放能量来达到抗压缓冲效果，EPP的回弹性能够承受多次外力冲击。相比于其他材料还具有良好的耐应力开裂性能、隔热性能、隔音性能。
EPP保险杠是多采用EPP珠粒一体型腔模具冲压而成，主要依靠调节成型密度来控制产品质量，产品使用性能需要兼顾回弹性指标和硬度指标的平衡，即密度大硬度高，但回弹性差，变形修复能力差；而提高回弹性，则要降低密度，继而会降低硬度，影响耐磨性、耐刮擦、抗冲击抗撕裂强度。因此，单纯依靠EPP制备保险杠，还具有材料特性的局限性，很难做性能上的综合突破。
但随着汽车行业技术水平的不断提高，人们对行驶安全的逐渐重视，对汽车保险杠的性能要求也不断的提出更高的要求。目前的EPP保险杠在抗震吸能性能上的表现还有待提高，且长时间使用还易老化，会降低抗冲击的防护性，另外，整体压型由于要兼顾回弹性，因此其耐磨性能也较差，缩短使用寿命，耐撞性和耐冲击次数也有待提高。
发明内容
针对现有一体型腔模具冲压而成的EPP保险杠存在着性能局限性，那以满足越来越高的使用安全性要求，其需要进一步提高抗震吸能性、抗老化、抗撞击和耐磨性的同时，还要兼顾回弹和修复性的问题，本发明提供一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，分层制备，能够同时提高基层的回弹修复性，抗震吸能性和抗老化性；提高间层的强度，抗撞击性，抗震吸能性和抗老化性；提高面层的抗撞击性，耐磨性和抗老化性，进而达到综合提高保险杠的使用性能，延长使用寿命和撞击次数，提高保护效果。其具体技术方案如下：
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行或先后进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.1~0.2bar，压时40~45min，泄压5~10min；二次加压2~3bar，压时5~5.5h，泄压5~10min；三次加压3~3.5bar，压时40~50min，不泄压；四次降压1~2bar，压时70~80h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
所述基层EPP珠粒的球径为3~4mm；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.3~0.5bar，压时40~50min，泄压3~5min；二次加压3~3.5bar，压时6~7h，泄压3~5min；三次加压5~6bar，压时50~60min，不泄压；四次降压4~5bar，压时30~50min，不泄压；五次降压2~3bar，压时70~80h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
所述面层EPP珠粒的球径为1.5~2.5mm；所述面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维或微米级纤维，所述纳米级纤维和微米级纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维中的至少一种；所述纳米级纤维或微米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为5~10%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.2~0.4bar，压时30~40min，泄压3~5min；二次加压2~3bar，压时4~5h，泄压10~20min；三次加压4~4.5bar，压时30~40min，不泄压；四次降压3.5~4bar，压时30~50min，不泄压；五次降压3~3.5bar，压时30~50min，不泄压；六次降压1.5~2.5bar，压时80~90h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
所述EPS珠粒为阻燃型EPS，所述EPS珠粒的球径为1~2mm；
S2，初压成型，以下 S21、S22为同时进行或先后进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，之后对基层模具进行单面加热，使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
所述锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为110~120bar；所述预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为50~60℃，预热时间2~5s；所述单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为170~200℃，加热时间8~15s；所述单面加热为基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至70~80℃，混合均匀得到浆料A；浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=（8~10）∶（2~5）∶（10~12）；
再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶（3~8）；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，进行加热，使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
所述纤维的直径为0.1~0.3mm，所述纤维长度为1~2mm；所述纤维为聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维中的至少一种；
所述锁膜的压力为140~160bar；所述加热为通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为130~140℃，加热时间30~60s；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁膜之后对复压模具进行局部面加热，使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
所述锁膜为锁紧固定复压模具，锁膜的压力为140~160bar；所述局部面加热为通过电加热器对复压模具进行加热，加热温度为220~250℃，加热时间30~60s；所述局部面加热为基层型材的后表面不加热；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠，采用上述方法进行制备，保险杠包括基层1、间层2和面层3，所述间层2夹设在基层1和面层3之间，所述间层2与基层1为组合扣接，所述基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，所述面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，所述面层3的内表面与间层2为熔接；所述基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接。
上述技术方案中，所述圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排以上。
上述技术方案中，所述圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径。
上述技术方案中，所述间层2的厚度为基层1厚度的1/（3~4）。
上述技术方案中，所述面层3的厚度大于等于间层2的厚度。
上述技术方案中，所述基层1的边缘和圆柱凸起1.2与面层3熔接，圆柱凸起1.2的高度大于等于间层2的厚度。
本发明的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，与现有技术相比，有益效果为：
一、本发明方法基层采用四个阶段的预压方式对3~4mm的EPP珠粒进行膨胀发泡，预压压力结合加压过程中进行泄压，有效提高大粒径EPP珠粒的回弹性，针对基层的使用特性，提高保险杠的回弹修复性。
二、本发明方法面层采用1.5~2.5mm小粒径的EPP珠粒，EPP珠粒在发泡制备珠粒前参入适量的纳米级或微米级的增强纤维，能够有效提高面层的强度和抗撕裂性能，且不会影响成型均匀性；设计五个阶段的预压和泄压操作，能够提高小粒径的EPP珠粒在热熔成型后的质量，结合增强纤维，进一步提高抗撞击性，整体面层为间层进行很好的分压，分散压力后，减少形变。
三、本发明方法间层采用1~2mm更小粒径的EPS珠粒，提高整形硬度，设计六个阶段的预压和泄压操作，能够提高小粒径的EPS珠粒在热熔成型后的质量，还能够较少吸水率。间层成型采用特殊成型工艺，制备纤维浆料，能够均匀分散纤维，防止纤维团聚造成质量不均；二氧化硅溶胶比表面积可达600m2/g，能够在热熔成型过程中黏连形成网膜结构，能够固定纤维，与纤维联合提高间层的强度和防撞性；二氧化硅溶胶与聚乙烯醇结合能够起到增稠、触变、补强作用，提高EPS珠粒成型强度，且提高间层的耐高温性和耐低温性，提高抗老化性，延长使用保护寿命。本发明方法中设计的浆料配比是根据小粒径的EPS珠粒和使用指标特性设计，过多或过少都会影响小粒径的EPS珠粒的成型质量，过少会降低抗老化性、硬度和抗撞击性，过高则会影响EPS珠粒的顺利成型，造成成型慢，易分层开裂的现象。
四、本发明设计填充小粒径的EPP珠粒进行复压成型，面层热熔结合性更好，其中设计基层圆柱凸起穿过间层直接与面层融合，既能够实现间层与面层的结合，又能够实现基层与面层的结合，将间层很好的夹设在中间，整体结合度非常紧密，当受撞击后也不会发生分层断裂现象。在基层成型时，设计基层模具型腔的加热温度为170~200℃，温度较低，且单面加热为基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽，为了在结合面层时，基层前表面熔接性更好。
五、本发明设计间层的形状与基层前表面形状相适配，即间层填充了基层前表面的圆柱凹槽，使间层与基层的结合也更好，在受到撞击后不会发生两层分裂。间层的高强度能够很好提高抗撞击抗变形，也能够很好的分散撞击力，增大基层受理面积，减轻基层局部形变，进而基层恢复力更好，延长使用次数和寿命。
六、本发明方法在复压成型时，设计局部加热，基层型材的后表面不加热，能够在一定程度上保护基层型材的原始性能，减少降低回弹性修复性。
七、本发明设计间层对基层和面层进行一定程度的阻隔，相比于同材质的一体成型保险杠，能够大幅减少吸水率，提高抗老化性，延长使用保护寿命。
八、本发明设计保险杠的圆柱凹槽的直径小于圆柱凸起的直径，圆柱凸起的高度大于等于间层的厚度，能够提高基层与面层的接触面积，提高熔接质量，进而提高保险杠整体的抗拉强度和应力强度；设计间层的厚度为基层厚度的1/（3~4），能够很好的保证整体保险杠的回弹修复性，以及兼顾硬度和抗撞击性；面层的厚度大于等于间层的厚度，能后对间层起到很好的缓释作用力的作用；该保险杠的结构设计也是配合制备工艺进行设计，才能实现更好的使用性能。
九、本发明设计各层的成型压力和温度等参数，是根据层的厚度和材料性质以及需达到的指标要求而设计的，以实现层型材的品质以及层间结合品质，实现整体保险杠的使用效果，参数超范围会直接影响保险杠成型和使用性能，包括抗压强度、延伸率、压缩应力、弯曲强度、弹性、撕裂强度、硬度、吸水率等，以及成型的无过熟过生现象，有无缺料、是否多料、有无断裂现象。
综上，本发明保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
附图说明
图1为本发明一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的俯视截面示意图；
图2为本发明一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的基层型材的前表面示意图；
图3为本发明一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的基层型材的俯视局部图；
图4为本发明一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的俯视局部剖面图；
图1-4中，1-基层，1.1-圆柱凹槽，1.2-圆柱凸起；2-间层；3-面层。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1-4对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为3.5mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.15bar，压时42min，泄压8min；二次加压2.5bar，压时5h，泄压6min；三次加压3.2bar，压时45min，不泄压；四次降压1.5bar，压时75h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为1.6mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.35bar，压时42min，泄压3min；二次加压3.1bar，压时6h，泄压3min；三次加压5.2bar，压时52min，不泄压；四次降压4.2bar，压时35min，不泄压；五次降压2.2bar，压时73h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维，即玄武岩纤维和纳米玻璃纤维；纳米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为7%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为1.2mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.25bar，压时32min，泄压3min；二次加压2.2bar，压时4h，泄压12min；三次加压4.1bar，压时32min，不泄压；四次降压3.6bar，压时34min，不泄压；五次降压3.2bar，压时32min，不泄压；六次降压1.8bar，压时83h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为同时进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为115bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为55℃，预热时间3s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为185℃，加热时间10s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至75℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=9∶3∶11；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶5；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为150bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为135℃，加热时间50s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为150bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为235℃，加热时间45s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/4，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，面层3与基层1和间层2为熔接；基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2；基层1的边缘和圆柱凸起1.2与面层3熔接，圆柱凸起1.2的高度等于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径为圆柱凸起1.2直径的2/3；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例2
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为3mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.1bar，压时40min，泄压5min；二次加压2bar，压时5h，泄压5min；三次加压3bar，压时40min，不泄压；四次降压1bar，压时70h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为2.2mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次
为：一次加压0.45bar，压时48min，泄压5min；二次加压3.4bar，压时7h，泄压4min；三次加压5.8bar，压时58min，不泄压；四次降压4.6bar，压时45min，不泄压；五次降压2.7bar，压时78h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维，纳米级纤维为玻璃纤维和陶瓷纤维；纳米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为5%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为1.8mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.35bar，压时38min，泄压4min；二次加压2.8bar，压时5h，泄压18min；三次加压4.4bar，压时37min，不泄压；四次降压3.9bar，压时38min，不泄压；五次降压3.4bar，压时45min，不泄压；六次降压2.2bar，压时88h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下 S21、S22为同时进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为110bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为50℃，预热时间2s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为170℃，加热时间8s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至70℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=8∶2∶10；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶3；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为140bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为130℃，加热时间30s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为玄武岩纤维和玻璃纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为140bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为220℃，加热时间30s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/4，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度等于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径为圆柱凸起1.2直径的2/3；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例3
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为先后进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为4mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.2bar，压时45min，泄压10min；二次加压3bar，压时5.5h，泄压10min；三次加压3.5bar，压时50min，不泄压；四次降压2bar，压时80h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为1.5mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.5bar，压时40min，泄压5min；二次加压3bar，压时7h，泄压3min；三次加压5bar，压时60min，不泄压；四次降压4bar，压时50min，不泄压；五次降压2bar，压时80h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有微米级纤维，微米级纤维为玄武岩纤维和陶瓷纤维中的至少一种；微米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为10%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为1mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.4bar，压时30min，泄压5min；二次加压2bar，压时5h，泄压10min；三次加压4.5bar，压时30min，不泄压；四次降压4bar，压时30min，不泄压；五次降压3.5bar，压时30min，不泄压；六次降压2.5bar，压时80h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为先后进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为120bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为60℃，预热时间5s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为200℃，加热时间15s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至80℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=10∶5∶12；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶8；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为160bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为140℃，加热时间60s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为玻璃纤维和陶瓷纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为160bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为220℃，加热时间60s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/4，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度等于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例4
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为4mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.1bar，压时45min，泄压5min；二次加压3bar，压时5h，泄压10min；三次加压3bar，压时50min，不泄压；四次降压1bar，压时80h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为2.5mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.3bar，压时50min，泄压3min；二次加压3.5bar，压时6h，泄压5min；三次加压5bar，压时60min，不泄压；四次降压4bar，压时50min，不泄压；五次降压2bar，压时80h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有微米级纤维，微米级纤维为玄武岩纤维；微米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为6%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为2mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.2bar，压时40min，泄压3min；二次加压3bar，压时4h，泄压20min；三次加压4bar，压时40min，不泄压；四次降压3.5bar，压时50min，不泄压；五次降压3bar，压时50min，不泄压；六次降压1.5bar，压时90h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为先后进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为120bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为50℃，预热时间5s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为170℃，加热时间15s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至70℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=10∶2∶12；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶3；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为160bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为130℃，加热时间60s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为聚乙烯醇纤维和陶瓷纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为140bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为250℃，加热时间30s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/3，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度大于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例5
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为先后进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为3mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.2bar，压时40min，泄压10min；二次加压2bar，压时5.5h，泄压5min；三次加压3.5bar，压时40min，不泄压；四次降压2bar，压时70h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为2.5mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.5bar，压时50min，泄压5min；二次加压3.5bar，压时7h，泄压5min；三次加压6bar，压时60min，不泄压；四次降压5bar，压时50min，不泄压；五次降压3bar，压时80h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维，纳米级纤维为陶瓷纤维；纳米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为7%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为2mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.4bar，压时40min，泄压5min；二次加压3bar，压时5h，泄压20min；三次加压4.5bar，压时40min，不泄压；四次降压4bar，压时50min，不泄压；五次降压3.5bar，压时50min，不泄压；六次降压2.5bar，压时90h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为同时进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为110bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为60℃，预热时间2s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为200℃，加热时间8s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至80℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=8∶5∶10；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶8；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为140bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为140℃，加热时间30s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维和玻璃纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为160bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为250℃，加热时间60s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/4，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度大于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例6
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为3.8mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.2bar，压时43min，泄压8min；二次加压2.8bar，压时5.3h，泄压8min；三次加压3.3bar，压时47min，不泄压；四次降压1.8bar，压时78h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为1.5mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.3bar，压时40min，泄压3min；二次加压3bar，压时6h，泄压3min；三次加压5bar，压时50min，不泄压；四次降压4bar，压时30min，不泄压；五次降压2bar，压时70h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有微米级纤维，微米级纤维为玄武岩纤维和陶瓷纤维；微米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为7.5%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为1mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.2bar，压时30min，泄压3min；二次加压2bar，压时4h，泄压10min；三次加压4bar，压时30min，不泄压；四次降压3.5bar，压时30min，不泄压；五次降压3bar，压时30min，不泄压；六次降压1.5bar，压时80h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为同时进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为118bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为58℃，预热时间4s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为190℃，加热时间14s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至78℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=9.5∶4∶11；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶7；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为155bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为138℃，加热时间55s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为玄武岩纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为140bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为220℃，加热时间30s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/3，面层3的厚度等于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度等于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
实施例7
一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为先后进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将球径为3.2mm的基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.12bar，压时41min，泄压6min；二次加压2.2bar，压时5h，泄压7min；三次加压3.1bar，压时42min，不泄压；四次降压1.2bar，压时72h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将球径为2mm的面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.4bar，压时45min，泄压4min；二次加压3.2bar，压时6.5h，泄压4min；三次加压5.5bar，压时55min，不泄压；四次降压4.5bar，压时40min，不泄压；五次降压2.5bar，压时75h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
其中，面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维，纳米级纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维的混合纤维；纳米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为9%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将阻燃型且球径为1.5mm的间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.3bar，压时35min，泄压4min；二次加压2.5bar，压时4.5h，泄压15min；三次加压4.2bar，压时35min，不泄压；四次降压3.7bar，压时40min，不泄压；五次降压3.3bar，压时40min，不泄压；六次降压2bar，压时85h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
S2，初压成型，以下S21、S22为先后进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁膜并预热，锁膜为锁紧固定基层模具，锁膜的压力为113bar，预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为52℃，预热时间2s；之后对基层模具进行单面加热，单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为175℃，加热时间9s；其中，基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽；加热后使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至72℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=8.5∶2.5∶10；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶4；将浆料B分散均匀注入至间层磨具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁膜，锁膜的压力为145bar，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为132℃，加热时间35s；使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
其中，纤维的直径为0.1~0.3mm，纤维长度为1~2mm；纤维为陶瓷纤维；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁紧固定复压模具，锁膜的压力为150bar，然后通过电加热器对复压模具进行局部面加热，加热温度为230℃，加热时间45s，其中局部面加热为基层型材的后表面不加热；使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材；
S4，后处理：
保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
本实施例上述方法制备的保险杠，如图1-4所示，保险杠包括基层1、间层2和面层3，间层2的厚度为基层1厚度的1/4，面层3的厚度大于间层2的厚度，间层2夹设在基层1和面层3之间，间层2与基层1为组合扣接，基层1的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2，面层3的内表面与圆柱凸起1.2的端面熔接，面层3的内表面与间层2为熔接；基层1的两端头直接与面层3的两端头熔接；圆柱凸起1.2的高度等于间层2的厚度。其中圆柱凹槽1.1和圆柱凸起1.2为两排；圆柱凹槽1.1的直径小于圆柱凸起1.2的直径；间层2的表面形状与基层1的前表面形状相适配。
本实施例方法制备出的保险杠经型材分层检测结果，见下表：
本实施例保险杠整体检测结果及使用效果为：产品整体成型良好，无过熟过生现象，无缺料、多料、断裂现象；相比于现有基层同工艺一体成型的产品，使用性能大幅提高，具体表现在，基层和间层配合后提高了保险杠整体的抗震吸能性，间层的0吸水率阻隔辅助降低了基层吸水率，面层工艺也降低了面层的吸水率，配合间层阻隔，进一步减少吸水率，进而保险杠整体的抗老化性更好。间层工艺提高了保险杠核心强度、抗撞击性；面层工艺提高了保险杠表面的抗撞击性和耐磨性，与间层配合结构能够大幅提高保险杠强度。同时，基层工艺提高了基层的回弹和修复性，保证了保险杠的修复能力，增加使用次数，且不影响保险杠整体的强度、抗撞击性，延长使用寿命，具有良好的使用效果。
Claims (7)
1.一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，其特征在于，方法包括如下步骤：
S1，预处理，以下S11、S12、S13为同时进行或先后进行：
S11：基层EPP珠粒预压膨胀：将基层EPP珠粒进行四个阶段的预压，依次为：一次加压0.1~0.2bar，压时40~45min，泄压5~10min；二次加压2~3bar，压时5~5.5h，泄压5~10min；三次加压3~3.5bar，压时40~50min，不泄压；四次降压1~2bar，压时70~80h，得到基层预压EPP珠粒，备用；
所述基层EPP珠粒的球径为3~4mm；
S12：面层EPP珠粒预压膨胀：将面层EPP珠粒进行五个阶段的预压，依次为：一次加压0.3~0.5bar，压时40~50min，泄压3~5min；二次加压3~3.5bar，压时6~7h，泄压3~5min；三次加压5~6bar，压时50~60min，不泄压；四次降压4~5bar，压时30~50min，不泄压；五次降压2~3bar，压时70~80h，得到面层预压EPP珠粒，备用；
所述面层EPP珠粒的球径为1.5~2.5mm；所述面层EPP珠粒在发泡制备时内含有纳米级纤维或微米级纤维，所述纳米级纤维和微米级纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维中的至少一种；所述纳米级纤维或微米级纤维在面层EPP珠粒中的体积含量为5~10%；
S13：间层EPS珠粒预压膨胀：将间层EPS珠粒进行六个阶段的预压，依次为：一次加压0.2~0.4bar，压时30~40min，泄压3~5min；二次加压2~3bar，压时4~5h，泄压10~20min；三次加压4~4.5bar，压时30~40min，不泄压；四次降压3.5~4bar，压时30~50min，不泄压；五次降压3~3.5bar，压时30~50min，不泄压；六次降压1.5~2.5bar，压时80~90h，得到间层预压EPS珠粒，备用；
所述EPS珠粒为阻燃型EPS，所述EPS珠粒的球径为1~2mm；
S2，初压成型，以下S21、S22为同时进行或先后进行：
S21：基层预压成型：将基层预压EPP珠粒输送注入至基层模具中，并分布均匀充满基层模具型腔，然后锁模并预热，之后对基层模具进行单面加热，使基层预压EPP珠粒压融成型，得到基层型材；
S22：间层预压成型：将聚乙烯醇粉末与纤维分散于水中，加热至70~80℃，混合均匀得到浆料A，浆料A的成分质量配比为聚乙烯醇粉末∶纤维∶水=（8~10）∶（2~5）∶（10~12）；再向浆料A中加入二氧化硅溶胶，混合得到浆料B，浆料B的成分质量配比为浆料A∶二氧化硅溶胶=20∶（3~8）；将浆料B分散均匀注入至间层模具中，然后将间层预压EPS珠粒输送注入至基层模具中，并均匀浸渍于浆料B中，进行锁模，锁紧固定基层模具挤压出多余浆料B后，进行加热，使间层预压EPS珠粒压融成型，得到间层型材；
S3，复压成型：
将间层型材贴合于基层型材的前表面，进行组合型材，并将组合型材置于复压模具中，然后向间层型材前表面的复压模具型腔中输送注入面层预压EPP珠粒，并分布均匀充满复压模具型腔的剩余空间，锁模之后对复压模具进行局部面加热，使面层预压EPP珠粒压融并与基层型材和间层型材进行熔接成型，得到保险杠型材。
2.根据权利要求1所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，其特征在于，S21中，所述锁模为锁紧固定基层模具，锁模的压力为110~120bar；所述预热为通过蒸汽对基层模具进行预热，基层模具型腔的预热温度为50~60℃，预热时间2~5s；所述单面加热为通过蒸汽对基层模具进行穿透加热，基层模具型腔的加热温度为170~200℃，加热时间8~15s；所述单面加热为基层型材与间层型材的贴合面不充入蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，其特征在于，S22中，所述纤维的直径为0.1~0.3mm，所述纤维长度为1~2mm；所述纤维为聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维中的至少一种；
所述锁模的压力为140~160bar；所述加热为通过电加热器对间层模具进行加热，加热温度为130~140℃，加热时间30~60s。
4.根据权利要求1所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，其特征在于，S3中，所述锁模为锁紧固定复压模具，锁模的压力为140~160bar；所述局部面加热为通过电加热器对复压模具进行加热，加热温度为220~250℃，加热时间30~60s；所述局部面加热为基层型材的后表面不加热。
5.根据权利要求1所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法，其特征在于，方法还包括，S4，后处理：保险杠成型后再经降温冷却、脱模、烘烤定型后得到保险杠成品。
6.根据权利要求1所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法制备出的保险杠，其特征在于，保险杠包括基层（1）、间层（2）和面层（3），所述间层（2）夹设在基层（1）和面层（3）之间，所述间层（2）与基层（1）为组合扣接，所述基层（1）的前表面热压形成有若干列间隔排布的圆柱凹槽（1.1）和圆柱凸起（1.2），所述面层（3）的内表面与圆柱凸起（1.2）的端面熔接，所述面层（3）的内表面与间层（2）为熔接；所述基层（1）的两端头直接与面层（3）的两端头熔接。
7.根据权利要求6所述的一种EPP基复材抗震吸能汽车保险杠的制备方法制备出的保险杠，其特征在于，所述圆柱凹槽（1.1）和圆柱凸起（1.2）为两排以上；所述圆柱凹槽（1.1）的直径小于圆柱凸起（1.2）的直径；所述间层（2）的厚度为基层（1）厚度的1/（3~4）；所述面层（3）的厚度大于等于间层（2）的厚度；圆柱凸起（1.2）的高度大于等于间层（2）的厚度。
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Legal Events
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Application publication date: 20230321 Assignee: Liaoning Jianyun Guangyi Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENYANG LIDENGWEI AUTO PARTS CO.,LTD. Contract record no.: X2023980043001 Denomination of invention: A preparation method of EPP based composite material for earthquake resistant and energy absorbing car bumpers Granted publication date: 20230602 License type: Common License Record date: 20231010 Application publication date: 20230321 Assignee: Liaoning Corinthman New Materials Co.,Ltd. Assignor: SHENYANG LIDENGWEI AUTO PARTS CO.,LTD. Contract record no.: X2023980042995 Denomination of invention: A preparation method of EPP based composite material for earthquake resistant and energy absorbing car bumpers Granted publication date: 20230602 License type: Common License Record date: 20231010 Application publication date: 20230321 Assignee: Jinyu (Shenyang) Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENYANG LIDENGWEI AUTO PARTS CO.,LTD. Contract record no.: X2023980042983 Denomination of invention: A preparation method of EPP based composite material for earthquake resistant and energy absorbing car bumpers Granted publication date: 20230602 License type: Common License Record date: 20231010 |
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Application publication date: 20230321 Assignee: Tongwen Lixin (Shenyang) Intelligent Digital Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENYANG LIDENGWEI AUTO PARTS CO.,LTD. Contract record no.: X2023980043380 Denomination of invention: A preparation method of EPP based composite material for earthquake resistant and energy absorbing car bumpers Granted publication date: 20230602 License type: Common License Record date: 20231018 |