CN205467724U

CN205467724U - 一种复合材料板

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Publication number: CN205467724U
Application number: CN201620049102.7U
Authority: CN
Inventors: 黄险波; 陈大华; 范欣愉; 孙雅杰; 黄有平; 周虎; 秦永利; 肖彦; 刘玲; 金思宇
Original assignee: Guangzhou Kingfa Carbon Fiber New Materials Development Co ltd
Current assignee: Guangzhou Kingfa Carbon Fiber New Materials Development Co ltd
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2026-01-19

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料板，包括复合材料层，以及分别与复合材料层上下表面粘合为一体的胶粘介质层，还包括分别与胶粘介质层上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层。本实用新型所述的复合材料板，将自粘性聚偏氟乙烯薄膜同时粘覆于复合材料板的上下表面，使复合材料板具有极佳的抗老化性，阻燃、耐磨、耐热、耐腐蚀，并具有高机械强度、高韧性、高介电强度等特点，可广泛应用于厢式货车壁板、货车裙板、扰流板、高速公路护栏板、新疆等地的防风板等；同时由于复合材料层采用连续纤维增强热塑性树脂片材作为主体材料，相邻片材交叉对称铺层，具有优异的抗冲击、高强度、高冲击强度、易成型、易加工等特点。

Description

一种复合材料板

技术领域

本实用新型涉及复合材料板领域，特别是涉及一种复合材料板。

背景技术

连续纤维增强聚丙烯复合材料板因其具有轻质高强、耐腐蚀、抗冲击、易成型，可回收等优势，被广泛的应用于交通运输、建筑、能源领域，替代了很多传统材料，但聚丙烯材料存在抗老化性能差、且填加阻燃成分后，易黄变等问题，限制了其在更多领域上的应用。

专利CN 103507348 A公开了一种阻燃耐候连续纤维增强热塑性复合板材及其制备方法，这种复合板由第一耐候性薄膜、阻燃复合材料层及第二耐候性薄膜组成。所述耐候性薄膜为添加有抗氧剂、光稳剂或着色剂的聚烯烃薄膜，将这种薄膜覆于阻燃复合材料层上。但是由于基体材料为聚烯烃，耐候性差，抗老功能短期有效，在长期使用也会存在黄变、风化等问题，在高强紫外线环境中使用仍然受限。该专利的产品结构虽然避免了阻燃剂和抗氧剂之间的反应失效现象，但是由于耐候性薄膜中无阻燃成分，导致阻燃效率降低。

专利CN 104441863 A公开了一种复合材料板，这种板材有功能面层、连续纤维增强热塑性复合材料层，芯层组成。所述的功能面层选自耐老化塑料膜、铝箔膜、镀铝膜、耐老化塑料浸渍纸或铝箔无纺布中的一种或几种。所述的功能面层与芯层之间通过热粘合或胶粘结合为一体。功能面层与芯层之间存在粘接问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型旨在提供一种高强度、抗老化、阻燃的复合材料板。

本实用新型所述的一种复合材料板，包括复合材料层，以及分别与复合材料层上下表面粘合为一体的胶粘介质层，还包括分别与胶粘介质层上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层。

本实用新型所述的复合材料板，将自粘性聚偏氟乙烯薄膜同时粘覆于复合材料板的上下表面，使复合材料板具有极佳的抗老化性，阻燃、耐磨、耐热、耐腐蚀，并具有高机械强度、高韧性、高介电强度等特点，可广泛应用于厢式货车壁板、货车裙板、扰流板、高速公路护栏板、新疆等地的防风板等；同时由于复合材料层采用连续纤维增强热塑性树脂片材作为主体材料，相邻片材交叉对称铺层，具有优异的抗冲击、高强度、高冲击强度、易成型、易加工等特点；此外，在自粘性聚偏氟乙烯薄膜层与复合材料层的上下表面同时粘覆有胶粘介质层，可以提高自粘性聚偏氟乙烯薄膜层与阻燃复合材料层之间的剥离强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1-复合材料层；2-胶粘介质层；3-自粘性聚偏氟乙烯薄膜层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型，以下实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受下述实施例的限制。

一种复合材料板，如图1所示，包括复合材料层1，以及分别与复合材料层1上下表面粘合为一体的胶粘介质层2，还包括分别与胶粘介质层2上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3。

其中，所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3包括连接为一体的聚偏氟乙烯层和胶膜层，厚度为0.15 mm~0.8 mm。

其中，所述胶膜层为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚烯烃弹性体POE或热塑性聚氨酯TPU。

其中，所述胶粘介质层2为玻璃纤维毡和/或无纺布，面密度为30g/m²~300g/m²；所述无纺布为水刺无纺布、针刺无纺布或纺粘无纺布；所述无纺布的材质为PET、PA或黏胶纤维。

其中，所述复合材料层1由3层~16层由聚烯烃树脂、助剂以及填料组成的连续纤维增强热塑性树脂片材组成，所述连续纤维增强热塑性树脂片材是由单向连续纤维经过热塑性树脂熔融浸渍后再压制成型的片材；厚度为0.2 mm~1mm，面密度为200 g/m²~2000 g/m²；基于连续纤维增强热塑性树脂片材的总重量，连续纤维重量百分比为40wt%~80wt%；所述连续纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或碳化硅纤维，连续纤维直径为5μm~20μm；

优选地，所述热塑性树脂是由聚烯烃树脂、助剂以及填料组成，基于热塑性树脂的总重量，聚烯烃树脂的重量百分比为70wt%~100wt%、助剂的重量百分比为0~20wt%、填料的重量百分比为0~10wt%，其中聚烯烃树脂的熔融指数范围为10g/10min ~1000g/10min，在此熔指范围有助于树脂对纤维制品充分浸渍，提高复合材料的界面性能。

优选地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料或聚丙烯回收料。这类树脂体系为非极性或低极性树脂，防水且易脱模。

优选地，所述助剂为相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外稳定剂、抗滴落剂、增塑剂、偶联剂或阻燃剂。

所述相容剂选自马来酸酐接枝改性聚丙烯、异氰酸酯基接枝改性聚丙烯或丙烯酸酯接枝改性聚丙烯的一种或一种以上组合。所述的抗氧剂选自2，6- 三级丁基-4- 甲基苯酚、N，N′- 双-(3-(3，5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酰基) 己二胺、四(β-(3，5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸) 季戊四醇酯、三(2.4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(3，5- 三级丁基-4- 羟基苯基) 硫醚或硫代二丙酸双酯中的一种或一种以上。所述润滑剂选自饱和烃类（液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡剂低分子量聚乙烯（分子量1000~10000）、氯化石蜡、氧化聚乙烯蜡等）、金属皂类（硬质酸钙、硬脂酸铅等）、脂肪族酰胺（乙基双硬质酰胺、N，N亚乙基双蓖麻醇酸酰胺等）、脂肪酸类（硬脂酸等）、脂肪酸酯类（硬脂酸丁酯、单硬脂酸甘油酯等）及脂肪醇类中的一种或一种以上。所述的抗紫外光稳定剂选自苯并三唑类光稳定剂、水杨酸酯类抗紫外光稳定剂、二苯甲酮类抗紫外光稳定剂或受阻胺类光稳定剂中的一种或一种以上。所述抗滴落剂选自纯粉型或包覆型氟类抗滴落剂中的一种或一种以上。所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、磷酸酯、脂肪族二元酸酯、多元醇酯、环氧化合物等。所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂等中的一种或一种以上。所述阻燃剂选自溴系阻燃剂（溴化亚胺、溴化聚碳酸酯、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化环氧、溴代三嗪、四溴双酚A、八溴醚、八溴S醚、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等）、锑类阻燃剂（锑酸盐、三氧化二锑等锑化物）铝镁系阻燃剂（氢氧化镁、氢氧化铝等）、磷系阻燃剂（红磷、次磷酸盐、磷酸酯等）、氮系阻燃剂（三聚氰胺聚磷酸盐、聚磷酸盐、三聚氰胺尿酸盐等）、硼酸锌、磺酸盐、硅系阻燃体系中的一种或一种以上。

优选地，所述的填料为钛白粉、碳酸钙、云母粉或色粉。

实施例1

如图1所示，一种复合材料板，包括复合材料层1，以及分别与复合材料层1上下表面粘合为一体的胶粘介质层2，还包括分别与胶粘介质层2上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3；所述复合材料层1是由9层连续纤维增强热塑性树脂片材组成，相邻片材之间进行交叉对称铺层；所述连续纤维增强热塑性树脂片材的厚度为0.3 mm，面密度为450g/m²，为连续玻璃纤维增强聚丙烯片材，基于连续玻璃纤维增强聚丙烯片材的总重量，连续玻璃纤维重量百分比为60wt%，连续玻璃纤维的直径为17μm；基于热塑性树脂的总重量，聚烯烃树脂的重量百分比为90wt%、助剂的重量百分比为5wt%，填料的重量百分比为5wt%，其中聚烯烃树脂的熔融指数为80g/10min，所述聚烯烃树脂为聚丙烯，助剂为抗氧剂，填料为碳酸钙；所述胶粘介质层2的面密度为50g/m²的水刺PET无纺布；所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3的厚度为0.3 mm，采用多层共挤工艺制备的包括聚偏氟乙烯层和胶膜层的薄膜，所述胶膜层为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA；上述复合材料层1、阻燃复合材料层1上下表面的胶粘介质层2、胶粘介质层2上下表面的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3按照顺序对称铺层后，置于压机中，依次经过热压、冷压、裁切，得到厚度为3mm的复合材料板；其中热压温度为180℃~250℃，热压压力为1MPa ~5MPa，热压时间为3min~20min；所述冷压温度为20℃~30℃，冷压压力为2MPa~10MPa，冷压时间3min~10min。得到的厚度为3mm的复合材料板经过老化性能测试结果如表1所示。

实施例2

如图1所示，一种复合材料板，包括复合材料层1，以及分别与复合材料层1上下表面粘合为一体的胶粘介质层2，还包括分别与胶粘介质层2上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3；所述复合材料层1由9层由连续纤维增强热塑性树脂片材组成，相邻片材之间进行交叉对称铺层；所述连续纤维增强热塑性树脂片材的厚度为0.3 mm，面密度为480g/m²，为连续玻璃纤维增强聚丙烯片材，基于连续玻璃纤维增强聚丙烯片材的总重量，连续玻璃纤维重量百分比为70wt%，连续玻璃纤维的直径为12μm；基于热塑性树脂的总重量，聚烯烃树脂的重量百分比为80wt%、助剂的重量百分比为10wt%，填料的重量百分比为10wt%，其中聚烯烃树脂的熔融指数为100g/10min，所述聚烯烃树脂为聚丙烯，助剂为相容剂，填料为钛白粉；所述胶粘介质层2的厚度为面密度为90g/m²的玻璃纤维毡；所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3的厚度为0.3 mm，采用多层共挤工艺制备的包括聚偏氟乙烯层和胶膜层的薄膜，所述胶膜层为聚烯烃弹性体POE；上述复合材料层1、复合材料层1上下表面的胶粘介质层2、胶粘介质层2上下表面的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3按照顺序，对称铺层后，置于压机中，依次经过热压、冷压、裁切，得到厚度为1.8mm的复合材料板；其中热压温度为180℃~250℃，热压压力为1MPa ~5MPa，热压时间为3min~20min；所述冷压温度为20℃~30℃，冷压压力为2MPa~10MPa，冷压时间3min~10min。得到的厚度为1.8mm的复合材料板经过老化性能测试结果如表1所示。

实施例3

所述复合材料层1由15层阻燃单向预浸片组成，相邻片材之间进行交叉对称铺层；所述阻燃单向预浸片的厚度为0.2mm，面密度为320g/m²，为连续玻璃纤维增强聚丙烯片材，基于连续玻璃纤维增强聚丙烯片材的总重量，连续玻璃纤维重量百分比为50wt%，连续玻璃纤维的直径为20μm；所述阻燃单向预浸片是由16wt% APP101和4wt%IFR-CFA无卤阻燃剂和80wt%聚丙烯树脂组成；所述胶粘介质层2的面密度为100g/m²的水刺PET无纺布；所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜层3的厚度为0.2mm，采用多层共挤工艺制备的包括聚偏氟乙烯层和胶膜层的薄膜，所述胶膜层为聚烯烃弹性体POE；其它同实施例1。得到的厚度为3mm的复合材料板经过老化性能测试结果如表1所示。

表1 实施例1~3的复合材料板经过老化性能测试结果

Claims

1.一种复合材料板，包括复合材料层（1），以及分别与复合材料层（1）上下表面粘合为一体的胶粘介质层（2），其特征在于，还包括分别与胶粘介质层（2）上下表面粘合为一体的自粘性聚偏氟乙烯薄膜层（3）。

2.根据权利要求1所述的复合材料板，其特征在于，所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜层（3）包括连接为一体的聚偏氟乙烯层和胶膜层，厚度为0.15 mm~0.8 mm。

3.根据权利要求2所述的复合材料板，其特征在于，所述胶膜层为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚烯烃弹性体POE或热塑性聚氨酯TPU。

4.根据权利要求1所述的复合材料板，其特征在于，所述胶粘介质层（2）为玻璃纤维毡和/或无纺布，面密度为30g/m²~300g/m²；所述无纺布为水刺无纺布、针刺无纺布或纺粘无纺布；所述无纺布的材质为PET、PA或黏胶纤维。

5.根据权利要求1所述的复合材料板，其特征在于，所述复合材料层（1）由3层~16层由聚烯烃树脂、助剂以及填料组成的连续纤维增强热塑性树脂片材组成，相邻片材间交叉对称铺层。

6.根据权利要求5所述的复合材料板，其特征在于，所述连续纤维增强热塑性树脂片材的厚度为0.2 mm~1mm，面密度为200 g/m²~2000 g/m²；所述连续纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或碳化硅纤维。

7.根据权利要求5所述的复合材料板，其特征在于，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料或聚丙烯回收料。

8.根据权利要求5所述的复合材料板，其特征在于，所述助剂为相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外稳定剂、抗滴落剂、增塑剂、偶联剂或阻燃剂。

9.根据权利要求5所述的复合材料板，其特征在于，所述填料为钛白粉、碳酸钙、云母粉或色粉。