CN208714592U - 一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层、芯材和下表层；上表层、芯材和下表层通过加热加压复合制成地板；所述芯材包括热塑性聚合物纤维和玻璃纤维复合而成；所述上表层和下表层是由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物复合而成；本实用新型的轨道交通车辆地板，上表层和下表层由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物，层层铺叠，使纤维形成交错的网格状，保证了产品在纵向和横向性能都很高，且强度、抗冲击性和耐久性更好。

Description

一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板

技术领域

本实用新型涉及板材材料技术领域，尤其涉及一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板。

背景技术

随着轨道交通的的飞速发展，人们对轨道车辆轻量化及乘坐舒适性越来越关注，轨道交通材料的轻量化和可回收利用愈来愈受到主机厂和终端客户的关注。地板在车辆内饰中占比重很大，其典型的地板结构从上往下由地板布、三明治夹芯板、隔音垫三部分组成。本实用新型主要针对所说的三明治夹芯板，其材料从木胶板到铝蜂窝再到硬质发泡材料和复合材料，其轻量化的路程在不断延伸，但是目前市场在用的大多仍为铝蜂窝和其延伸出来的三明治夹心材料，这种地板虽然单位面积克重较低，但是生产安装工艺复杂，单价较高，批量生产效率较低，且铝蜂窝材料的导热系数高；另外，因蜂窝本身以及其与面层材料的粘结需要使用粘合剂，气味比较大；综上所述的不利因素，会最终影响到车辆乘坐的舒适性。

在私人小客车和大客车的地板材料中，目前有使用热固性或者热塑性复合材料。对于热固性复合材料，由于其生产和回收都会对环境造成污染，因此有逐渐被其它材料取代的趋势。而对于热塑性复合材料，由于其环保、易于二次加工成型，因此越来越受到市场的青睐。轻质玻纤增强热塑性复合材料(LWRT)是由玻璃纤维和聚丙烯等其它热塑型纤维使用非织造设备，通过开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成，具有轻量化、吸音、可回收利用等优点。专利CN 106218150 A以LWRT作为芯层，上下表面覆以热塑性复合材料面层作为三明治结构的地板，应用在客车上。但是轨道交通车辆和客车不同点很多，比如轨交车辆更加关注材料的阻燃性能，车辆的体积比一般客车更大，载重更高；这些问题在随后的板材热成型加工中更容易暴露出来，造成最终成型品部件良率大幅降低，品质控制成本及加工成本显著上升。

针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决上述现有技术存在的问题，而提供一种高效阻燃，具有较好抗压性能、轻量化、绿色环保、易回收的阻燃的轨道交通车辆内饰地板。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层、芯材和下表层；上表层、芯材和下表层通过加热加压复合制成地板；所述芯材包括热塑性聚合物纤维和玻璃纤维复合而成；所述上表层和下表层是由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物复合而成。

作为本实用新型的一种优选方案，所述热塑性聚合物纤维包括聚丙烯PE、聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚对苯甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚醚酰亚胺PEI、聚醚砜PSU、聚亚苯基砜PPSU或聚氯乙烯PVC。

作为本实用新型的一种优选方案，所述芯材的密度为80Kg/m³～1000kg/m³，厚度为4～30mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片按[90°/0°]、[0°/90°]、[0°/45°/90°/135°]或[135°/90°/45°/0°]铺层方式热压复合而成。

作为本实用新型的一种优选方案，所述玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片按平纹和斜纹样式复合，使纤维形成交错的网格状。

作为本实用新型的一种优选方案，所述内饰地板的厚度为4～30mm，密度为100～1200kg/m³。

作为本实用新型的一种优选方案，所述上表层、下表层为聚丙烯树脂切片，其聚丙烯树脂切片配方按质量百分比计包括：聚丙烯树脂PP70％～80％、有机磷氮系阻燃剂20％～30％、PTFE0.2％、抗氧剂0.2％、紫外稳定剂0.1％、硬酯酸钙0.1％；所述芯材为聚丙烯纤维，其聚丙烯纤维的配方按质量百分比计包括：聚丙烯80％～90％、有机磷酸铵系阻燃剂10％～20％、多元醇化合物2～5％、有机硅树脂1～5％、抗氧剂0.5～2％。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的轨道交通车辆地板，上表层和下表层由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物，层层铺叠，使纤维形成交错的网格状，保证了产品在纵向和横向性能都很高，且强度、抗冲击性和耐久性更好；采用玻璃纤维和聚合物纤维经过开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材作为芯材，这种轻质复合材料芯材不仅重量轻，可吸收噪音；表层和芯层使用同种聚合物，因而直接实用热压工艺即可将基层材料粘结在一起，无需使用胶黏剂便可直接通过热压工艺与面层结合，减少了喷胶工序。这个地板材料都可回收，绿色环保，易于处理。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例地板芯材结构显微图片；

图中附图标记：芯材1，热塑性聚合物纤维1-1，玻璃纤维1-2，上表层2，下表层3。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

实施例1：

如图1-2所示，一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层2、芯材1和下表层3；上表层2、芯材1和下表层3通过加热加压复合制成地板；所述芯材1包括热塑性聚合物纤维1-1和玻璃纤维1-2复合而成；所述上表层2和下表层3是由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物复合而成；本实用新型的轨道交通车辆地板，复合面层由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物，层层铺叠，使纤维形成交错的网格状，保证了产品在纵向和横向性能都很高，且强度、抗冲击性和耐久性更好；采用玻璃纤维和聚合物纤维经过开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材作为芯材，这种轻质复合材料芯材不仅重量轻，可吸收噪音；表层和芯层使用同种聚合物，因而直接实用热压工艺即可将基层材料粘结在一起，无需使用胶黏剂便可直接通过热压工艺与面层结合，减少了喷胶工序。这个地板材料都可回收，绿色环保，易于处理。

为了提高客车地板的强度、抗冲击性和耐久性，本实用新型上表层2、下表层3是由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物，对单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片采用特定的铺层方式层层铺叠，单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片按[90°/0°]、[0°/90°]、[0°/45°/90°/135°]或[135°/90°/45°/0°]铺层方式热压复合而成；如一层0度,一层90度；或者一层0度,一层45度,一层90度,一层135度等；对玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片，设计织物的组织结构为平纹和斜纹样式，使纤维形成交错的网格状，保证了产品在纵向和横向性能都很高，且强度、抗冲击性和耐久性更好。

芯材1是以热塑性聚合物纤维与玻璃纤维通过非织造设备，经历开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材，其面密度在80kg/m³-1000kg/m³，厚度为4～30mm。依据所选用的聚合物纤维的种类不同，其热压成型温度为170℃～380℃，成型压力为0.5MPa～20MPa。所述复合面层的厚度为0.5～2mm，密度为1300～2050kg/m³。

上述面层和芯层所述的热塑型树脂和纤维都有阻燃功能,热塑性聚合物纤维1-1包括聚丙烯PE、聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚对苯甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚醚酰亚胺PEI、聚醚砜PSU、聚亚苯基砜PPSU或聚氯乙烯PVC；上述热塑性聚合物中有的天然具有很好的阻燃性能，有的需要进行阻燃改性。由于轨道交通车辆内饰需要满足不同应用场合下防火、低烟密度、低烟毒性以及燃烧低热释放量等要求，本文采用无卤阻燃配方。这里以聚丙烯为例给出典型的阻燃配方，地板材料的聚丙烯树脂切片配方按质量百分比计包括：聚丙烯树脂PP70％～80％、有机磷氮系阻燃剂20％～30％、PTFE0.2％、抗氧剂0.2％、紫外稳定剂0.1％、硬酯酸钙0.1％；地板材料的聚丙烯纤维的配方按质量百分比计包括：聚丙烯80％～90％、有机磷酸铵系阻燃剂10％～20％、多元醇化合物2～5％、有机硅树脂1～5％、抗氧剂0.5～2％；轨道交通车辆地板的厚度为4-30mm，玻璃纤维与聚合物纤维的重量比为20％～70％，密度为100～1200kg/m³；其典型的样品结构如表1所示。

一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层2、芯材1和下表层3；所述上表层2、下表层3是由4层单向连续纤维增强聚丙烯树脂预浸片按[0°/45°/135°/90°]的铺层方式热压复合而成，所述单向连续纤维增强聚丙烯树脂预浸片中玻璃纤维的含量为70wt％，厚度为0.25mm，密度为1650kg/m³；这里的聚丙烯树脂(不含玻纤)的阻燃配方为：聚丙烯树脂PP70％～80％、有机磷氮系阻燃剂20％～30％、PTFE 0.2％、抗氧剂0.2％、紫外稳定剂0.1％、硬酯酸钙0.1％；所述芯材是以阻燃聚丙烯纤维与玻璃纤维通过非织造设备，经历开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材，玻璃纤维的含量为45wt％，热压成型温度为220℃，成型压力为10MPa。；其面密度在6.5kg/m²。阻燃聚丙烯纤维的配方为：聚丙烯85％、有机磷酸铵系阻燃剂10％、多元醇化合物2％、有机硅树脂2.5％、抗氧剂0.5％所述芯材的厚度为18mm。所述芯材1和上表层2、下表层3的复合面层通过热压成型工艺形成地板，地板的总厚度为20mm，该实施例客车地板性能见表1所示。

实施例2：

一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层2、芯材1和下表层3；所述上表层2、下表层3是由玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片热压复合而成，所述玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片中玻璃纤维的含量为60wt％，厚度为1mm，密度为1500kg/m³。其聚丙烯阻燃配方同实例1；所述芯材是以阻燃聚丙烯纤维与玻璃纤维通过非织造设备，经历开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材，玻璃纤维的含量为55wt％，热压成型温度为220℃，成型压力为10MPa。其面密度在6.5kg/m²。阻燃聚丙烯纤维的配方同实例1。该实施例客车地板性能见表1所示。

本实施例其他内容可参照实施例1。

实施方案3：

一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，包括依次布设的上表层2、芯材1和下表层3；所述上表层2、下表层3是由玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物热压复合而成，所述玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物中玻璃纤维的含量为50wt％，织物结构为1上2下斜纹，厚度为1mm，密度为1450kg/m³。其聚丙烯阻燃配方同实例1；所述芯材是以阻燃聚丙烯纤维与玻璃纤维通过非织造设备，经历开包、梳理、铺网、针刺、热压等工序加工而成的热塑性轻质复合材料板材，玻璃纤维的含量为55wt％，热压成型温度为220℃，成型压力为10MPa。；其面密度在6kg/m²。阻燃聚丙烯纤维的配方同实例1。该实施例客车地板性能见表1所示。

本实施例其他内容可参照实施例1和实施例2。

表1实施例和对比例的性能结果数据

对所公开的实施例的上述说10明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：芯材1，热塑性聚合物纤维1-1，玻璃纤维1-2，上表层2，下表层3等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (4)

1.一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，其特征在于：包括依次布设的上表层（2）、芯材（1）和下表层（3）；上表层（2）、芯材（1）和下表层（3）通过加热加压复合制成地板；所述芯材（1）包括热塑性聚合物纤维（1-1）和玻璃纤维（1-2）复合而成；所述上表层（2）和下表层（3）是由多层单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片和/或玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片和/或玻纤与热塑性树脂共挤纤维编织而成的织物复合而成；所述热塑性聚合物纤维（1-1）包括聚丙烯PE、聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚对苯甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚醚酰亚胺PEI、聚醚砜PSU、聚亚苯基砜PPSU或聚氯乙烯PVC；所述玻璃纤维织物增强热塑性树脂预浸片按平纹和斜纹样式复合，使纤维形成交错的网格状。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，其特征在于：所述芯材（1）的密度为80kg/m³～1000kg/m³，厚度为4～30mm。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，其特征在于：所述单向连续玻璃纤维增强热塑性树脂预浸片按[90°/0°]、[0°/ 90°] 、[0°/45°/90°/135°]或[135°/90°/45°/0°] 铺层方式热压复合而成。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃的轨道交通车辆内饰地板，其特征在于：所述内饰地板的厚度为4～30mm，密度为100～1200kg/m³。