一种复合材料厢板及其制备方法技术

一种复合材料厢板及其制备方法，包括由热塑性树脂材料制得的板芯，板芯的上表面和下表面分别连接有面层，所述面层由单层或多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层铺设形成，在其中一侧的面层表面连接有胶粘介质层，在胶粘介质层的表面涂覆有PUR热熔胶层，在PUR热熔胶层上铺设有抗剥离层，所述胶粘介质层的材质为多孔透气材料，所述胶粘介质层面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，所述胶粘介质层面对连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内。该种复合材料厢板不仅具有较高抗刮擦性能、抗老化性能及耐磨性，还具有低吸水性能，保证了复合材料厢板的整体强度及抗冲击性能。

A composite plate and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料厢板及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料厢板及其制备方法。
技术介绍
随着人们的生活水平提高，消费理念的变化，越来越多的厢式货车用于城市速运及物流运输。目前的厢式货车的厢板主要采用瓦楞钢板、波纹板、铝板、平钢板等金属厢板或塑料蜂窝板、铝蜂窝板、泡沫板等热固性复合材料夹芯板，其中，金属厢板会增加车厢整体重量，导致普通用油货车耗油量较高，而对于新能源货车来说，会导致其电池的续航里程大幅下降，另外，由于金属厢板表面常常采用镀漆层，在日晒雨淋的环境下，漆面容易脱落，难以修复，导致金属厢板的的强度降低，抗冲击性能大幅下降，此外，在装卸货过程中，容易磕碰到金属厢板，导致金属厢板的表面凹凸不平，久而久之在凹凸不平处因应力集中会损坏金属厢板；而对于热固性复合材料夹芯板，虽然可以减重，但是由于热固性复合材料夹芯板加工过程中会使用较多的胶黏剂，因此会有较重的气味，且在使用过程中，其抗冲击性能差，破损后难以修复，废气后也无法回收，对环境会造成污染。专利2016209970084公开了一种增强型汽车行李箱备胎盖板，包括PP蜂窝芯层及其两侧的面层，所述面层包括玻纤增强PP复合材料层和无纺布层，每侧面层的玻纤增强PP复合材料层与PP蜂窝芯层接触，而无纺布层则位于外表面作为与物体直接接触的表面层，由于该层无纺布主要起到的是装饰美观的作用，其厚度较厚，因此，在将该种结构的备胎盖板应用在货车车厢的厢板时，因长期装卸货会刮蹭无纺布装饰面，且因长期日晒雨淋，无纺布装饰面易吸收较多水，因此，容易损坏无纺布装饰面，致使无纺布装饰面容易剥离玻纤增强PP复合材料层，从而导致玻纤增强PP复合材料层暴露，损坏板材，降低板材的强度及抗冲击性能。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种表层具有较高耐刮擦性能、耐磨性能及抗老化性能且具有较低吸水性能的复合材料厢板及其制备方法，保证了复合材料厢板的整体强度及抗冲击性能。本专利技术所述的一种复合材料厢板，包括由热塑性树脂材料制得的板芯，板芯的上表面和下表面分别连接有面层，所述面层由单层或多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层铺设形成，在其中一侧的面层表面连接有胶粘介质层，在胶粘介质层背离面层的一面上涂覆有PUR热熔胶层，在PUR热熔胶层上铺设有抗剥离层，所述胶粘介质层的材质为多孔透气材料，所述胶粘介质层面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，所述胶粘介质层面对面层的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内。所述抗剥离层是薄膜、复合膜、片材、板材或者复合基布，所述抗剥离层的材质选自PP、PET、PVC、PA、铝箔、木质素中的一种或多种组合。本专利技术所述的一种复合材料厢板的制备方法，步骤如下：1）在板芯的上下表面分别铺设面层，铺层完毕后，整体放入热压机进行热压，使板芯与面层连接为一体，热压温度为200℃~240℃，热压压力为3bar~4bar，随后冷却定型；2）胶粘介质层收卷在连续放卷装置上，通过连续放卷装置连续放卷及辊压装置辊压，将胶粘介质层铺设于其中一面层的表面，将整体进行热压，加热温度为250℃~300℃；3）通过贴合辊在胶粘介质层上涂覆PUR热熔胶层，涂胶量为50g/m2~200g/m2，贴合辊压力为3bar~6bar，在PUR热熔胶层表面铺设抗剥离层，通过PUR热熔胶层将抗剥离层粘接至胶粘介质层上，经裁切、冷却、固化后形成复合材料厢板。本专利技术所述的一种复合材料厢板及其制备方法，由于胶粘介质层的材质为多孔透气材料，因此，在胶黏介质层与面层热压成型为一体时，因面层中的树脂熔化从而渗透进入胶粘介质层的孔状结构内，使胶粘介质层面对面层中的连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内，而由于PUR热熔胶在涂覆前需要加热，加热的PUR热熔胶熔化后具有流动性，在将其涂覆在胶粘介质层表面时，熔化状态的PUR热熔胶可以渗透进入胶粘介质层的孔状结构内，从而使胶粘介质层面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，因此，在连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层中的树脂冷却凝固后及PUR热熔胶冷却凝固后，胶粘介质层会与连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层及PUR热熔胶层之间形成交织重合结构，实现物理机械的锁紧，比仅靠分子力粘接的强度要大很多，此时，在PUR热熔胶层表面附上抗剥离层，如薄膜、复合膜、片材、板材或者复合基布，且抗剥离层的材质选自PP、PET、PVC、PA、铝箔、木质素中的一种或多种组合，这些材质的抗剥离层与PUR热熔胶层的相容性最优，因此，可使抗剥离层牢固的附着在胶粘介质层，通过PUR热熔胶层连接胶粘介质层与抗剥离层以及通过胶粘介质层与面层的嵌入式连接，从而可使复合材料厢板的表层具有非常高的剥离强度，增加板材表面的抗刮擦性能和耐磨性能，有效避免复合材料厢板的表面受损，保证了复合材料厢板整体的强度及抗冲击性能；而在复合材料厢板的表面连接由PP、PET、PVC、PA、铝箔或木质素中的一种或多种组合形成的抗剥离层，可使复合材料厢板具有较高的抗老化性、耐热性、耐腐性以及较低的吸水性等优良性能，大幅延长了复合材料厢板的使用寿命；另外，复合材料厢板在加工过程中，板芯和上下面层经过热压成型并冷却定型后，经连续放卷装置和辊压装置的共同作用，将胶粘介质层铺设在其中一侧的面层表面，经过250℃~300℃的温度进行热压，可有效避免胶粘介质层面对连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层的一面嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内过多，防止热压完成后的胶粘介质层露出至面层以外的部分过少而无法涂覆PUR热熔胶层，保证抗剥离层与胶粘介质层的粘接强度。此外，该复合材料厢板采用非对称的结构，在使复合材料厢板满足使用需求的前提下更进一步降低了板材的重量。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式一种复合材料厢板，如图1所示，包括由热塑性树脂材料制得的板芯1，板芯1的上表面和下表面分别连接有面层2，所述面层2由单层或多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层铺设形成，在其中一侧的面层2表面连接有胶粘介质层3，在胶粘介质层3背离面层2的一面上涂覆有PUR热熔胶层，在PUR热熔胶层上铺设有抗剥离层5，所述胶粘介质层3的材质为多孔透气材料，所述胶粘介质层3面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，所述胶粘介质层3面对面层2的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内。所述抗剥离层5是薄膜、复合膜、片材、板材或者复合基布，所述抗剥离层5的材质选自PP、PET、PVC、PA、铝箔、木质素中的一种或多种组合。所述胶粘介质层3为无纺布或绵纸，胶粘介质层3的面密度为10g/m2~70g/m2，如10g/m2、20g/m2、30g/m2、40g/m2、50g/m2、60g/m2、70g/m2等，此面密度范围内的胶粘介质层3的孔状结构的数量合适，可使胶粘介质层3与连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层及PUR热熔胶层具有有效的嵌入深度，保证胶粘介质层3与二者连接的更为牢靠，而一旦胶粘介质层3的面密度小于以上范围或大于以上范围时，则会导致抗剥离强度大幅下降；所述无纺布的材质选自PET、PA、粘胶纤维中的一种或多种组合，所述无纺布的类型为水刺无纺布、针刺无纺布或者热轧纺粘无纺布。所述板芯1为热塑性蜂窝芯、热塑性树脂发泡板、GMT芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料厢板，包括由热塑性树脂材料制得的板芯(1)，板芯(1)的上表面和下表面分别连接有面层(2)，所述面层(2)由单层或多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层铺设形成，其特征在于：在其中一侧的面层（2）表面连接有胶粘介质层(3)，在胶粘介质层(3)背离面层（2）的一面上涂覆有PUR热熔胶层，在PUR热熔胶层上铺设有抗剥离层(5)，所述胶粘介质层(3)的材质为多孔透气材料，所述胶粘介质层(3)面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，所述胶粘介质层(3)面对面层（2）的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料厢板，包括由热塑性树脂材料制得的板芯(1)，板芯(1)的上表面和下表面分别连接有面层(2)，所述面层(2)由单层或多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层铺设形成，其特征在于：在其中一侧的面层（2）表面连接有胶粘介质层(3)，在胶粘介质层(3)背离面层（2）的一面上涂覆有PUR热熔胶层，在PUR热熔胶层上铺设有抗剥离层(5)，所述胶粘介质层(3)的材质为多孔透气材料，所述胶粘介质层(3)面对PUR热熔胶层的一面部分嵌入PUR热熔胶层内，所述胶粘介质层(3)面对面层（2）的一面部分嵌入连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层内。2.根据权利要求1所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述抗剥离层(5)是薄膜、复合膜、片材、板材或者复合基布，所述抗剥离层(5)的材质选自PP、PET、PVC、PA、铝箔、木质素中的一种或多种组合。3.根据权利要求1或2所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述胶粘介质层(3)为无纺布或棉纸，胶粘介质层(3)的面密度为10g/m2~70g/m2。4.根据权利要求3所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述无纺布的材质选自PET、PA、粘胶纤维中的一种或多种组合，所述无纺布的类型为水刺无纺布、针刺无纺布或者热轧纺粘无纺布。5.根据权利要求1所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述板芯(1)为热塑性蜂窝芯、热塑性树脂发泡板、GMT芯或中空板。6.根据权利要求5所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述板芯（1）为热塑性树脂发泡板、GMT芯或中空板。7.根据权利要求1所述的一种复合材料厢板，其特征在于：所述面层(2)由两层至四层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层热压复合而成，所述连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层由单向连续纤维经过热塑性树脂熔融浸渍后再压制成型，面层(2)由多层连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层复合而成时，相邻的连续纤维增强热塑性树脂预浸料片层的铺设角度不同。8.根据权利要求7所述的一种复合材料厢板，其特征在于：单层连续纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄险波，范欣愉，刘玲，孙雅杰，熊鑫，李晓拓，黄有平，陈涛，陈大华，
申请(专利权)人：广州金发碳纤维新材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44