可热成型复合物板及其制造方法技术

包括至少三个热塑性材料层的复合物板，包括一个其中分散有纤维素颗粒的中间层（Ａ）层以及置于所述中间层两侧、被增强纤维织物增强且基本不含纤维素颗粒的两个边层（Ｂ）层。该复合物板的热成型方法，其中各层同时组装和热成型，不对（Ａ）层和（Ｂ）进行预先组装。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于热塑性材料的复合物板及其制造方法。在众多的工业应用当中，例如陆用、海中和空中运输工具的内衬中，希望能够采用质轻、价廉并且机械性能良好，尤其是其冲击强度和挠曲强度均良好的复合物板。这些机械性能优选地不能过度地受约60～100℃的温度的影响，这一温度是推进器或加热装置附近，或者阳光曝晒下未经通风的运输工具经常达到的。同样重要的是，应易于给这些热成型板提供随应用场合而变化并能够满足不同应用场合要求的形状，例如使其中的某些部分用作靠臂、贮存容器和把手增强物等。因此这些板必须能够在不会破裂的情况下热成型，甚至能够深度热成型。填充了木材粒料的热成型片材可以从市场上购得，并业已在汽车工业中得到了广泛的应用。虽然这些片材在经受极端的深度热成型时会产生一些问题，但是鉴于其价格便宜、密度低，可有利地将其用作制造具有所欲性能的复合物板的起始材料。为了改善这些片材的机械性能，可能特别希望用金属棒、肋条等将其进行增强，然而这种解决方案十分复杂，并且使得其中包括这些增强物的复合物板不能热成型。另外，可以通过使用其中分散有增强纤维的热塑性片材而获得良好的机械性能。然而，这些纤维一般会增大深度热成型时破裂的危险，而且此类片材密度高。举例言之，文件DE2,048,311描述了一种基于热塑性材料的复合物板，它包含一个或多个优选纺织纤维的增强纤维毡垫以及在其厚度中均匀分散的木纤维。后一特征是不利的它特别会降低板的机械强度，并使之在热成型过程中破裂的危险性增大。除了此种解释之外，据怀疑木纤维和增强纤维之间的接近，更不要说接触，会进而导致木纤维在热塑性材料内部的粘固，从而增加深度热成型时破裂的危险性。在文件DE2,048,311中，热成型甚至完全未被提及。另外，在整块板中使用了同一种热塑性材料，从而排除了在中央区域中使用最优化的材料，例如廉价材料。最后，该文件所使用的方法中所得板的各层不可能厚度均一。故此本专利技术的目的在于提供一种轻型板，它易于制造，价格低廉，具有良好的冲击强度和挠曲强度，能够耐受热成型，而不会破裂。另外还希望该板能够从用例如WOOD-STOCK片材的纤维素颗粒增强的热塑性片材出发，采用简单的制造方法来制造。更加具体而言，本专利技术涉及一种复合物板，它有至少三层基于热塑性材料的层，包括其中分散有纤维素颗粒的中间层(A)层和置于所述中间层两边、被增强纤维织物增强、基本不含纤维素颗粒的两个边层(B)层。(A)、(B)各层中的热塑性材料主要含有一种或多种例如选自如下的热塑性聚合物聚烯烃、聚酰胺、氟聚合物或乙烯类聚合物。采用聚烯烃，例如α烯烃的均聚物或共聚物，尤其是聚丙烯，可以得到很好的结果。任选地，共聚物可以有利地占聚丙烯质量的至少70％。采用聚丙烯均聚物，即含至少99％(质量)的丙烯的聚丙烯，可以得到优异的结果。除了这些聚合物之外，该聚合物还可以含有一种或多种其他添加剂，例如稳定剂、润滑剂、抗氧剂、颜料、抗静电剂、相容剂、偶联剂等。这些添加剂可以采用任何使用量。一般而言，其用量为中等。相对于热塑性材料的质量而言，任何一种添加剂的含量不超过10％。构成(A)层和(B)层的热塑性材料可以相同或不同。对中间层(A)层优选采用不同的热塑性材料，尤其是采用相对于构成边层(B)层的材料而言，其机械性能较不均一或较差的材料。它甚至可以是一种泡沫体，甚至更优选地是回收或较便宜的热塑性材料。如果构成相邻层的热塑性材料不同，则希望构成这些热塑性材料的聚合物具有足够的相容性，以使得在两层中间无需再加一个粘合剂层。热塑性材料优选为不同的聚烯烃。按照一个优选的实施方案，构成(A)层和(B)层的热塑性材料可以含有至少50％(质量)(相对于相关层的聚合物总质量而言)的一种或多种聚烯烃。作为聚烯烃，优选使用一种或多种丙烯聚合物。特别优选的是，构成(A)层和(B)层诸层的热塑性材料含有至少70％(质量)的丙烯；丙烯包含在均聚物中或者几种均聚物和/或共聚物的共混物中同样好。中间层(A)层中含有的纤维素颗粒可以属于任何类型，尤其是锯末、木粉、木纤维、纸颗粒或纸版颗粒，或者为植物纤维，例如亚麻、棉花或者竹纤维、废弃稻草及其混合物。这些颗粒的平均直径优选为约0.1～3毫米。希望其含水量不超过15％(质量)。为了改善纤维素颗粒和构成(A)层的热塑性材料之间的粘合力，将其相容化可能是有用的，例如向其中加入少量的相容剂，如不饱和有机硅烷(乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基三甲氧基硅烷等)，以及任选的一种或多种过氧化物。相容剂的效果可以通过结合使用少量的合适交联剂而得到改善，所述的交联剂例如多元醇的三丙烯酸酯、四丙烯酸酯或五丙烯酸酯。另一种相容化方法在于使用含一种或多种改性聚合物的热塑性聚合物，例如马来酸酐接枝的聚烯烃，以提高其与纤维素颗粒的亲和力。中间层(A)层中，相对于每100份质量的热塑性材料而言，纤维素颗粒的浓度一般为至少30份，优选为至少70份。而且这一浓度一般为至多250份，优选为至多150份。举例言之，采用G.O.R.Applicazioni Speciali公司以WOOD-STOCK为商标销售的填充木材颗粒的聚丙烯片材作为中间层(A)层，可以得到相当好的结果。两个边层(B)层诸层含有一种或多种可为任何已知类型的增强纤维织物。优选采用无机纤维，例如碳纤维、玻璃纤维或金属纤维。采用玻璃纤维织物可以得到相当好的结果。这些纤维长度大，一般为几分米，其长度通常至少相应于板的长度或宽度。这些纤维优选地与热塑性材料相容，或者使之相容。为此，它们可以特别以带有合适胶料的形式提供，所述的胶料例如基于硅氧烷的胶料。可以同时使用几类不同的纤维。所用纤维的织物优选地具有促进热塑性材料粘固的结构。为此目的，可以使用开孔织物，以使热塑性材料能渗透之。从混合增强纤维和热塑性纤维的织物来制备边层(B)层也是有可能的。制备(A)层和(B)层的细节将提供于下文的方法中。无论采用何种方法来制造边层(B)层，其中的热塑性材料成分优选为均一的。特别地，它不具有纤维结构，即使在从混合增强纤维和热塑性纤维的织物出发来制备(B)层的情况下，也是如此。采用增强纤维的织物，较之其他类型的纤维增强方式，例如均匀分布短纤维或毡垫的方式，可以带来更高的力学性能。此外，它大大降低了在深度热成型过程中破裂的可能性。这是一个令人惊异的结果，因为此前人们认为基于用纤维织物增强的制品的变形特性比被增强制品，例如用短纤维增强的制品要差。在边层(B)层诸层中，相对于各个边层的总重量，增强纤维的浓度一般为约10％至70％。当这一浓度是相对于板的总质量而言时，在相近机械性能的情况之下，其浓度值比均匀充填纤维的板明显要低，从而降低了密度和材料成本。如前所述，两个边层(B)层基本不含纤维素颗粒，即含少于5％(质量)的纤维素颗粒。理想地，这些层中完全不含纤维素颗粒。除了上述成分之外，(A)层和/或(B)层任选地含有一种或多种常用无机填料，例如碳酸钙、滑石等。依对复合物板的要求不同，(A)层和(B)层的厚度可以任意选择。中间层(A)层一般至少厚1毫米。通常至多厚4毫米。另外，边层(B)层一般厚度至少为0.1毫米。另外，它一般至多厚0.5毫米。根据一个优选的实施方案，中间层(A)层与边层(B)层诸层的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括至少三个热塑性材料层的复合物板，包括一个其中分散有纤维素颗粒的中间层（Ａ）层以及置于所述中间层两侧、被增强纤维织物增强且基本不含纤维素颗粒的两个边层（Ｂ）层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A奥迪诺，M克拉塔斯，D德里莫伊，C德亨瑙，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]