一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板及其制备方法。本发明专利技术复合板自上而下依次为无纺膜、GMT增强层、无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜，它通过无纺膜的粘接3D结构的GMT增强层和PU泡沫光板，经过热复合后得到，克服了传统干法PU板中胶玻膜刚性差，全密闭不开孔，吸音差的缺点，进一步提高PU复合板材料吸音性能和轻量化。

A Super Light and High Sound Absorbing GMT Reinforced PU Thermoplastic Composite Panel for Automotive Interior and Its Preparation Method

The invention provides an ultra-light and high sound absorption GMT reinforced PU thermoplastic automobile interior composite plate and a preparation method thereof. The composite board from top to bottom is non-woven film, GMT reinforcement layer, non-woven film, PU foam light plate, non-woven film, GMT enhancement layer and non-woven film, which is bonded through the non-woven film to enhance the GMT structure of the 3D structure and the PU foam light plate. After thermal compounding, it overcomes the shortcoming of the rigidity difference of the plastic film in the traditional dry PU plate, and completely closs the hole and has poor sound absorption, so as to further improve the PU composite board. Sound absorption and lightweight of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板及其制备方法
本专利技术涉及汽车内外饰领域，更具体的说，它涉及一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板及其制备方法。
技术介绍
轻质纤维增强热塑性复合材料简称GMT，由于其较高的比强度、热塑性、可回收、易加工成型等特点，在汽车中被主要用作结构件和内饰零件。目前，随着市场的拓展和延伸，轻质GMT复合材料逐渐发展到建筑、家居等领域。聚氨酯(PU)复合板因其具有优异的比强度、热塑性、吸音、隔热、出色的成型效果，而占据着国内外汽车工业用车顶内饰复合板市场。传统汽车用内饰顶棚，其中间芯层大多采用制板或者EPS泡沫，存在制造工艺复杂，制品易变形等缺点，逐渐被PU复合板所替代。对比传统车用顶棚内饰材料，PU复合板具备吸音、隔热、重量轻、可塑性强、加工简单、造型饱满等优点，不仅渐渐成为轿车车顶的首选材料，还逐渐向皮卡、微面、重卡、工程机械等领域扩展。目前市场上PU复合板主要分为干法和湿法两种：1、干法主要指PU经箱式自由发泡后切割成片状光板，再通过铺设胶膜、洒落短玻纤2D加强层，热压复合成PU复合板。由于其采用胶膜夹2D玻纤网的形式增强，效率低，无法进一步轻量化(目前在800g/m2)，同时膜具有密封开孔差缺点，导致吸音效果无法进一步提高。2、湿法主要指PU经箱式自由发泡后切割成片状光板，再通过铺设2D玻纤毡，后经辊涂PU胶水，再经热模压一次成型。由于采用了密度较低的PU芯层泡沫，和PU胶水加固方式，克重可控制较低(600g/m2)，但是同样存在胶水密闭，透气性差的缺点，导致吸音无法进一步提高，同时辊涂PU胶水工艺复杂，胶水气味VOC难以控制都是无法解决的难题。综上所述，为了满足车用内饰领域对轻量化、吸音舒适等要求不断提升的需求，必须再度对传统PU材料进行结构优化。目前，关于新型车用内饰复合材料的文献和专利未见报导，本专利技术进一步针对PU复合板材料开发作了新型结构设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决以上提出的问题，提供一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板及其制备方法，进一步提高PU复合板材料吸音性能和轻量化。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，所述复合板自上而下依次为无纺膜、GMT增强层、无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜。作为优化，所述GMT增强层为热塑性树脂纤维和增强纤维通过非织造针刺加固工艺制备。作为优化，所述热塑性树脂纤维为改性聚丙烯纤维PP、改性聚酰胺纤维PA、改性聚对苯二甲酸乙二醇纤维PET与聚乳酸纤维PLA中的一种或几种混合物。作为优化，所述增强纤维为改性的玻璃纤维、麻纤维、竹纤维与玄武岩中的一种或几种的混合物。作为优化，所述非织造针刺加固工艺参数为：热塑性树脂纤维质量占比10％～70％，针深5～11cm，针密30～100次/cm2。作为优化，所述无纺膜为起粘接作用的PP、PE、EVA、马兰酸酐接枝PE一种或者多种混合热塑树脂，克重为20g/m2～50g/m2，所述热塑树脂熔融指数为10～50g/10min。作为优化，所述无纺膜采用热轧、针刺、水刺、熔喷中任意一种工艺制造。采用这种工艺制造的膜材是呈现网状结构而不是一整张封闭的膜，所以会有很多开孔，开孔多利于声波穿透进入泡沫，增加开孔性可以增强吸音结构。本专利技术还提供一种根据权利要求1所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板的制备方法，制备步骤如下：1)、在制板线上放卷非织造针刺加固工艺制备的GMT毡，进燃气烘箱，经过预先烘软后，过压力辊压薄，再进入复合机压成片状GMT增强层，并收卷；2)、在复合线上放卷第一层无纺膜，在其上依次放卷步骤1)制备的GMT增强层、第二层无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜，然后在加热板加热到165～185℃，在0.7～0.9MPa的压力下进行辊压复合，再经传送带传送至冷却区进行冷却，得到超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板。作为优化，所述步骤1)中烘箱温度为165～200℃，压辊间隙厚度为0.5～3mm，速度为2～6m/min。作为优化，所述步骤2)中GMT增强层和PU泡沫光板辊压复合过程速度为2～6m/min。本专利技术的有益效果如下：1、本法明通过多孔无纺膜将PU板和GMT结合，各层材料均为高开孔结构，声波轻易穿透板材进入PU泡沫多孔结构中耗散，克服了传统干法PU板中胶玻膜刚性差，全密闭不开孔，吸音差的缺点，实现了汽车进一步轻量化的需求，对国内汽车内饰复合材料技术发展具有推动作用。2、普通PU顶棚两面采用2D玻纤毡和聚氨酯胶水、胶膜夹短玻纤铺网的方式加固。这两种方式均为2D纤维网的加固方式，且玻纤为合股纱，分散不均匀，加强层提供强度有限。本专利技术将传统干法PU复合板中的2D结构的增强胶玻膜，通过无纺膜的粘接替换为3D结构的GMT增强层，经过特殊工艺热复合后得到一种新型干法PU车用内饰板材，而采用3D织网的GMT增强层，玻纤分散的更均匀，纤维网为三维结构，提供更高的比强度。3、本专利技术GMT加强层相较于前述两种PU板材加强层具有巨大的成本优势，在汽车材料推广中具备极大优势。4、综上所述，本专利技术的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板具有高开孔结构，显著提高吸音水平，同时3D加强层增加了材料的比强度，提高了PU复合材料轻量化水平，更好的满足目前主机厂对NVH、轻量化等严苛的要求。附图说明图1：本专利技术复合板的示意图；1、无纺膜；2、GMT增强层；3、PU泡沫光板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行进一步详细说明：实施例1：本实施例是一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，复合板自上而下依次为无纺膜、GMT增强层、无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜。GMT增强层为质量占比50％热塑性树脂纤维和质量占比50％增强纤维通过非织造针刺加固工艺制备。热塑性树脂纤维为改性聚丙烯纤维PP，增强纤维为改性的玻璃纤维。非织造针刺加固工艺参数为，针深8cm，针密50次/cm2。无纺膜为起粘接作用的PP，克重为40g/m2，热塑树脂熔融指数为10g/10min，无纺膜采用热轧工艺制造，呈网状结构。其制备如下：将质量分数50％的聚丙烯纤维和50％的玻璃纤维经开松后，再交叉铺网，随后在针刺密度50，针深8进行非织造针刺，得到GMT毡。在制板线上，将该GMT毡过165℃燃气烘箱烘烤至软后，过压力辊压薄，再用复合机压成片材，其中，压棍间隙为0.5mm，速度为2m/min，得到GMT增强层，收卷。在复合机传送带上自下而上铺放40克PP无纺膜、100克GMT增强层、40克PP无纺膜、150克PU泡沫光板、40克PP无纺膜、100克GMT增强层、40克PP无纺膜，经热压板165℃，0.7MPa压力下进行辊压复合，复合过程速度为2m/min，再经传送带传送至冷却区进行冷却，冷却后得到超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板。其中，PP无纺膜克重为40g/m2，熔融指数为10g/10min，采用热轧工艺制造。板材单位重量限定为510克，是为了方便和其他产品做对比，具体各层质量无比例限定。实施例2：本实施例是一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述复合板自上而下依次为无纺膜、GMT增强层、无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜。

【技术特征摘要】
1.一种超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述复合板自上而下依次为无纺膜、GMT增强层、无纺膜、PU泡沫光板、无纺膜、GMT增强层、无纺膜。2.根据权利要求1所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述GMT增强层为热塑性树脂纤维和增强纤维通过非织造针刺加固工艺制备。3.根据权利要求2所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述热塑性树脂纤维为改性聚丙烯纤维PP、改性聚酰胺纤维PA、改性聚对苯二甲酸乙二醇纤维PET与聚乳酸纤维PLA中的一种或几种混合物。4.根据权利要求2所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述增强纤维为改性的玻璃纤维、麻纤维、竹纤维与玄武岩中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求2所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述非织造针刺加固工艺参数为：热塑性树脂纤维质量占比10％～70％，针深5～11cm，针密30～100次/cm2。6.根据权利要求1所述的超轻高吸音GMT增强PU热塑性汽车内饰复合板，其特征在于，所述无纺膜为起粘接作用的PP、PE、EVA、马兰酸酐接枝PE一种或者多种混合热塑树脂，克重为20g/m2～50g/m2，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵程波，马国维，方晶，吕超目，花东龙，周立，梅金波，
申请(专利权)人：浙江华江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33