一种片状模塑料材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于片状模塑料复合材料技术领域，具体为一种片状模塑料材料及其制备方法。本发明专利技术提供的片状模塑料材料具有芯层材料和面层材料的三明治结构，使片状模塑料材料兼具高强度和高韧性的性能。通过对芯层材料和面层材料组成的优化设置，提升了片状模塑料材料的机械力学性能。力学性能。力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种片状模塑料材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及片状模塑料复合材料
，具体为一种片状模塑料材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]片状模塑料是一种新型热固性玻璃钢模压材料，是树脂材料、引发剂、脱模剂、填料、抗氧化剂、色浆等原料经混合成树脂糊，再浸渍增强纤维材料，最终经两面薄膜包覆而成的片状塑料结构材料。片状模塑料因其具备质量轻、耐腐蚀、强度高、防老化、成本低、工业可设计性强等优点，已经被广泛应用于建筑、室内装饰、汽车、交通等多个生产和生活领域当中。
[0003]目前被广泛使用的片状模塑料主要是以不饱和聚酯材料为主要成分，虽然经历了多年的发展和改进，但其在使用的过程中仍存在着机械强度低，耐磨、防火、阻燃性能差，不耐高温等性能缺陷，进而限制了片状模塑料更为广泛的应用场景。
[0004]片状模塑料在汽车制造领域也被广泛使用，已经不再局限于汽车内饰、坐椅、车灯等零部件。在汽车不断轻量化的同时仍能够兼顾汽车多方面性能的需求是现阶段汽车行业的发展趋势。针对现有的片状模塑料材料普遍存在的轻量化、耐磨性、热稳定性、阻燃抑烟、强度韧性仍旧不足的现状，如何开发获得一种能够满足汽车生产所需性能的片状模塑料材料成为现阶段的研究重点。
[0005]由此，目前需要有一种方案来解决现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种轻型皮卡货箱用片状模塑料板材及其制备方法，至少可以解决现有技术中存在的部分问题。
[0007]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0008]一种片状模塑料材料，所述片状模塑料材料为三明治结构，包括芯层以及设置在芯层两侧的面层；
[0009]其中，芯层由以下组分制备而成：聚氨酯改性的酚醛树脂、短切碳化硅纤维、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、增稠剂、组合填料和脱模剂；
[0010]面层由以下组分制备而成：酚醛树脂、短切碳化硅纤维、连续碳化硅纤维、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、丁腈橡胶、增稠剂、组合填料、脱模剂、阻燃剂和纳米二氧化钛。
[0011]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：用于制备芯层的各组分质量百分比为：40
‑
60％聚氨酯改性的酚醛树脂、20
‑
40％短切碳化硅纤维、1
‑
5％层状氧化铝、5
‑
10％低收缩剂、4
‑
8％钛酸酯偶联剂、2
‑
4％增稠剂、10
‑
20％组合填料和1
‑
3％脱模剂；用于制备面层的各组分质量百分比为30
‑
50％酚醛树脂、10
‑
30％短切碳纤维、5
‑
10％连续碳化硅纤维、1
‑
5％层状氧化铝、3
‑
8％低收缩剂、4
‑
8％钛酸酯偶联剂、2
‑
8％丁腈橡胶、2
‑
4％增稠剂、10
‑
20％组合填料、1
‑
3％脱模剂、10
‑
15％阻燃剂和2
‑
4％纳米二氧化钛。
[0012]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：所述短切碳化硅纤维预先经过硅烷偶联剂进行处理，短切碳化硅纤维的长度为3
‑
6mm，所述连续碳化硅纤维的长度为15
‑
30mm。
[0013]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：所述组合填料为碳酸钙和空心玻璃微球，碳酸钙与空心玻璃微球的重量比为(2
‑
4)：1。
[0014]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：所述脱模剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙，所述阻燃剂为磷酸三丁氧基乙酯，所述低收缩剂为2
‑
乙酰基丁内酯。
[0015]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：所述增稠剂为氧化镁和氢氧化钙的混合物，二者质量配比为1：1，所述钛酸酯偶联剂与所述增稠剂的质量比为2：1。
[0016]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的优选方案，其中：所述芯层的厚度占材料总厚度的50
‑
60％，单侧所述面层的厚度占材料总厚度的20
‑
25％。
[0017]为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0018]一种片状模塑料材料的制备方法，包括如下的步骤：
[0019](1)按照所需的原料配比准备制作芯层和面层的原料；
[0020](2)分别配制制作芯层和面层所需的树脂糊，经浸渍纤维材料、增稠熟化处理、压制成型得到芯层和面层材料；
[0021](3)将芯层和面层胶黏后进行层压处理得到所述片状模塑料材料。
[0022]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的制备方法的优选方案，其中：所述芯层的制备方法包括如下的步骤：将聚氨酯改性的酚醛树脂、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、增稠剂、组合填料和脱模剂依次加入容器中，搅拌均匀制成芯层树脂糊；将芯层树脂糊均匀刮涂在高密度聚丙烯薄膜材料上，取短切碳化硅纤维均匀分散在树脂糊表面，辊压使芯层树脂糊与短切碳化硅纤维充分浸渍，得到芯层片材；将芯层片材加热增稠处理，最终进行模具压制，脱模后剥离高密度聚丙烯薄膜得到芯层材料；
[0023]作为本专利技术所述的一种片状模塑料材料的制备方法的优选方案，其中：所述面层的制备方法包括如下的步骤：将酚醛树脂、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、丁腈橡胶、增稠剂、组合填料、脱模剂、阻燃剂和纳米二氧化钛依次加入容器中，搅拌均匀制成面层树脂糊；将面层树脂糊均匀刮涂在高密度聚丙烯薄膜上，依次将短切碳化硅纤维与连续碳化硅纤维均匀分散在树脂糊表面，辊压使面层树脂糊与短切碳化硅纤维以及连续碳化硅纤维充分浸渍，得到面层片材；将面层片材加热增稠处理，最终进行模具压制，脱模后剥离高密度聚丙烯薄膜得到面层材料。
[0024]为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0025]一种片状模塑料材料在轻型皮卡车中的应用。
[0026]本专利技术的有益效果如下：
[0027]1、本专利技术提供了一种具有三明治结构的片状模塑料材料，具有芯层材料和面层材料，芯层材料和面层材料分别采用了不同的组分，芯层材料能够提供材料所需的强度及韧性，芯层材料两侧的面层材料则具有更高的韧性及抗冲击性能，通过芯层材料与面层材料的层压设置，使材料整体上兼顾强度和韧性的特点，进而使片状模塑料材料能够更好地应
用于轻型皮卡车制造当中。
[0028]2、本专利技术的芯层材料采用聚氨酯改性的酚醛树脂，聚氨酯通过共聚的方式进入酚醛树脂当中，提高了酚醛树脂的硬度、拉伸强度、弯曲强度。面层材料当中除了加入有短切碳化硅纤维以外，通过加入连续碳化硅纤维，使面层材料具有更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片状模塑料材料，其特征在于，所述片状模塑料材料为三明治结构，包括芯层以及设置在芯层两侧的面层；其中，芯层由以下组分制备而成：聚氨酯改性的酚醛树脂、短切碳化硅纤维、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、增稠剂、组合填料和脱模剂；面层由以下组分制备而成：酚醛树脂、短切碳化硅纤维、连续碳化硅纤维、层状氧化铝、低收缩剂、钛酸酯偶联剂、丁腈橡胶、增稠剂、组合填料、脱模剂、阻燃剂和纳米二氧化钛。2.根据权利要求1所述的一种片状模塑料材料，其特征在于，用于制备芯层的各组分质量百分比为：40
‑
60％聚氨酯改性的酚醛树脂、20
‑
40％短切碳化硅纤维、1
‑
5％层状氧化铝、5
‑
10％低收缩剂、4
‑
8％钛酸酯偶联剂、2
‑
4％增稠剂、10
‑
20％组合填料和1
‑
3％脱模剂；用于制备面层的各组分质量百分比为30
‑
50％酚醛树脂、10
‑
30％短切碳纤维、5
‑
10％连续碳化硅纤维、1
‑
5％层状氧化铝、3
‑
8％低收缩剂、4
‑
8％钛酸酯偶联剂、2
‑
8％丁腈橡胶、2
‑
4％增稠剂、10
‑
20％组合填料、1
‑
3％脱模剂、10
‑
15％阻燃剂和2
‑
4％纳米二氧化钛。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的一种片状模塑料材料，其特征在于：所述短切碳化硅纤维预先经过硅烷偶联剂进行处理，短切碳化硅纤维的长度为3
‑
6mm，所述连续碳化硅纤维的长度为15
‑
30mm。4.根据权利要求2
‑
3中任一项所述的一种片状模塑料材料，其特征在于：所述组合填料为碳酸钙和空心玻璃微球，碳酸钙与空心玻璃微球的重量比为(2
‑
4)：1。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青田，刘青松，吴晨，杜彬斌，杨弃，
申请(专利权)人：河南三立鑫复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：