【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车用热塑性复合材料设计制造领域，具体地说，是一种车辆底部护板用可回收板材及其制备方法。
技术介绍
1、随着汽车工业的不断发展，车辆用的复合材料技术也随之越来越成熟。当前使用的复合材料多为纤维增强树脂类型，纤维的形态可以是短纤也可以是连续纤维，树脂可选用通用塑料或者高性能的工程塑料，例如玻璃纤维增强聚丙烯，玻纤增强聚酯，碳纤维增强聚苯硫醚等，通过不同的成型工艺制成各种车用零部件。
2、车辆底部护板是汽车底盘防护系统的重要外饰件材料，能够阻挡泥沙、碎石，积水的侵蚀，减少空气阻力等功能。目前常用的用于制造汽车底部护板的材料是适用模压工艺的短切玻璃纤维增强聚丙烯lwrt板，聚酯短纤维或聚酯连续纤维毡，适用注塑工艺的玻纤增强聚丙烯树脂等。因为这些都是两种或两种以上不同材料组成的复合材料，拆解回收再利用困难，再利用率低。在汽车保有量不断扩大的趋势下，开发可回收再利用的汽车用材十分迫切且必要。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种车辆底部护板用可回收板材及其制备方法，所述板材适用于车辆底部护板部件的生产制造。该板材有多层结构全由聚丙烯制成，在满足车辆底部护板的诸多性能要求的同时，借鉴了材料领域同质不同材的概念，也即是用高分子材料的纤维或带材增强该高分子材料本身。所以可以实现100％回收。所述制备方法可以有效解决聚丙烯加工过程中的收缩问题，使板材平整克重均匀。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
2、本专利技术公开了一种车辆底部护板用可
3、作为进一步地改进，本专利技术所述的n为至少2以上；当n为双数，下面的n/2层与上面的n/2层呈90度排列堆叠，板材的每平方米重量1000-2000g，厚度为1.4-2.6mm。
4、作为进一步地改进，本专利技术所述的车辆底部护板用可回收板材还包括设置于板材上表面和下表面的耐刮擦聚丙烯层。
5、本专利技术还公开了一种车辆底部护板用可回收板材的制备方法，包括如下步骤：
6、1)通过挤出牵伸工艺得到聚丙烯带材；
7、2)将步骤1)得到的聚丙烯带材通过编织工艺得到聚丙烯编织层；
8、3)通过淋膜工艺将共聚聚丙烯复合在经步骤2)处理的聚丙烯编织层上得到结构单元；
9、4)将步骤3)得到的结构单元缠绕在金属框架上，金属框架可旋转，来实现结构单元的缠绕，制得多层结构单元；
10、5)将步骤4)缠绕完成的多层结构单元连同金属框架一起转移至模压机进行压合，得车辆底部护板用可回收板材。
11、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤1)中挤出牵伸所用聚丙烯为均聚聚丙烯，所选用的均聚聚丙烯为多种不同分子量分布的聚丙烯组合料，聚丙烯组合料的熔点为165-171℃。
12、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤1)中聚丙烯带材的牵伸倍率为12-15倍，所得聚丙烯带材的宽度为1.8-2.5mm，厚度为20-70μm。
13、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤2)中制备而成的聚丙烯编织层的宽度为500-2500mm，每平方米重量为50-300gsm，步骤2)得到的聚丙烯编织层经过定型烘箱热处理，特别的热处理温度为105-115℃，时间为1-3小时，再进入步骤3)。
14、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤3)中共聚聚丙烯为聚丙烯组合料，聚丙烯组合料熔点为142-150℃，熔指为30-58g/10min，步骤3)中制得的结构单元上共聚聚丙烯每平方米重量为10-80g，结构单元的每平方米重量为60-380g。
15、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤4)中将结构单元缠绕在金属框架上，金属框架可沿着长度方向旋转轴和宽度方向旋转轴旋转来实现结构单元的缠绕，缠绕时聚丙烯粘结层在内侧，聚丙烯编织层在外侧。
16、作为进一步地改进，本专利技术所述的步骤5)中，模压机在工作时进行快速的加热和冷却，闭模时温度设定高于聚丙烯粘结层熔点，低于聚丙烯编织层熔点，压力范围为20-100bar。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、该板材结构单元由聚丙烯粘结层和聚丙烯编织层组成，成分都是聚丙烯，不必再进行拆解分离等原有车用复合材料的回收步骤，能够直接粉碎再利用，所以可以实现完全回收。
19、构成聚丙烯编织层的聚丙烯带材在生产时经过大牵伸后密度降低，相应的聚丙烯带重量得到降低；大牵伸使聚丙烯分子高度取向，宏观表现为聚丙烯带材的高拉伸力，提高最终可回收板材的抗拉伸抗撕裂能力，也即实现轻质高强的有益效果。
20、由于板材成分只有聚丙烯，没有无机填料或增强组分的加入时加工过程中容易收缩变形，收缩会影响表面平整度和美观；此外由于板材是多层压合，收缩产生的层间滑移对层间结合强度不利。设定的定型烘箱热处理能消除聚丙烯带材在牵伸时的热历史降低收缩率。通过设定的淋膜工艺将聚丙烯粘结层复合在聚丙烯编织层上，聚丙烯粘结层对聚丙烯编织层支撑，能降低后续热加工时的结构单元收缩率。通过引入缠绕结构单元在金属框架上加工的方法，得益于金属框架对结构单元的牵拉作用解决了加工收缩问题，使得板材表面平整美观，增加层间结合强度。
21、金属框架灵活调整，可以按照顾客需要进行尺寸的调节，使可回收板材规格满足不同顾客的要求。可回收板材的平方米重量通过缠绕的层数进行调节，总缠绕层数的一半与另外一半呈90度排列，缩小材料的纵横向力学差异。
22、构成聚丙烯编织层的聚丙烯带材与聚丙烯粘结层的熔点最大有约30℃的差值，这个差值增加了模压机中压制时的加工温度窗口，模压机合模时温度设定在高于聚丙烯粘结层熔点，低于聚丙烯编织层熔点。宽的加工温度窗口便于工艺和设备的调整，提高加工工艺的宽容度和加工设备的易用性。
23、本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的板材由N个结构单元层叠构成，所述的结构单元包括由下至上的高熔点的聚丙烯编织层和低熔点的聚丙烯粘结层，所述的聚丙烯编织层由聚丙烯带材经纬向交织而成，包括径向聚丙烯带材和纬向聚丙烯带材。
2.根据权利要求1所述的车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的N为至少2以上；当N为双数，下面的N/2层与上面的N/2层呈90度排列堆叠，所述板材的每平方米重量1000-2000g，厚度为1.4-2.6mm。
3.根据权利要求1或2所述的车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的车辆底部护板用可回收板材还包括设置于板材上表面和下表面的耐刮擦聚丙烯层。
4.一种车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中挤出牵伸所用聚丙烯为均聚聚丙烯，所选用的均聚聚丙烯为多种不同分子量分布的聚丙烯组合料，所述的聚丙烯组合料的熔点为165-171℃。
6.根据权利要求5所述的车辆底部护板用可回收
7.根据权利要求4或5或6所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中制备而成的聚丙烯编织层的宽度为500-2500mm，每平方米重量为50-300gsm，步骤2)得到的聚丙烯编织层经过定型烘箱热处理，特别的热处理温度为105-115℃，时间为1-3小时，再进入步骤3)。
8.根据权利要求7所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中共聚聚丙烯为聚丙烯组合料，所述的聚丙烯组合料熔点为142-150℃，熔指为30-58g/10min，所述的步骤3)中制得的结构单元上共聚聚丙烯每平方米重量为10-80g，所述结构单元的每平方米重量为60-380g。
9.根据权利要求8所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤4)中将结构单元缠绕在金属框架上，所述金属框架可沿着长度方向旋转轴和宽度方向旋转轴来实现结构单元的缠绕，缠绕时聚丙烯粘结层在内侧，聚丙烯编织层在外侧。
10.根据权利要求4或5或6或8或9所述的辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤5)中，所述的模压机在工作时进行快速的加热和冷却，闭模时温度设定高于聚丙烯粘结层熔点，低于聚丙烯编织层熔点，压力范围为20-100bar。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的板材由n个结构单元层叠构成，所述的结构单元包括由下至上的高熔点的聚丙烯编织层和低熔点的聚丙烯粘结层，所述的聚丙烯编织层由聚丙烯带材经纬向交织而成，包括径向聚丙烯带材和纬向聚丙烯带材。
2.根据权利要求1所述的车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的n为至少2以上；当n为双数，下面的n/2层与上面的n/2层呈90度排列堆叠，所述板材的每平方米重量1000-2000g，厚度为1.4-2.6mm。
3.根据权利要求1或2所述的车辆底部护板用可回收板材，其特征在于，所述的车辆底部护板用可回收板材还包括设置于板材上表面和下表面的耐刮擦聚丙烯层。
4.一种车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中挤出牵伸所用聚丙烯为均聚聚丙烯，所选用的均聚聚丙烯为多种不同分子量分布的聚丙烯组合料，所述的聚丙烯组合料的熔点为165-171℃。
6.根据权利要求5所述的车辆底部护板用可回收板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中聚丙烯带材的牵伸倍率为12-15倍，所得聚丙烯带材的宽度为1.8-2.5mm，厚度为20-70...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒源，周立，卢成勇，周彬，
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：
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