CN101367287A - 聚氨酯多层复合板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的聚氨酯多层复合板的生产方法，步骤如下：1)将短切的玻璃纤维和热熔胶粉播撒在复合机的传送履带上，热压复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜；2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺无纺布、胶玻膜和粘接膜，然后放置聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺粘接膜、胶玻膜和热熔胶膜，经热压复合，冷却，得聚氨酯多层复合板。本发明可实现聚氨酯复合板的一次复合成型，生产线能耗低、生产效率高；以胶玻膜为增强材料，以粘接膜为胶结剂的生产工艺，提高了增强材料与PU板的粘结力，制得的产品刚性强，表面平整，质量稳定，适用于冷模法或干法成型汽车顶棚。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯多层复合板的生产方法，属于复合材料加工的技术领域。
背景技术
聚氨酯多层复合板系列产品是汽车工业用的车顶内饰复合板，是目前国内车顶市场的主流产品。传统汽车内饰顶棚，其骨架材料主要使用纸板及EPS发泡板，其制造工艺复杂，生产的产品易变形，已逐渐被聚氨酯多层复合板所取代。与传统材料相比，聚氨酯多层复合板车顶具有吸音、隔热、重量轻、易安装、无刺激性气味等特点，不仅成为轿车车顶的标准配置，还应用于皮卡、微面、重卡等领域。
当前公布的关于聚氨酯多层复合板的生产方法主要有以下两种：
(1)中国专利CN101088742中所提到的乘用车内饰顶棚及其生产工艺，该方法生产聚氨酯多层复合板是将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上依次播撒短切玻璃纤维和固体热熔胶粘剂，然后在上面放置聚氨酯硬泡板(简称PU板)，再在PU板上依次播撒短切玻璃纤维和固体热熔胶粘剂，经复合机的加热板加热到150～260℃，在0.4～0.6MPa的压力下进行辊压复合，冷却后的复合板即为聚氨酯多层复合板。该方法的缺点是热熔胶粉播撒不均匀，无纺布面的固体热熔胶粘剂与PU板粘接力差，成型车顶时易产生脱层、表面不平整等质量问题。
(2)制备聚氨酯多层复合板的方法是：首先将PU板放在传送带上，然后在PU板的一面播撒玻璃纤维、固体热熔胶粘剂，经热压复合、冷却，得到半成品；其次，将无纺布放卷铺放到复合生产线的工作台上，在无纺布上放置上述半成品，然后在PU板的另一面播撒固体热熔胶粘剂和玻璃纤维，经热压复合、冷却、截边即得聚氨酯多层复合板。该方法的缺点是生产过程复杂，需要对PU板进行两次复合；热熔胶粉直接播撒在PU板上，由于PU板是泡孔结构，热压复合时热熔胶粉在PU板上的流动性差，易造成热熔胶粉在PU板上的分布不均匀，从而引起产品质量问题；在聚氨酯多层复合板的制造过程中，对PU板的两次复合时都需要加热PU板，由于PU板的传热速度慢，必须降低复合机的生产速度或提高复合机加热板的温度以满足生产要示，从而使得产品生产线耗能高，生产效率低。
发明内容
针对上述生产方法的不足，本发明的目的是提供一种耗能低，有利于提高产品质量的聚氨酯多层复合板的生产方法。
聚氨酯多层复合板的生产方法，步聚如下：
1)将短切的玻璃纤维和热熔胶粉按质量比0.5～3：1播撒在复合机的传送履带上，在150～250℃，0.2～1MPa的压力下进行融熔复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜；
2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺无纺布、胶玻膜和粘接膜，然后放置聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺粘接膜、胶玻膜和热熔胶膜，经复合机的加热板加热到150～250℃，在0.2～1MPa的压力下进行热压复合，冷却，得聚氨酯多层复合板。
本发明中，所说的短切的玻璃纤维是长度为10～100mm的无碱玻璃纤维、低碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维中的一种或几种混合物。
本发明中，所说的热熔胶粉是熔融指数为5～25g/10min的高密度聚乙烯胶粉、低密度聚乙烯胶粉、改性聚乙烯胶粉、聚丙烯胶粉、改性聚丙烯胶粉、乙烯醋酸乙烯共聚物胶粉和尼龙胶粉中的一种或几种的混合物；
本发明中，所说的无纺布是克重为30～120g/m2的水刺无纺布或热扎无纺布；
本发明中，所说的热熔胶膜是厚度为30～90μm的聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、改性乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、改性乙烯-甲基丙烯酸共聚物、尼龙和改性尼龙热熔胶膜中的一种；
本发明中，所说的粘接膜是厚度为30～90μm改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性乙烯-丙烯酸共聚物、改性乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚氨酯弹性体、改性聚氨酯弹性体、尼龙和改性尼龙胶膜中的一种。
该方法具有如下有益效果：(1)本发明独创了一种胶玻膜的生产工艺，胶玻膜的应用可以解决由于直接播撒在PU板上的热熔胶粉在热压复合时部分进入PU泡孔以及PU板对下层热量传输的阻隔作用引起热熔胶粉不能完全被加热熔融，流动性差，从而所造成的产品质量问题；(2)应用胶玻膜，可实现聚氨酯复合板的一次复合成型，与传统的两次复合成型工艺相比，生产线能耗低、生产效率高；(3)在相同聚氨酯多层复合板组成材料及用量的前提下，本发明以胶玻膜为增强材料，以粘接膜为胶结剂的生产工艺，提高了增强材料与PU板的粘结力、热熔胶粉与短切玻璃纤维的粘结力，制得的产品刚性强、胶粉分布均匀、表面平整；(4)本发明在聚氨酯复合板时仅需使粘接膜和热熔胶膜熔化复合，不需要使熔点较高的热熔胶粉熔融并具有流动性，所以在复合时对复合机的加热温度要求相对较低，在复合机的加热板温度相同的条件下，可以加快复合机的复合速度，提高生产效率，复合机生产线速度可达到上述两种方法的1.5～2.5倍。
附图说明
图1为胶玻膜的生产工艺图
其中，1为短切玻纤机，2为撒粉机，3为胶玻膜，4为复合机；
图2为本发明生产工艺流程图
其中，1为热熔胶膜，2为胶玻膜，3为粘接膜，4为PU板，5为粘接膜，6为胶玻膜，7为无纺布，8为工作台，9为复合机；
图3为聚氨酯多层复合板结构图
其中，1为热熔胶膜，2为胶玻膜，3为粘接膜，4为PU板，5为粘接膜，6为胶玻膜，7为无纺布。
具体实施方式
以下通过实例进一步说明本发明，这些例子只是进一步的说明，不是对其的限制。
实施例1
聚氨酯多层复合板的生产方法，步聚如下：
1)将长度为10mm的短切无碱玻璃纤维和熔融指数为24g/10min的高密度聚乙烯胶粉按质量比2.8：1播撒在复合机的传送履带上(如图1所示)，在220℃，0.6MPa的压力下，复合机的速度为8m/min进行融熔复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜，胶玻膜的平方克重为302g/m2；
2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺60g/m2的热扎无纺布、胶玻膜和厚度为80μm的改性乙烯-醋酸乙烯共聚物粘接膜，然后在上面放置厚度为6.0mm的聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺改性乙烯-醋酸乙烯共聚物粘接膜、胶玻膜、聚丙烯热熔胶膜，(如图2所示)，经复合机的加热板加热到180℃，在0.8MPa的压力下，复合机的速度为7m/min，进行辊压复合，冷却，得得如图3所示的聚氨酯多层复合板。
本例制得的聚氨酯多层复合板性能指标是弯曲模量为170MPa，PU板与胶玻膜层的剥离力为5N/30mm，压缩强度为160MPa，表面平整。
实施例2
聚氨酯多层复合板的生产方法，步聚如下：
1)将长度为80mm的短切无碱玻璃纤维和熔融指数为15g/10min的聚丙烯胶粉按质量比2：1播撒在复合机的传送履带上，在240℃，0.4MPa的压力下，复合机的速度为10m/min，进行融熔复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜，胶玻膜的平方克重为375g/m2；
2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺45g/m2的热扎无纺布、胶玻膜和厚度为60μm的改性聚氨酯弹性体粘接膜，然后在上面放置厚度为6.3mm的聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺改性乙烯-醋酸乙烯共聚物粘接膜、胶玻膜、聚丙烯热熔胶膜，经复合机的加热板加热到210℃，在0.6MPa的压力下，复合机的速度为8m/min，进行辊压复合，冷却，得得如图3所示的聚氨酯多层复合板。
本例制得的聚氨酯多层复合板性能指标是弯曲模量为210MPa，PU板与胶玻膜层的剥离发生在PU层，压缩强度为165MPa，表面平整。
实施例3
聚氨酯多层复合板的生产方法，步骤如下：
1)将长度为40mm的短切无碱玻璃纤维和熔融指数为7g/10min的乙烯醋酸乙烯共聚物胶粉按质量比0.8：1播撒在复合机的传送履带上，在160℃，0.4MPa的压力下，复合机的速度为11m/min进行融熔复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜，胶玻膜的平方克重为330g/m2；
2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺45g/m2的热扎无纺布、胶玻膜和厚度为50μm的改性尼龙粘接膜，然后在上面放置厚度为5.0mm的聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺改性尼龙粘接膜、胶玻膜、聚丙烯热熔胶膜，经复合机的加热板加热到170℃，在0.3MPa的压力下，复合机的速度为9m/min，进行辊压复合，冷却，得得如图3所示的聚氨酯多层复合板。
本例制得的聚氨酯多层复合板性能指标是弯曲模量为135MPa，PU板与胶玻膜层的剥离力为7N/30mm，压缩强度为155MPa，表面平整。
Claims (6)
1.聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征是步骤如下：
1)将短切的玻璃纤维和热熔胶粉按质量比0.5～3：1播撒在复合机的传送履带上，在150～250℃，0.2～1MPa的压力下进行融熔复合成膜，冷却、收卷，得胶玻膜；
2)在复合生产线的工作台上自下而上依次放卷、叠放、平铺无纺布、胶玻膜和粘接膜，然后放置聚氨酯硬泡板，再在聚氨酯硬泡板上自下而上依次放卷、叠放、平铺粘接膜、胶玻膜和热熔胶膜，经复合机的加热板加热到150～250℃，在0.2～1MPa的压力下进行热压复合，冷却，得聚氨酯多层复合板。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于所说的短切的玻璃纤维是长度为10～100mm的无碱玻璃纤维、低碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于所说的热熔胶粉是熔融指数为5～25g/10min的高密度聚乙烯胶粉、低密度聚乙烯胶粉、改性聚乙烯胶粉、聚丙烯胶粉、改性聚丙烯胶粉、乙烯醋酸乙烯共聚物胶粉和尼龙胶粉中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于所说的无纺布是克重为30～120g/m2的水刺无纺布或热扎无纺布。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于所说的热熔胶膜是厚度为30～90μm的聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、改性乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、改性乙烯-甲基丙烯酸共聚物、尼龙和改性尼龙热熔胶膜中的一种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于所说的粘接膜是厚度为30～90μm的改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性乙烯-丙烯酸共聚物、改性乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚氨酯弹性体、改性聚氨酯弹性体、尼龙和改性尼龙胶膜中的一种。
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