一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行業(yè)產(chǎn)品輕量化的要求，客戶對(duì)產(chǎn)品的重量也提出了更加嚴(yán)格的要求。市場上的乘用車座椅所使用的靠背骨架絕大多數(shù)為金屬靠背，加工工序復(fù)雜，花費(fèi)較多的工時(shí)，能源消耗方面，生產(chǎn)塑料原材料比生產(chǎn)金屬原材料能夠節(jié)約更多的能源。再次利用的成本較小，對(duì)環(huán)境幾乎不會(huì)造成污染。它所具有的密度小，熱塑性復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)較小，能夠降低制品成型過程中的收縮率(能提高制品尺寸的精度)等優(yōu)勢大大擴(kuò)展了復(fù)合材料在日常生活中的使用，正在逐漸替代金屬和木材，如轎車上的金屬部件。但是塑料的強(qiáng)度比強(qiáng)度、比模量和抗沖擊性能不強(qiáng)，制備的產(chǎn)品往往使用壽命較短。申請(qǐng)日為2009年11月27日，申請(qǐng)?zhí)枮?00910199483.1的中國專利，公開了一種塑料材料的汽車座椅靠背骨架，所述骨架是由塑料材料一體成型的，并且所述骨架具有沿其周向延伸的外殼，所述外殼的橫句截面為“η 〃型，并且所述η形截面的外殼的內(nèi)側(cè)具有蜂窩狀加強(qiáng)筋。雖然加強(qiáng)筋的設(shè)置在一定程度上提高了產(chǎn)品的使用壽命，但是塑料與金屬制品的強(qiáng)度以及沖擊性能相比還相差甚遠(yuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種重量輕、成型周期短的一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，包括部件面部及支撐部件面部的加強(qiáng)筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續(xù)纖維，加強(qiáng)筋中的纖維為長纖維。
[0005]所述的連續(xù)纖維為一層。
[0006]所述的連續(xù)纖維至少兩層，連續(xù)纖維層之間相鄰隔或者連續(xù)纖維層之間夾設(shè)長纖維層。
[0007]所述的連續(xù)纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種。
[0008]所述的部件為座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅坐面一體成型的座椅面。
[0009]所述連續(xù)纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂。
[0010]所述連續(xù)纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為不同樹脂。
[0011]高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件的制備方法，包括如下步驟:
步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)纖維片；
步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；
步驟三，將步驟一的連續(xù)纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ；
步驟四，將步驟三加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內(nèi)，或者將步驟三所述加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內(nèi)，其中連續(xù)纖維熱塑性樹脂片對(duì)應(yīng)座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對(duì)應(yīng)的是加強(qiáng)筋模具腔體；
步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時(shí)間40-90S。
[0012]本發(fā)明的制備過程簡單、生產(chǎn)效率高。通過浸漬與模壓成型工藝，使座椅部件具有更高的比強(qiáng)度與比模量，產(chǎn)品具有可設(shè)計(jì)性、低密度等特點(diǎn)；兩種纖維的布置和取向相輔相成，加強(qiáng)筋中使用長纖維，避免了壓制成型過程中纖維容易斷裂的現(xiàn)象，大大提高了產(chǎn)品的比強(qiáng)度、比模量和抗沖擊性。本發(fā)明與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比具有能耗小、生產(chǎn)效率高，并且成本較低，產(chǎn)品的尺寸精度也得到了提高。
【附圖說明】
[0013]圖1座椅靠背的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2圖2中AA向的截面圖中座椅靠背面部夾設(shè)長纖維層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3圖2中AA向的截面圖中座椅靠背面為長纖維層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4座椅坐面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5圖4中CC向的截面圖中座椅坐面連續(xù)纖維層夾設(shè)長纖維層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6圖4中CC向的截面圖中座椅坐面連續(xù)纖維層為單層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7座椅坐面、座椅靠背一體的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0020]圖8座椅坐面、座椅靠背面部鋪設(shè)一層連續(xù)纖維的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]圖9座椅坐面、座椅靠背面部鋪設(shè)雙層連續(xù)纖維的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，部件為座椅骨架、座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅骨架一體成型的座椅面。包括部件面部及支撐部件面部的加強(qiáng)筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續(xù)纖維，加強(qiáng)筋中的纖維為長纖維。如圖1所示，座椅靠背面部11及支撐座椅靠背面部的加強(qiáng)筋12 —體成型的座椅靠背。如圖2、3所示，座椅靠背面部的連續(xù)纖維21可以為一層，也可以根據(jù)需要制備成兩層或者多層，連續(xù)纖維層之間相隔或者連續(xù)纖維層之間夾設(shè)長纖維層23，加強(qiáng)筋中的纖維為長纖維層22。連續(xù)纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種；如圖4所示，座椅坐面41、及支撐座椅座面的加強(qiáng)筋42 —體成型的座椅墊。如圖5所示，座椅坐面為連續(xù)纖維層51，座椅坐面表面的連續(xù)纖維層為單層，兩層連續(xù)纖維單層之間夾設(shè)長纖維層52，加強(qiáng)筋為長纖維層52 ;如圖6所示，座椅坐面表面的連續(xù)纖維層61為雙層。如圖7所示，座椅靠背面部71、座椅坐面72、支撐座椅坐面的加強(qiáng)筋和座椅靠背面部的加強(qiáng)筋73為一體成型。如圖8所示，座椅坐面和座椅靠背面部為連續(xù)纖維層81，連續(xù)纖維層81之間可以夾設(shè)長纖維層82，座椅靠背骨架中的加強(qiáng)筋為長纖維層82 ;如圖9所示，座椅坐面和座椅靠背面部為連續(xù)纖維層91為雙層，也可以制備成多層。連續(xù)纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂，或者是不同的樹脂。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是與長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制備方法相似，只是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料沿長度方向不間斷，可以無限延伸。長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是長纖維經(jīng)過專用樹脂浸漬后得到的被樹脂充分浸漬的長條，然后根據(jù)需要切成需要的長度，一般為20-30cm ；
高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件的制備方法，包括如下步驟:
步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)纖維片；
步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；
步驟三，將步驟一的連續(xù)纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ；
步驟四，將步驟三加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內(nèi)，或者將步驟三所述加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內(nèi)，其中連續(xù)纖維熱塑性樹脂片對(duì)應(yīng)座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對(duì)應(yīng)的是加強(qiáng)筋模具腔體；
步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時(shí)間40-90S。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，包括部件面部及支撐部件面部的加強(qiáng)筋，其特征在于:部件面部中的纖維包含至少一層連續(xù)纖維，加強(qiáng)筋中的纖維為長纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續(xù)纖維為一層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續(xù)纖維至少兩層，連續(xù)纖維層之間相鄰隔或者連續(xù)纖維層之間夾設(shè)長纖維層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續(xù)纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述的部件為座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅坐面一體成型的座椅面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述連續(xù)纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件，其特征在于:所述連續(xù)纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為不同樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)纖維片； 步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片； 步驟三，將步驟一的連續(xù)纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ； 步驟四，將步驟三加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內(nèi)，或者將步驟三所述加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內(nèi)，其中連續(xù)纖維熱塑性樹脂片對(duì)應(yīng)座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對(duì)應(yīng)的是加強(qiáng)筋模具腔體； 步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時(shí)間40-90S。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高強(qiáng)度熱塑性復(fù)合塑料座椅部件及其制備方法，包括部件面部及支撐部件面部的加強(qiáng)筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續(xù)纖維，加強(qiáng)筋中的纖維為長纖維。經(jīng)如下步驟制備：剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續(xù)纖維片；剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；將纖維片加熱，將加熱的連續(xù)纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內(nèi)模壓成型。本發(fā)明與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比具有能耗小、生產(chǎn)效率高，并且成本較低，產(chǎn)品的尺寸精度也得到了提高。
【IPC分類】B60N2-64, B32B27-02, B60N2-62, B29C70-34, B60N2-68, B32B27-08
【公開號(hào)】CN104816660
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510214956
【發(fā)明人】王紅立
【申請(qǐng)人】鄭州翎羽新材料有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日