一種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材。復合板材從上至下依次包括上表層、再生層和下表層，上表層與下表層為連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預浸層，再生層為添加有再生顆粒的長纖維增強熱塑性纖維復合材料層，再生層是多孔結(jié)構(gòu)。采用本實用新型結(jié)構(gòu)方案的客車地板，可實現(xiàn)整體材料的回收再利用，粉碎后以顆粒的形式添加到再生層中進行熱壓，且可多次循環(huán)使用，無任何廢料產(chǎn)生，真正實現(xiàn)了材料的可再生，不但契合國家大力提倡的綠色環(huán)保材料，且顯著降低了材料的成本。
【專利說明】
-種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材
技術(shù)領域
[0001] 本實用新型設及車用復合材料領域，具體設及一種可再生的高強環(huán)保型客車地板 用熱塑性復合板材。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展及人們環(huán)保意識的環(huán)保提高，客車內(nèi)飾的耐用性及環(huán)保 性越來越受到人們的重視，而客車地板作為客車內(nèi)飾中面積最大的承力部件，在高強、環(huán)保 及使用壽命長等性能方面有著較高的要求。政府的十Ξ五規(guī)劃中提出，汽車行業(yè)必須重視 綠色發(fā)展與節(jié)能減排，意味著汽車材料的回收利用愈來愈受到社會的關(guān)注，可再生汽車材 料是未來的發(fā)展趨勢。
[0003] 客車地板已經(jīng)歷了多次的材料升級與變革，從最初的木板到之后的竹膠板再到如 今的硬質(zhì)泡沫夾忍結(jié)構(gòu)復合板材。目前，國外采用較多的是WPVC泡沫為忍層的復合板材， 國內(nèi)采用較多仍是竹膠板。前者，低溫抗沖性不佳，且材料不可回收，后者，耐水與抗霉變性 能較差，使用壽命短，同樣不可回收再利用。
[0004] 針對現(xiàn)有客車地板的一些不足，研究人員提出了許多的技術(shù)方案，主要分為兩大 類：
[0005] -、侶蜂窩夾忍復合結(jié)構(gòu)，具有代表性的專利為CN104943752A，該發(fā)明公開了一種 用于客車的侶合金蜂窩地板，包括多塊相互連接的鋪設于車體內(nèi)部地板骨架上的蜂窩地板 塊。該客車地板具有高強、使用壽命長的優(yōu)點，但裁切加工性能不佳，且價格非常昂貴，性價 比低，在民用客車上的應用推廣并不現(xiàn)實。
[0006] 二、硬質(zhì)泡沫夾忍復合結(jié)構(gòu)，具有代表性的專利主要有兩個：其中一個為 CN104742460A，該發(fā)明公開了一種夾忍結(jié)構(gòu)的客車地板，忍層為硬質(zhì)聚氨醋(PU)泡沫，上下 面層為玻璃纖維織物增強樹脂基復合材料，該結(jié)構(gòu)客車地板具有足夠的力學性能、保溫性 能與耐候性，但PU泡沫具有嚴重的可揮發(fā)性有機物(V0C)問題，且材料不可回收，不符合綠 色見健康環(huán)保材料的發(fā)展方向；另一個具有代表性的專利為CN203974970U，該發(fā)明公開了 一種復合地板，上下表層為硬質(zhì)PU泡沫，忍層為PU泡沫、PVC泡沫或連續(xù)玻纖增強PU泡沫，該 結(jié)構(gòu)客車地板具有輕量化、高強度、安裝方便及防腐性能好的優(yōu)點，但同樣健康環(huán)保性能不 佳，且不可回收再利用。
[0007] 因此，現(xiàn)階段客車地板用材面臨的一個最嚴峻的問題就是材料的健康環(huán)保及如何 實現(xiàn)回收再利用，隨著人們生活水平的提高及健康環(huán)保意識的進一步增強，運個問題將會 被逐漸放大。 【實用新型內(nèi)容】
[000引本實用新型提供了一種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材的結(jié)構(gòu) 方案，在保證客車地板足夠高強的前提下可滿足綠色健康環(huán)保材料發(fā)展方向的需求，實現(xiàn) 客車地板的可再生。
[0009] 本實用新型是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0010] -種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，所述的復合板材從上至下 依次包括上表層、再生層和下表層，上表層與下表層為連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂預浸層，再 生層為添加有再生顆粒的長纖維增強熱塑性纖維復合材料層，再生層是多孔結(jié)構(gòu)。
[0011] 作為進一步地改進，本實用新型所述的連續(xù)纖維的熱塑性樹脂預浸層是由至少二 層W上不同方向的單向連續(xù)纖維熱塑性樹脂浸潰層所組成的結(jié)構(gòu)。
[0012] 作為進一步地改進，本實用新型所述的由至少二層W上不同方向的單向連續(xù)纖維 熱塑性樹脂浸潰層的排列結(jié)構(gòu)為垂直排列結(jié)構(gòu)或米字排列結(jié)構(gòu)。
[0013] 作為進一步地改進，本實用新型所述的連續(xù)纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖 維中的一種。
[0014] 作為進一步地改進，本實用新型所述的熱塑性樹脂是聚乙締、聚丙締、聚醋或尼龍 中的一種。
[0015] 作為進一步地改進，本實用新型所述的再生顆粒是所述的可再生的高強環(huán)保型客 車地板用熱塑性復合板材粉碎后的顆粒。
[0016] 作為進一步地改進，本實用新型所述的長纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖維 中的一種，再生層中長纖維的種類與上下表層中的連續(xù)纖維相同。
[0017] 作為進一步地改進，本實用新型所述的熱塑性纖維是聚乙締纖維、聚丙締纖維、聚 醋纖維或尼龍纖維中的一種，再生層中熱塑性纖維的種類與上下表層中的熱塑性樹脂相 同。
[0018] 作為進一步地改進，本實用新型所述的再生層的多孔結(jié)構(gòu)包括由長纖維與熱塑性 纖維形成的多孔結(jié)構(gòu)和再生顆粒本身包含的多孔結(jié)構(gòu)。多孔結(jié)構(gòu)是由長纖維與熱塑性纖維 形成，由長徑比分布較廣的熱塑性纖維及增強纖維所構(gòu)成，長徑比較大的熱塑性纖維與長 徑比較小的熱塑性纖維在烙融后分別W捆綁或節(jié)點粘結(jié)的形式對長徑比不一的增強纖維 進行組合，從而形成復雜的多孔纖維網(wǎng)絡。
[0019] 本實用新型的有益效果如下：
[0020] 1、復合板材的Ξ層結(jié)構(gòu)及再生層的多孔結(jié)構(gòu)，增加了板材的柔初性，使客車地板 的彎曲強度可超過7000MPa，遠遠超過目前使用最多的竹膠板，且再生層的多孔結(jié)構(gòu)進一步 實現(xiàn)了輕質(zhì)高強的效果。
[0021] 2、采用本實用新型結(jié)構(gòu)方案的客車地板，可實現(xiàn)整體材料的回收再利用，粉碎后 W顆粒的形式添加到再生層中進行熱壓，且可多次循環(huán)使用，無任何廢料產(chǎn)生，真正實現(xiàn)了 材料的可再生，不但契合國家大力提倡的綠色環(huán)保材料，且顯著降低了材料的成本。
[0022] 3、采用本實用新型結(jié)構(gòu)方案的客車地板，上下表層均為非極性熱塑性樹脂，防水、 耐候性能優(yōu)良。
【附圖說明】
[0023] 圖1為可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中，1為上表層，2為再生層，3為下表層。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)方案做進一步的說明：
[00%] 實施例1
[0027] 圖1為可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材的結(jié)構(gòu)示意圖，從上至下 依次為上表層、再生層與下表層，其中上表層與下表層均由兩層單向玻璃纖維的聚醋浸潰 層疊加所組成，兩層中連續(xù)玻璃纖維的排列方向互相垂直，再生層為添加有再生顆粒的長 玻璃纖維增強聚醋纖維層，上、下表層通過拉絲預浸料的工藝制成，再生層則通過梳理針刺 的非織造工藝制成，最后將Ξ層復合材料經(jīng)熱壓-冷壓制成高強度復合板材。其中，上述再 生顆粒為將復合板材粉碎后得到的顆粒，成分同樣為玻璃纖維與聚醋，因此與再生層的相 容性好，不影響其力學性能。
[0028] 上述復合板材與竹膠板類客車地板的性能對比如下表所示：
[0029]
[0030] 從上述結(jié)果看，采用本實用新型結(jié)構(gòu)方案得到的客車地板，強度遠遠高于目前廣 泛使用的竹膠板，復合板材上下表層的材質(zhì)與密壓結(jié)構(gòu)相比于竹膠板耐水性優(yōu)異，同時，氣 味性也有較大的優(yōu)勢，且通過粉碎后W顆粒形式加入再生層的形式可實現(xiàn)再生，并可多次 循環(huán)利用，大大降低了材料成本，屬于國家十Ξ五規(guī)劃中大力提倡推廣的綠色產(chǎn)品。
[0031] 實施例2
[0032] 圖1為可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材的結(jié)構(gòu)示意圖，從上至下 依次為上表層、再生層與下表層。上表層與下表層均由四層單向碳纖維的聚丙締浸潰層疊 加所組成，其中，四層的排列呈現(xiàn)米字狀，再生層為添加有再生顆粒的長碳纖維增強聚丙締 纖維層，上、下表層通過拉絲預浸料的工藝制成，再生層則通過梳理針刺的非織造工藝制 成，最后將Ξ層復合材料經(jīng)熱壓-冷壓制成高強度復合板材。上述再生顆粒為將復合板材粉 碎后得到的顆粒，成分同樣為碳纖維與聚丙締，與再生層的相容性好。
[0033] 對比例1
[0034] -種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，從上至下依次為上表層、 再生層纖維增強熱塑性層與下表層，其中上表層與下表層均由兩層單向玻璃纖維的聚醋浸 潰層疊加所組成，兩層中連續(xù)玻璃纖維的排列方向互相垂直，纖維增強熱塑性層為將玻璃 纖維與聚醋纖維通過梳理針刺的非織造工藝制成，最后將Ξ層復合材料經(jīng)熱壓-冷壓制成 高強度復合板材。
[0035] 實施例1與對比例1得到的客車地板的性能對比如下表所示：
[0036]
[0037] 盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但具體實現(xiàn)該技術(shù)方案方 法和途徑還有很多，W上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，但所屬領域的技術(shù)人員應 該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié) 上可W對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在于，所述的復合板 材從上至下依次包括上表層、再生層和下表層，所述的上表層與下表層為連續(xù)纖維增強熱 塑性樹脂預浸層，所述的再生層為添加有再生顆粒的長纖維增強熱塑性纖維復合材料層， 所述的再生層是多孔結(jié)構(gòu)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的連續(xù)纖維的熱塑性樹脂預浸層是由至少二層以上不同方向的單向連續(xù)纖維熱塑 性樹脂浸漬層所組成的結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的由至少二層以上不同方向的單向連續(xù)纖維熱塑性樹脂浸漬層的排列結(jié)構(gòu)為垂直 排列結(jié)構(gòu)或米字排列結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的連續(xù)纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖維中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的熱塑性樹脂是聚乙烯、聚丙烯、聚酯或尼龍中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板 材，其特征在于，所述的再生顆粒是所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板 材粉碎后的顆粒。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的長纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖維中的一種，再生層中長纖維的種類與上 下表層中的連續(xù)纖維相同。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性復合板材，其特征在 于，所述的熱塑性纖維是聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維或尼龍纖維中的一種，再生層 中熱塑性纖維的種類與上下表層中的熱塑性樹脂相同。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或7或8所述的可再生的高強環(huán)保型客車地板用熱塑性 復合板材，其特征在于，所述的再生層的多孔結(jié)構(gòu)包括由長纖維與熱塑性纖維形成的多孔 結(jié)構(gòu)和再生顆粒本身包含的多孔結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B32B9/00GK205601308SQ201620394289
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】趙濤, 傅華康, 周立, 韓黎剛, 馬國維
【申請人】浙江華江科技股份有限公司