CN103538329A - 一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，包括下述步骤：1）经过三层共挤吹膜分别得到无纺布用打孔热熔胶膜和PU用打孔热熔胶膜；2）在复合生产线的传送带上自下而上依次布置无纺布、无纺布用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PU用打孔热熔胶膜，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布置PU用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PE膜后，经传送带传送到红外线加热区预热，然后进入碾压工序热压复合，得到聚氨酯多层复合板；本发明的优点在于，不仅得到的聚氨酯多层复合板剥离强度大、刚度强、柔韧度好，且其每平方米克重小，节约成本，改善车间工作环境。
Description
技术领域
本发明属于复合材料的加工技术领域，具体涉及一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法。
背景技术
目前，国内外汽车生产商对汽车顶篷基材要求刚度和柔韧度好，且克重轻，能起到隔热、隔音、保温和装饰作用。国内外汽车饰件材料生产商生产的汽车顶篷基材一般为玻纤、聚氨酯（简称PU）、无纺布的组合复合材料，而粘结玻纤、PU、无纺布的材料为细度达200目的聚乙烯粉（简称PE粉），使得汽车顶篷基材达到1100-1350g/m2。而目前2010年1月20日公开的CN101628498A的中国发明专利申请说明书中公开的一种汽车顶篷用聚氨酯板材的生产方法、2012年6月20日公开的CN102521553A的中国发明专利申请说明书中公开的用于汽车顶篷的聚氨酯复合板的生产方法以及2010年8月25日授权公告的CN101367287B的中国发明专利说明书中公开的聚氨酯多层复合板的生产方法均采用的是将短切的玻璃纤维和热熔胶粉播撒的方法，该类方法的最大缺陷为由于玻璃纤维或玻纤布为无机材料，而PU、无纺布等为有机材料，如何很好的把这两种有机无机材料粘合在一起，上述发明的工艺是在玻璃纤维或玻纤布表面洒上大量的细度达200目PE粉，并使其热熔融，最终把玻璃纤维、PU、无纺布等融合，等冷却后固着在一起。而采用较大目数的PE粉，其目的为了增加其比表面积，从而达到增加受热面快速熔融的目的。而200目的PE粉已经很细了，只要有气流就极易扬尘，使车间环境变差，另外需大量的PE粉填满玻璃纤维、或玻纤布才能熔融固着PU、无纺布等，这样大量地浪费了PE粉，增加了企业生产成本还增加了每平米汽车顶篷基材的克重，因此如何用胶膜取代PE粉，本发明很好地解决了这一问题。
发明内容
本发明目的是：提供一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，采用该方法不仅得到的聚氨酯多层复合板剥离强度大、刚度强、柔韧度好，且每平方米汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的克重小，节约成本，同时改善车间工作环境。
本发明的技术方案是：一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，包括下述步骤：
1）经过三层共挤吹膜分别得到无纺布用打孔热熔胶膜和PU用打孔热熔胶膜；
2）在复合生产线的传送带上自下而上依次布置无纺布、无纺布用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PU用打孔热熔胶膜，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布置PU用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PE膜后，经传送带传送到红外线加热区预热，然后进入碾压工序热压复合，得到聚氨酯多层复合板。
优选地，所述无纺布用打孔热熔胶膜的厚度为20～30μm，最短孔间距为3～8mm，孔以正方形或正三角形排例，所述无纺布用打孔热熔胶膜的中间层熔点高于其内、外层熔点。
优选地，所述无纺布用打孔热熔胶膜的中间层由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯中的一种或多种共混后吹膜而成；所述无纺布用打孔热熔胶膜的内、外层分别由乙烯-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中的一种或多种共混后吹膜而成。
优选地，所述PU用打孔热熔胶膜的厚度为50～80μm，最短孔间距为3～8mm，孔以正方形或正三角形排例，所述PU用打孔热熔胶膜的中间层熔点高于其内、外层熔点。
优选地，所述PU用打孔热熔胶膜的中间层由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯中的一种或多种共混后吹膜而成；所述PU用打孔热熔胶膜的内、外层由乙烯-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、聚氨酯弹性体、改性聚氨酯弹性体中的多种共混后吹膜而成。
优选地，所述红外线加热区可调温度范围为50～250℃，且共分为三个加热区，加热一区：左170土5℃，中180土5℃，右170士5℃；加热二区：左180土5℃，中190土5℃，右180土5℃；加热三区：左190土5℃，中 200土5℃，右190土5℃。
优选地，所述碾压工序的工作温度为150～210℃，工作压力为15土0.5kN/cm2。
优选地，所述无纺布为每平方米克重30～120g的水刺无纺布或热扎无纺布。
优选地，所述玻纤布由无碱玻璃纤维、低碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维中的一种或几种的混合物经无纺或织造而成，其每平方米克重为100～250g；所述短切的玻璃纤维是长度为1～10cm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的混合物。
优选地，所述PE膜为单层膜，由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的混合物经吹膜或流延而成，其厚度为15～30μm。
本发明的优点是：
1.本发明方法得到的聚氨酯多层复合板很好地满足了对汽车顶篷基材剥离强度大、刚度强、柔韧度好的要求，大大减轻每平方米汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的克重，降低了生产成本，而且由于完全取代了细度达200目PE粉的布撒热熔胶粉工艺，使车间粉尘污染问题得到了彻底解决，改善了车间的生产环境，同时对一台汽车而言，由于其顶篷克重轻了，重心下降对其自身的安全性也有极大益处。
2.本发明采用了三层共挤吹膜技术得到三层热熔胶膜，中间层为熔点较高的材料，内、外层为熔点较低的材料，提高了热熔胶膜的偶联性，即提高了粘合玻璃纤维或玻纤布和聚氨酯硬泡板、无纺布的能力。
3.本发明采用了热熔胶膜打孔技术，增加其热熔胶膜的比表面积，加快了热熔胶膜的熔融速度。
4.本发明实现聚氨酯多层复合板的一次复合成型，生产线能耗低、生产效率高。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例一：在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺30g/m2水刺无纺布、30μm厚的无纺布用打孔热熔胶膜，该无纺布用打孔热熔胶膜的中间层为线性低密度聚乙烯，内、外层均为乙烯-醋酸乙烯共聚物，其最短孔间距为3mm，且孔以正方形排例，然后进入布撒工序，布撒长度5cm短切的无碱玻璃纤维，再放卷、叠放、平铺80μm厚的PU用打孔热熔胶膜，该PU用打孔热熔胶膜的中间层由50w%低密度聚乙烯和50w%茂金属聚乙烯组成，内、外层均由50w%乙烯-醋酸乙烯共聚物、30w%改性乙烯-甲基丙烯酸共聚物和20w%聚氨酯弹性体组成，其最短孔间距为5mm，孔以正方形排例，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、平铺与上述相同规格和成分的PU用打孔热熔胶膜，然后进入布撒工序，布撒长度5cm短切的无碱玻璃纤维，再放卷、平铺20μm厚的PE膜，该PE膜由低密度聚乙烯组成，然后经传送带传送到红外线加热区后进行初步预热，分三个加热区，一区对应的温度值设定为左170℃，中180℃，右170℃；二区对应的温度值设定为左180℃，中190℃，右180℃；三区对应的温度值设定为左190℃，中200℃，右190℃，最后进入碾压成型工序，碾压机以200℃、15KN/cm2的压力两面同时进行热压复合，从而达到一次复合成型得到聚氨酯多层复合板。
实施例二：在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺50g/m2热扎无纺布、20μm厚的无纺布用打孔热熔胶膜，该无纺布用打孔热熔胶膜的中间层为低密度聚乙烯，内、外层均由50w%乙烯-醋酸乙烯共聚物和50w%改性乙烯-丙烯酸共聚物组成，其最短孔间距为6mm，孔以正方形排例，再放卷、叠放、平铺100g/m2玻纤布（该玻纤布由无碱玻璃纤维织造而成）、60μm厚的PU用打孔热熔胶膜，该PU用打孔热熔胶膜的中间层由30w%低密度聚乙烯和70w%高密度聚乙烯组成，内、外层均由20w%乙烯-醋酸乙烯共聚物、60w%乙烯-甲基丙烯酸共聚物和20w%聚氨酯弹性体，其最短孔间距为5mm，孔以正方形排例，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、平铺与上述相同规格和成分的PU用打孔热熔胶膜、200g/m2玻纤布，该玻纤布由低碱玻璃纤维织造而成，再放卷、平铺20μm厚的PE膜，该PE膜由90w%低密度聚乙烯和10w%乙烯-醋酸乙烯共聚物组成，然后经传送带传送到红外线加热区后进行初步预热， 分三个加热区，一区对应的温度值设定为左175℃，中185℃，右175℃；二区对应的温度值设定为左185℃，中195℃，右185℃；三区对应的温度值设定为左195℃，中205℃，右195℃，最后进入碾压成型工序，碾压机以210℃、15KN/cm2的压力两面同时进行热压复合，从而达到一次复合成型得到聚氨酯多层复合板。
实施例三：在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺120g/m2水刺无纺布、30μm厚的无纺布用打孔热熔胶膜，该无纺布用打孔热熔胶膜的中间层由80w%低密度聚乙烯和20w%马来酸酐接枝改性聚乙烯组成，内、外层均由80w%乙烯-醋酸乙烯共聚物和20w%乙烯-丙烯酸共聚物组成，其最短孔间距为5mm，孔以正方形排例，再放卷、叠放、平铺250g/m2玻纤布（该玻纤布由中碱玻璃纤维织造而成）、70μm厚的PU用打孔热熔胶膜，该PU用打孔热熔胶膜的中间层由80w%高密度聚乙烯和20w%马来酸酐接枝改性聚乙烯组成，内、外层均由50w%乙烯-醋酸乙烯共聚物、40w%乙烯-甲基丙烯酸共聚物和10w%改性聚氨酯弹性体，最短孔间距为5mm，孔以正三角形排例，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、平铺与上述相同规格和成分的PU用打孔热熔胶膜、200g/m2玻纤布，该玻纤布由低碱玻璃纤维织造而成，再放卷、平铺30μm厚的PE膜，该PE膜由70w%低密度聚乙烯和30w%乙烯-醋酸乙烯共聚物组成，然后经传送带传送到红外线加热区后进行初步预热，分三个加热区，一区对应的温度值设定为左175℃，中185℃，右175℃；二区对应的温度值设定为左185℃，中195℃，右185℃；三区对应的温度值设定为左195℃，中205℃，右195℃，最后进入碾压工序，碾压机以210℃、15KN/cm2的压力两面同时进行热压复合，从而达到一次复合成型得到聚氨酯多层复合板。
实施例四：在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺30g/m2水刺无纺布、20μm厚的无纺布用打孔热熔胶膜，该无纺布用打孔热熔胶膜的中间层由70w%低密度聚乙烯和30w%马来酸酐接枝改性聚乙烯组成，内、外层均为100w%乙烯-醋酸乙烯共聚物，其最短孔间距为3mm，孔以正方形排例，再放卷、叠放、平铺100g/m2玻纤布（该玻纤布由无碱玻璃纤维织造而成）、50μm厚的PU用打孔热熔胶膜，该PU用打孔热熔胶膜的中间层由50w%高密度聚乙烯、30w%低密度聚乙烯和20w%马来酸酐接枝 改性聚乙烯组成，内、外层均由50w%乙烯-醋酸乙烯共聚物和50w%乙烯-甲基丙烯酸共聚物组成，其最短孔间距为5mm，孔以正方形排例，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、平铺与上述相同规格和成分的PU用打孔热熔胶膜、100g/m2玻纤布，该玻纤布由低碱玻璃纤维织造而成，再放卷、平铺15μm厚的PE膜，该PE膜由70w%低密度聚乙烯、20w%线性低密度聚乙烯和10w%乙烯-醋酸乙烯共聚物组成，然后经传送带传送到红外线加热区后进行初步预热，分三个加热区，一区对应的温度值设定为左165℃，中175℃，右165℃；二区对应的温度值设定为左175℃，中185℃，右175℃；三区对应的温度值设定为左185℃，中195℃，右185℃，然后进入碾压工序，碾压机以150℃、15KN/cm2的压力两面同时进行热压复合，从而达到一次复合成型得到聚氨酯多层复合板。
如表1所示，上述实施例1～4得到的产品按国家标准GB8808-88，对聚氨酯多层复合板的剥离力与成型顶篷的剥离力进行了测试，结果均高于国家标准；按MS210-05耐湿热循环试验，实施例1～4得到的产品均无起壳、分层、变形现象，且剥离力无降低；按PV3900气味性≤3级，实施例1～4得到的产品气味性均≤3级。
表1为实施例主要指标的检测值及与相关测试标准的对比：
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明并不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，包括下述步骤：
1）经过三层共挤吹膜分别得到无纺布用打孔热熔胶膜和PU用打孔热熔胶膜；
2）在复合生产线的传送带上自下而上依次布置无纺布、无纺布用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PU用打孔热熔胶膜，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布置PU用打孔热熔胶膜、玻纤布或短切的玻璃纤维、PE膜后，经传送带传送到红外线加热区预热，然后进入碾压工序热压复合，得到聚氨酯多层复合板。
2.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述无纺布用打孔热熔胶膜的厚度为20～30μm，最短孔间距为3～8mm，孔以正方形或正三角形排例，所述无纺布用打孔热熔胶膜的中间层熔点高于其内、外层熔点。
3.根据权利要求2所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，
所述无纺布用打孔热熔胶膜的中间层由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯中的一种或多种共混后吹膜而成；
所述无纺布用打孔热熔胶膜的内、外层分别由乙烯-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中的一种或多种共混后吹膜而成。
4.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述PU用打孔热熔胶膜的厚度为50～80μm，最短孔间距为3～8mm，孔以正方形或正三角形排例，所述PU用打孔热熔胶膜的中间层熔点高于其内、外层熔点。
5.根据权利要求4所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，
所述PU用打孔热熔胶膜的中间层由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、马来酸酐接枝改性聚乙烯中的一种或多种共混后吹膜而成；
所述PU用打孔热熔胶膜的内、外层由乙烯-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、聚氨酯弹性体、改性聚氨酯弹性体中的多种共混后吹膜而成。
6.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述红外线加热区可调温度范围为50～250℃，且共分为三个加热区，加热一区：左170土5℃，中180土5℃，右170士5℃；加热二区：左180土5℃，中190土5℃，右180土5℃；加热三区：左190土5℃，中200土5℃，右190土5℃。
7.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述碾压工序的工作温度为150～210℃，工作压力为15土0.5kN/cm2。
8.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述无纺布为每平方米克重30～120g的水刺无纺布或热扎无纺布。
9.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，
所述玻纤布由无碱玻璃纤维、低碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维中的一种或几种的混合物经无纺或织造而成，其每平方米克重为100～250g；
所述短切的玻璃纤维是长度为1～10cm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的混合物。
10.根据权利要求1所述的一种汽车顶篷用聚氨酯多层复合板的生产方法，其特征在于，所述PE膜为单层膜，由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的混合物经吹膜或流延而成，其厚度为15～30μm。
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