CN112549704A - 一种高强度聚氨酯板材及其加工工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度聚氨酯板材及其加工工艺和应用,包括加强芯层,加强芯层上下表面分别贴合有上表层和下表层,加强芯层由混合有玻纤短纤的聚氨酯发泡料发泡而成。该高强度聚氨酯板材结构简单,强度高,方便成型,成型效果好,使得表面更贴合,并且加工工艺简单,同时可大幅降低生产成本。
Description
技术领域:
本发明涉及材料领域,具体而言是一种高强度聚氨酯板材及其加工工艺和 应用。
背景技术:
现有技术中,聚氨酯板材需要一定的厚度才能保证其强度和韧性,基于这 个缺陷,特别是2mm以内的聚氨酯板材,非常脆,而且韧性差,在很多场景中 缺少应用价值。
比如汽车遮阳板,为了实现比较好的韧性和强度,通常采用热压法生产汽 车遮阳板,也就是说传统汽车遮阳板的原材料选用PU轻质泡沫,生产过程中, 先将轻质泡沫双面通过设备涂满聚氨酯胶,之后在泡沫板两面放上玻纤毡,然 后进一步放上热扎布,最后正面放上正面面料,背面放上背面面料,之后放到 高温压机上,经过150℃高温20Mpa压力挤压120min左右成型,最后经过切割, 修整后制成成品,但是这种生产方式过程繁琐,需要的原材料众多,用量也较 大,且工艺繁琐,需要高温压制成型,成本较高,而且在生产过程中需要6个 人左右进行完成,人力成本高,生产效率低。并且,在面料复合时,容易产生 褶皱,甚至渗胶,特别是成型一些凹凸型面时,不容易贴合,此外,这种结构 的板材,PU轻质泡沫容易分层,造成合格率不高,只能达到90%左右,而且成 型熟化后容易变形。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是,提供一种方便加工,有效节省成本并且节 能降耗的聚氨酯板材,该聚氨酯板材应用范围广,可以做到1.5-2mm这样的超 薄结构,并且能保证具有较强的强度和韧性,扩展了应用范围。
本发明的技术解决方案是,提供一种高强度聚氨酯板材,包括加强芯层, 加强芯层上下表面分别贴合有上表层和下表层,加强芯层由混合有玻纤短纤的 聚氨酯发泡料发泡而成。结构简单,便于成型,且表面不易起皱,不易分层, 强度高,韧性足,不易变形。
作为优选,玻纤短纤的长度在6mm以下。
作为优选,上表层和下表层为无纺布。
作为优选,无纺布为PP或PE无纺布。
进一步的,本发明还提供一种高强度聚氨酯板材的加工工艺,包括以下步骤,
步骤一,在聚氨酯发泡料中均匀混入玻纤短纤,然后向模具型腔中注射含有 玻纤短纤的聚氨酯发泡料;
步骤二,含有玻纤短纤的聚氨酯发泡料在20-60℃下进行发泡,发泡后在 40-50℃下进行熟化,时间控制在15-80min;
步骤三,取上表层布料和下表层布料,分别在其贴合面喷涂高分子树脂胶, 然后利用压机进行压合并成型。
作为优选,聚氨酯发泡料包括聚氨酯A料和聚氨酯B料。
作为优选,步骤三中,加压的压力控制在1-2MPa,压合时温度控制在 60-85℃,时间控制在5-30s。
作为优选,聚氨酯发泡料中还混合有强化剂,所述强化剂为碳钙酸酯,云 母,高岭土或珍珠膨胀粉中的任一种或任意几种。
作为优选,聚氨酯发泡料中还混合有耐磨剂,所述耐磨剂为有机硅、聚四 氟乙烯、马来酸、钼或硬脂酸镁中的任一种或任意几种。
进一步的,本发明的高强度聚氨酯板材用于汽车配件、建材。比如汽车遮 阳板,内饰板,家具板材,墙板,地板等。
采用以上技术方案后与现有技术相比,本发明具有以下优点:较好解决了 板材的分层的问题,该新型聚氨酯板材,相比现有结构的聚氨酯板材,在确保 强度,韧性以及耐候性的前提下,简化了结构,方便成型,成型效果好,并且 降低了成本,使得表面更贴合,不易起皱;其生产工艺,较传统的热压生产流 程,首先不需要热轧布和PU轻质泡沫,玻纤也由原来的两层玻纤布替换为直接 混合到聚氨酯发泡料中的玻纤短纤,对原材料进行了节省,大大的降低了生产 的原料成本,经测算,本发明的聚氨酯板材相比现有结构的汽车遮阳板,成本 可大幅下降33%左右,其次是流程简单,一次成型,不需要高温挤压,实现了节 能降耗的同时,工人的生产环境更为舒适,更加节省人力,整个流程只需要两 个人完成,大大的降低了生产的人工成本。同时,通过在生产线上直接发泡和 贴合,提高了生产效率。
具体实施方式:
下面就具体实施方式对本发明作进一步说明:
一种高强度聚氨酯板材,包括加强芯层,加强芯层上下表面分别贴合有上 表层和下表层,加强芯层由混合有玻纤短纤的聚氨酯发泡料发泡而成。本发明 的高强度聚氨酯板材结构简单,便于成型,且表面的表层不易起皱,各层之间 不易分层,强度高,韧性足,不易变形。本实施例中,作为优选,玻纤短纤的 长度在3mm上下,以不超过5mm为宜,通过在聚氨酯发泡料中混入玻纤短纤, 从而提高其牢度和强度。并且,上表层和下表层为无纺布,作为优选,无纺布 为PP或PE无纺布。周知的,聚氨酯发泡料包括聚氨酯A料和聚氨酯B料,玻 纤短纤添加到聚氨酯A料中并搅拌均匀,添加的质量份数为100份聚氨酯A料 中加入5-12份玻纤短纤。
其中,上表层和下表层可通过粘接、螺丝钉或者卡扣等方式进行连接固定。 作为优选,以粘接方式优选。
为了实现上述结构,高强度聚氨酯板材的生产工艺,包括以下步骤,
步骤一,包括以下步骤,
步骤一,在聚氨酯发泡料中均匀混入玻纤短纤,然后向模具型腔中注射含有 玻纤短纤的聚氨酯发泡料;
步骤二,含有玻纤短纤的聚氨酯发泡料在36℃下进行发泡,发泡后在42℃ 下进行熟化,时间控制在25min;
步骤三,取上表层布料和下表层布料,分别在其贴合面喷涂高分子树脂胶, 然后利用压机进行压合并成型。具体的,压机的压力控制在1-2MPa,压合时温 度控制在65℃,时间控制在30s。
另外,可根据实际需要,待熟化完成后,再根据成型的板材进行边角修整。
需要说的是,本发明涉及的聚氨酯发泡料选用烟台万华市售产品,另外可 根据需要添加其他添加剂例如颜料、抗老化剂、光稳定剂、阻燃剂等,这些都 可以商业购得,且可以选择聚氨酯泡沫领域中的常用的具体物质,在此不再进 行详细描述。
为了进一步提高性能,聚氨酯发泡料的聚氨酯A料中还混合有强化剂,所 述强化剂为碳钙酸酯,云母,高岭土或珍珠膨胀粉中的任一种或任意几种,以 100份聚氨酯A料中添加1份强化剂。用以增强聚氨酯材料的机械强度。
再者,还可以做如下改善,聚氨酯发泡料中还混合有耐磨剂,所述耐磨剂 为有机硅、聚四氟乙烯、马来酸、钼或硬脂酸镁中的任一种或任意几种。100份 聚氨酯A料中添加1份耐磨剂。用以改善成型产品的摩擦阻力和耐磨性。
另外,发泡的具体操作步骤等技术手段,都是发泡领域非常公知的常规知 识,其操作、工艺参数等都为本领域内的技术人员所熟知并可进行常规调整, 在此不再进行详细描述。
本发明制备的高强度聚氨酯板材,可应用多个领域,比如用于汽车配件、 建材。更具体的,比如汽车遮阳板,内饰板,家具板材,墙板,地板等。
本发明的高强度聚氨酯板材,相比现有结构的聚氨酯板材,较好解决了板 材的分层的问题,该新型聚氨酯板材,相比现有结构的聚氨酯板材,在确保强 度,韧性以及耐候性的前提下,简化了结构,方便成型,成型效果好,并且降 低了成本,使得表面更贴合,不易起皱;其生产工艺,较传统的热压生产流程, 首先不需要热轧布和PU轻质泡沫,玻纤也由原来的两层玻纤布替换为直接混合 到聚氨酯发泡料中的玻纤短纤,对原材料进行了节省,大大的降低了生产的原 料成本,经测算,本发明的聚氨酯板材相比现有结构的汽车遮阳板,成本可大 幅下降33%左右,其次是流程简单,一次成型,不需要高温挤压,实现了节能降 耗的同时,工人的生产环境更为舒适,更加节省人力,整个流程只需要两个人 完成,大大的降低了生产的人工成本。同时,通过在生产线上直接发泡和贴合, 提高了生产效率。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明,但不能理解为是对权利要求的限 制。凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换,均包括在本 发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高强度聚氨酯板材,其特征在于:包括加强芯层,加强芯层上下表面分别贴合有上表层和下表层,加强芯层由混合有玻纤短纤的聚氨酯发泡料发泡而成。
2.根据权利要求1所述的高强度聚氨酯板材,其特征在于:玻纤短纤的长度在6mm以下。
3.根据权利要求1所述的高强度聚氨酯板材,其特征在于:上表层和下表层为无纺布。
4.根据权利要求3所述的高强度聚氨酯板材,其特征在于:无纺布为PP或PE无纺布。
5.一种高强度聚氨酯板材的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一,在聚氨酯发泡料中均匀混入玻纤短纤,然后向模具型腔中注射含有玻纤短纤的聚氨酯发泡料;
步骤二,含有玻纤短纤的聚氨酯发泡料在20-60℃下进行发泡,发泡后在40-50℃下进行熟化,时间控制在15-80min;
步骤三,取上表层布料和下表层布料,分别在其贴合面喷涂高分子树脂胶,然后利用压机进行压合并成型。
6.根据权利要求5所述的高强度聚氨酯板材的加工工艺,其特征在于:聚氨酯发泡料包括聚氨酯A料和聚氨酯B料。
7.根据权利要求5所述的高强度聚氨酯板材的加工工艺,其特征在于:步骤三中,压机的压力控制在1-2MPa,压合时温度控制在60-85℃,时间控制在25-60s。
8.根据权利要求5所述的高强度聚氨酯板材的加工工艺,其特征在于:聚氨酯发泡料中还混合有强化剂,所述强化剂为碳钙酸酯,云母,高岭土或珍珠膨胀粉中的任一种或任意几种。
9.根据权利要求5所述的高强度聚氨酯板材的加工工艺,其特征在于:聚氨酯发泡料中还混合有耐磨剂,所述耐磨剂为有机硅、聚四氟乙烯、马来酸、钼或硬脂酸镁中的任一种或任意几种。
10.一种如权利要求1-4任一项所述的高强度聚氨酯板材的应用,其特征在于,所述聚氨酯板材用于汽车配件、建材。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210326 |