[发明专利]一种玻璃纤维增强热塑性板材的生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及汽车以及其他交通工具内饰件领域，具体指一种玻璃纤维增强热塑性板材的生产方法。

背景技术：

目前国内外汽车内饰常用的玻璃纤维增强热塑性板材(Glass mat reinforced thermoplastics)，简称GMT板材，由于无纺织梳理、铺网、针刺毡工艺的局限，造成玻璃纤维方向性的局限，纤维在铺网过程中大部分取向横向，使板材的纵横向强度比值均大于2倍；因为玻璃纤维和聚丙烯(PP)纤维比重差异较大，在梳理、铺网过程中基毡均匀性较差，不匀率均在4％～7％；玻璃纤维在开松、梳理、针刺工艺中损伤较大，削弱了板材的强度；因为聚丙烯粉以及聚丙烯纤维和玻璃纤维的混合、包覆不均匀，只能以提高聚丙烯的含量来满足使用要求，从而造成板材的成本较高。目前，国内的无纺织工艺所生产的GMT板材，无法完全满足汽车内饰材料的品质要求，如高拉伸、轻质、阻燃、环保等特性指标。目前市场上轻质玻璃纤维增强热塑性板材(GMT)，由于纵横向强度的差异，对高拉伸饰件仍然是靠增加材料单位面积克重来实现，轻质减料的效果不显著；另由于梳理针刺工艺的局限，针刺基毡原料均采用玻璃纤维与聚丙烯(PP)纤维混合成网，阻燃剂添加困难，阻燃及燃烧速率的设计仅限于在板材复合工序进行表面处理，板材的阻燃性较差。

随着国内汽车工业的迅速发展，汽车工业留给社会的废料也在不断增长，汽车内饰生产所产生的边角废料已经造成环境污染，对于每天堆积如山的边角废料不能焚烧、掩埋，是困扰众多板材生产厂家和汽车内饰件厂家的难题。发达国家的汽车废弃物回收利用率已达到85％，特别是欧盟国家已经立法，采用挂牌生产的办法，谁生产谁负责回收，否则不准生产。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种纵横向强度基本无差异、轻质减料效果显著、基材混合更加均匀、成本低、阻燃性好、边角废料能回收循环利用、性价比高的玻璃纤维增强热塑性板材的生产方法。

本发明的目的是这样来实现的，玻璃纤维增强热塑性板材的生产方法，包括下述步骤：

(1)、玻璃纤维放卷及分纱：将无捻粗纱进行分纱，按工艺需要，使其形成连续的单丝或多丝纤维；

(2)、玻璃纤维浸润：通过玻璃纤维浸润装置，将步骤“(1)”已形成的连续单丝或多丝玻璃纤维表面进行充分地浸润和极性化处理；

(3)、动态粉末粘附：通过动态粉末粘附装置，将雾化的聚丙烯(PP)混合粉末均匀地粘附在步骤“(2)”已浸润和极性化处理的玻璃纤维上；

(4)、分切气流混合：通过分切气流混合装置，将步骤“(3)”动态粉末粘附后的玻璃纤维，经过干燥处理后切断，玻璃纤维与聚丙烯(PP)粉混合气流通过气流混合室完成均匀地混合，混合物料再进入气流偏转分散室，使混合物料在旋转气流的分切作用下得到分散，均匀地散落于下部的传送带上形成无序紊乱的胚毡；

(5)、烘烤复合定型：将步骤“(4)”胚毡经过高温烘烤达到排湿、软化、熔融、塑化等目的，通过复合定型，形成玻璃纤维增强热塑性板材(GMT)。

所述的动态粉末粘附，通过动态粉末粘附装置，使玻璃纤维与聚丙烯(PP)混合粉末分别带上正负电荷。

所述的动态雾状粉末粒径在0.1nm～100μm；

所述的玻璃纤维长度可切成12.5mm～150mm；

在步骤“(4)”雾化混合室进行的气流混合处理中，该高压气流含有阻燃剂(氮磷组合剂)、稳定剂、分散剂、润滑剂、膨化剂等混合粉末。

由于上述制作采用了玻璃纤维浸润工艺步骤，使得玻璃纤维充分地润湿，通过改变浸渍液成分，使得玻璃纤维在经过浸润后，表面接上极性基团，改善粘合性能。

动态粉末粘附工艺步骤：被空气压缩雾化装置雾化的聚丙烯(PP)粉末和阻燃剂以及其他相关助剂粉末，在玻璃纤维通过动态粉末粘附装置时，均匀地粘附在其表面，粉末的厚度通过调整工艺参数得以控制，从而使得在胚毡塑化制板过程中，既能有效地提高玻璃纤维之间的粘合力，又能有效地减少聚丙烯的含量，降低成本，增加板材的阻燃效果，提高拉伸、弯曲强度等性能。

雾状的粉末材料是通过空气压缩雾化装置实现的，空气压缩雾化装置是采用市场上现有设备，如宏马设备有限公司的设备。