[发明专利]一种环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材

说明书

技术领域

本发明涉及用天然纤维和化学纤维混合制作而成的复合板材，具体涉及一种环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材。 

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展、汽车保有量快速增加，对汽车内饰件的质量和环保要求也越来越严格，正在逐步采用天然纤维复合材料取代存在有毒、污染环境的现有PU板及PP木粉板;天然纤维复合材料的加工通常是将天然纤维和化学纤维混合制成毡子再经热压成型。专利文献（专利号ZL 200410041912.X）公开了一种环保型热塑性天然棕麻纤维汽车内饰件复合基材，由中间基板、面料层和底层即胶面层复合制成。面料层采用无纺布，胶面层采用PP膜，中间基板由棕丝、麻纤维、涤纶纤维和丙纶纤维混料铺网制成毛毡，在中间基板上下两面分别铺设无纺布和PP膜制成复合基材半成品，再加热加压、模压成型。这种板材由于采用了天然棕、麻植物纤维，具有密度小、质量轻、吸湿性好、无毒环保、成本低等优点，是用作汽车内饰件的较为理想的材料；其缺点是制作工艺复杂，生产效率低；由于天然纤维使用量较少，板材的强度低。专利文献（CN102145554A）公开了一种环保可回收玄武岩纤维和麻纤维汽车门板及其制备工艺，采用玄武岩纤维增强，然而玄武岩纤维脆性较大，冲击性能受到很大的影响，效果并不理想。 

发明内容

本发明公开一种环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材，本发明目的在于通过采用碳纤维增加强度和韧性，以克服现有复合基材的性能缺陷。 

天然矿物纤维碳纤维具有突出的抗拉性能，其拉伸强度与S型玻璃纤维相当，高于芳纶纤维和通用碳纤维；碳纤维性能上不但全面超过了目前制造复合材料所使用的E型玻璃纤维，而且由碳纤维增强的复合材料没有人体不适宜性，其制品可以与人体长期接触，这是玻璃纤维增强复合材料所不具备的；碳纤维突出的综合性能优势，以及极高的性能价格比使其在与芳纶纤维的竞争中具有明显优势，因此，在制造新型高性能汽车专用料方面碳纤维具有很好的应用前景。 

为实现本发明目的，采用以下技术方案：一种环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材，由芯层和面层组成；芯层由碳纤维和麻纤维两种天然纤维以及涤纶纤维和丙纶纤维两种化学纤维制成，其中各组份的重量百分比为：碳纤维10%～30%、麻纤维10%～30%、涤纶纤维20%～30%、丙纶纤维30%～40%。所述面层由涤纶纤维、丙纶纤维和氨纶纤维三种化学纤维制成，其中各组份的重量百分比为：涤纶纤维30%～40%、丙纶纤维40%～50%、氨纶纤维10%～20%。 

所述环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材的的技术指标： 

面密度（g/m²）2000～2200

阻燃性（mm/min）10～20

吸水率（%）2～5

湿度含量（%）≤8

弯曲强度（MPa）≥5.5

拉伸强度（MPa）≥5.0

单向弯曲度（%）≤3

双向弯曲度（%）≤4

冲击强度（KJ/m²）≥20。

碳纤维用量应控制在占芯层原料总重量的10%～30%，超过30%成型性较差。天然植物纤维麻纤维具有密度小、质量轻、吸湿性好、价格低，但加多以后拉伸强度低，成型性较差，因此其用量控制在占芯层原料总重量的10%～30%。涤纶纤维拉伸和抗压强度高、成型性好、隔音效果好，但分量较重、密度高，价格较高，因此其用量控制在占芯层原料总重量的20%～30%，在底层和面层中占30%～40%。丙纶纤维热熔性较高，加热加压后起粘合作用，用以取代有毒的粘结剂，但其价格较高，因此其用量控制在占芯层总重量的40%～50%。氨纶纤维具有高延伸性、低弹性模量和高弹性回复率，可以增加韧性、提高抗冲击能力。 

本发明还公开了一种环保可回收汽车内饰件碳纤维和麻纤维复合板材，复合板材由面层和芯层复合制成毛毡，再经过热压成型制成；面层和芯层分别由纤维混料铺网针刺制成。 

本发明无毒，环保，且分量低，吸湿性好，成本较低；纤维经复配后，保证汽车内饰件复合基材达到所需要的力学强度、成型性及隔音效果。 

具体实施方式

下面通过五个实施例，进一步说明本发明。 

实施例1

第一步：混料

芯层各纤维用量如下：碳纤维20kg、麻纤维 20kg、涤纶纤维 25kg和丙纶纤维 35kg混合均匀制成混合料；面层各纤维用量如下：涤纶纤维15kg、丙纶纤维25kg和氨纶纤维10kg混合均匀制成混合料；

第二步：铺网