[发明专利]天然纤维/热塑性树脂复合材料汽车内饰板及混配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车内饰板，具体涉及一种天然纤维/热塑性树脂复合材料汽车内饰板及混配方法，属于复合材料技术领域。 

背景技术

近年来，汽车工业飞速发展。据世界著名的美国汽车行业杂志Wardsauto公布的数据显示，全世界处于使用状态的各种汽车总的保有量截至2011年8月16日已突破10亿辆。庞大的汽车内饰板材的需求量促使人们更加关注其质量、经济环保以及可回收利用等问题。目前，用于汽车内饰板制造的复合基材正逐步被天然纤维复合材料所取代。 

专利文献（公开号：CN102145553A）公开了一种环保可回收汽车内饰件玄武岩纤维和麻纤维复合板材，由面层和芯层复合制成毛毡后经过热压成型。其缺点是芯层和面层纤维毡直接叠加在一起加热加压，将导致面层的厚度在各处明显不均，严重影响内饰件的表面质量。 

专利文献（公开号：CN102765159A）公开了一种制备汽车内饰板件的复合成型装置，包括面层成型模具和芯层成型模具。该装置适用于制备以聚合物基麻纤维复合材料为芯层、以PVC和TPO材料为面层的复合内饰板件。其优点是可以在同一工位上两次压制来完成产品的制备，改善了专利文献（公开号：CN102145553A）中一次压制成型工艺所造成的板材质量问题，同时在一定程度上简化了生产工序、提高了生产效率。但是以上两个专利都反映一个共同的缺点：将前期的复合材料室温制备阶段和后期的内饰板加热成型阶段割裂开，缺乏复合材料制备和成型加工的一体化规划，没有发挥材料制备阶段对材料成型阶段的更直接和更有力的帮助。 

为了满足连续带状面层、芯层复合纤维毡分别预定型以及后续的级进式热模压成型和面层/芯层复合工艺的开发需求，可以考虑面层、芯层纤维配方中都加入双组分或多组分热熔纤维的思路：比如低熔点皮芯型复合纤维、高熔点纤维。 

在汽车内饰件使用的纤维中，涤纶纤维用量上升最快，因其高模量、回潮低、易燃性差、防腐等优点而备受汽车厂商的青睐，而且涤纶织物尺寸稳定、耐磨，经特殊处理具有优良的抗紫外线特性。汽车用织物采用涤纶还有利于环保，涤纶纤维可以从回收的塑料瓶或其它再生材料中获得。 

由于汽车内饰件材料朝着绿色环保可回收的方向发展，原有的存在化学污染的用于汽车内饰件生产的复合材料正逐步被天然纤维复合材料所取代。为了适应市场需要并结合内饰板芯层的结构性能要求，考虑在芯层配方中添加天然植物纤维（麻纤维、棕纤维等）以及玄武 岩天然矿物纤维。 

天然植物纤维（例如麻纤维）是一种植物韧皮纤维素纤维，具有密度小、天然的隔音、吸音、抗菌、透气、抗霉变、可生物降解、可回收、刚性较大、无污染等优点。我国麻类资源丰富，其中黄麻占世界总产量的20%，但是过去麻纤维的利用率并不高，将麻纤维用来制造汽车内饰板为麻纤维开辟了新的途径。纯麻纤维的成网性能较差，容易断网，通常在加工中加入缠结性能好的纤维如丙纶纤维和涤纶纤维。 

玄武岩纤维具有突出的抗拉性能，介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间。玄武岩纤维除高强度、高模量的特点外，还具有耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、永久阻燃、绝热隔音且性价比高。 

但是，玄武岩纤维和天然植物纤维成型能力差，因此其总量不能过多。同时，天然植物纤维与热塑性树脂因纤维素的亲水性而不相容。 

层面材料在加热加压过程中纤维毡将发生弯曲、扭转、拉伸、压缩等变形，同时相容性、稳定性等难以达到要求，也不能满足连续带状面层、面层复合纤维毡分别预定型以及后续的级进式热模压成型和面层/面层复合工艺的开发需求。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种天然纤维/热塑性树脂复合材料汽车内饰板及混配方法。 

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案： 

天然纤维/热塑性树脂复合材料汽车内饰板，包括芯层和面层，面层由下列重量份比的主要原料制成：氨纶纤维5-35份、涤纶纤维25-45份、低熔点皮芯型复合纤维15-25份、高熔点热熔纤维15-35份，所述高熔点纤维与低熔点皮芯型复合纤维的熔点差异大于20℃；芯层由下列重量份比的主要原料制成：玄武岩纤维和/或玻璃纤维5-35份、表面改性的天然植物纤维5-35份、涤纶纤维15-35份、低熔点皮芯型复合纤维15-25份、高熔点纤维15-25份，所述高熔点纤维与低熔点皮芯型复合纤维的熔点差异大于20℃。 

所述的面层其原料还包括阻燃剂和抗菌剂；所述的芯层其原料还包括阻燃剂和抗菌剂。