[发明专利]一种高阻燃性的轻质纤维增强热塑性树脂复合板材的配方及制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及纤维增强热塑性树脂复合材料的制造成型领域，具体地说，是一种高阻燃性的轻质纤维增强热塑性树脂复合板材的配方及制备工艺。 

背景技术

轻质纤维增强热塑性树脂复合材料由于其较高的强度、热塑性、可回收、易成型加工等特点，在汽车中被主要用作结构件及重要零部件。随着市场的开发，轻质纤维增强热塑性树脂复合材料逐渐发展到了建筑工业、家具制造等领域。 

汽车自燃屡不鲜见，其安全性令消费者担忧不已，建筑火灾很大部分原因是装饰板材的燃烧与扩散导致的，因此，随着轻质纤维增强热塑性树脂复合材料的应用越来越广泛，其阻燃性也显得愈发重要。 

轻质纤维增强热塑性树脂复合材料的阻燃需要注意以下问题： 

1、热塑性树脂具有可燃性，点燃后燃烧速度快，高分子链迅速分解成为可燃小分子，加速燃烧。 

2、增强纤维在燃烧时会充当“灯芯”，将外围燃烧热传递到内部，导致内部树脂基体不断分解，供给外围燃烧。 

3、轻质纤维增强热塑性树脂复合板材由于是多孔板材，燃烧时氧气更容易进入板材内部，引起内部板材的分解燃烧。而且由于增强纤维一般为刚性材料，热塑性树脂受热后熔融，熔融后的树脂熔体强度很低，使板材中弯曲着的增强纤维能够突破树脂的粘接，慢慢变直，因此轻质纤维增强热塑性树脂复合板材变得更加蓬松，孔洞变大，变多，导致火焰传播更快。 

干法针刺工艺生产的轻质纤维增强热塑性树脂复合板材的主要采用增强纤维和热塑性树脂纤维混合开松，铺网，针刺成毡，然后经过热压成板，其生产工艺与传统的湿法生产纤维增强热塑性树脂复合板材工艺不同，因此其阻燃无法通过阻燃剂与树脂基体熔融共混挤出来实现。目前有关轻质纤维增强热塑性树脂复 合板材阻燃的研究主要集中在后处理阻燃和使用阻燃纤维两大方面。第一方面是后处理阻燃，主要方式有喷涂、刮涂阻燃剂、浸渍阻燃剂工艺、外复阻燃层等。刮涂阻燃剂主要工艺为：将阻燃剂与溶剂进行混合制成阻燃液，再通过喷涂或刮涂的方式将阻燃剂均匀的涂抹在复合板材的表面，制成具有表面阻燃层的纤维增强热塑性树脂复合板材，采用这种工艺制备阻燃纤维增强热塑性树脂复合板材优点是生产工艺简单，缺点是虽然板材外表层有一定的阻燃效果，但板材内部还是容易燃烧，因此这种阻燃方式效果有限；浸渍阻燃剂主要工艺为将中间产品在阻燃液中进行浸渍，让阻燃剂渗入板材内部，制成整体阻燃的纤维增强热塑性树脂复合板材，专利CN101812773A公开了一种汽车内饰件复合材料及其生产方法，该发明的生产方法是，将原材料均匀混合，投入开松机内开松处理，之后梳理成形，再送入铺网机中交叉铺网，然后送入针刺机中进行针刺成毡；将纤维毡浸入处理浆液中，浸润好的卷材经热风干燥后剪裁成要求大小，放入模具中加热固化定型，脱模后可成型为复合板；复合板再经过平板加热软化处理后，覆上一层面饰经产品模具进行冷压成型制得成品，专利CN200610154436.1采用浸渍及刮涂方法制备了汽车内饰阻燃板材，阻燃、抗菌、耐老化良好，但是生产工艺十分复杂，生产周期长，专利CN201120323746.8介绍了外复阻燃层的阻燃毡结构，虽然具有一定的阻燃效果，但是毡芯还是容易燃烧，因此阻燃效果有限。 

另一方面是使用具有阻燃作用的纤维与增强纤维混合后制备阻燃轻质纤维增强热塑性树脂复合板材，这种板材本身由于混合了阻燃纤维，因此具有阻燃性。使用阻燃纤维的优点是复合板材不用进行后处理就可以达到比较好的阻燃效果，阻燃纤维有阻燃热塑性树脂纤维如阻燃聚丙烯纤维，阻燃聚酰胺纤维等；还有一些特种纤维如芳纶、聚酰亚胺纤维、三聚氰胺纤维等，专利CN201110259155.3公开了一种玻璃纤维/阻燃丙纶纤维轻质复合板材及其制备方法，制备的轻质复合板材具有良好的阻燃型、成型加工性和优异的综合力学性能，但是阻燃纤维加工成本较高。 

因此，寻求一种生产工艺简单、成本低的高阻燃性的轻质纤维增强热塑性树脂复合板材，对汽车内饰行业、建筑装饰领域非常重要，有很大的实用价值。 

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提出了一种高阻燃性的轻质纤维增强热塑性树 脂复合板材的配方及制备工艺，对增强纤维和热塑性树脂纤维进行开松处理，梳理成网，喷洒胶粘剂和阻燃剂，再交叉铺网，针刺成中间品，中间品经过拉幅烘箱熟化，压机热压后，冷压辊冷却得到高阻燃性的轻质纤维增强热塑性树脂复合板材。 

本发明是通过以下技术方案实现的：