[发明专利]一种聚氨酯三维增强GMT复合板及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚氨酯三维增强GMT复合板及其制备方法。GMT复合板包括作为基体GMT毡和PU发泡液，作为基体的GMT毡，主要原料由丙纶、玻璃纤维、涤纶的一种或多种制成PU发泡液，包括慢回弹发泡液、高回弹发泡液、半硬泡发泡液、硬泡发泡液的一种。它通过A、B料在混合腔混合，分别输送到上滚胶辊和下滚胶辊；GMT毡通过上滚胶辊和下滚胶辊之间，再经过辊胶机压辊，然后进入高压复合机发泡复合，最后裁切得到。

技术领域

本发明主要涉及纤维增强热塑性树脂复合材料领域，具体涉及一种聚氨酯三维增强GMT复合板及其制备方法。

背景技术

近年来，人们的生活水平大大提高，尤其是汽车行业，更加需求健康(VOC性能)、节能(轻量化)、舒适(NVH性能)、安全(高强度)综合性能优异的内外饰材料。GMT(Glass fiberMat reinforced Thermoplastics)是轻质玻璃纤维毡增强热塑性复合板材，因其强度、比模量、成本等优势，广泛应用于各类汽车内外饰件，如衣帽架、备胎盖、行李箱侧围、顶棚等，是当前汽车内外饰的材料用量逐年递增的产品。但是目前国内GMT产品仍存在以下问题：GMT板材主要是通过热熔纤维来加固玻璃纤维，热熔纤维用量大，成本高，无法进一步实现超轻量化；GMT板材取向明显，机械性能呈各向异性；GMT板材的NVH(吸音、透气性)与其机械性能相矛盾等。

以上问题，GMT产品已无法同时满足轻质、高强、高吸音的性能，与国外进口GMT产品相比，综合性能较差。

发明内容

本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种聚氨酯三维增强GMT复合板及其制备方法，用于制备汽车内外饰件的超轻、高强、高吸音GMT复合板。GMT材料中引入PU发泡液，以GMT毡作为介质环境中完成发泡，形成三维立体结构，牢固地与GMT中的纤维结合，相互束缚连接，有效提高材料机械性能；而且，制成相同厚度的GMT板材，聚氨酯的发泡增强，大大减少了热熔纤维与玻璃纤维的用量，而且增加了板材的透气性，实现超轻化的同时，提高了GMT的NVH性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种聚氨酯三维增强GMT复合板，GMT复合板包括作为基体GMT毡和PU发泡液，所述的作为基体的GMT毡，主要原料由丙纶、玻璃纤维、涤纶的一种或多种制成；所述的PU发泡液，包括慢回弹发泡液、高回弹发泡液、半硬泡发泡液、硬泡发泡液的一种。

作为进一步改进，所述的GMT毡厚度在3-20mm之间，克重在200-3000g/m²之间，在该厚度、克重范围内，能够保证毡的立体感和PU发泡液的引入。

作为进一步改进，所述的GMT毡占整个材料的的质量分数为20wt％-90wt％，PU发泡液占整个材料的质量分数为10wt％-80wt％。

作为进一步改进，所述的PU发泡液，包括A料和B料，所述的A料中含有延迟催化剂，含量为0-0.1％，防止含PU发泡液的毡在进入高压复合机热压前反应。A料中还可以添加阻燃剂、甲醛抑制剂、除味剂等助剂来到达阻燃、低气味、低VOC的效果，含量为0-20％。

本发明还公开了一种聚氨酯三维增强GMT复合板的制备方法，具体步骤如下：将A、B料以一定比例在混合腔混合，按特定计量分别输送到上滚胶辊和下滚胶辊；GMT毡以一定速度，通过上滚胶辊和下滚胶辊之间，再经过辊胶机压辊，最后进入高压复合机，在一定厚度、压力和温度下发泡复合，最后裁切，得到聚氨酯三维增强GMT复合板。

作为进一步改进，所述的A、B料混合腔中A、B料的比例为1:0.5～1:4。

作为进一步改进，所述的上滚胶辊和下滚胶辊的滚胶量在0-1500g/m²，滚胶量主要由喷胶量、滚胶速度、复合速度控制；所述的压辊机的损失胶量在20-600g/m²之间，损失胶量主要由压辊压力、复合速度控制。