[发明专利]一种PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料

说明书

本发明公开了一种PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料是利用一种PU泡沫芯做支撑，上下两面用玻纤毡做增强材料，采用聚氨酯喷涂粘结基于热压工艺制造的新型三明治复合材料。具有轻质高刚性兼具韧性、高尺寸稳定性、低VOC、灵活的设计自由度、兼具优良的隔音、吸音性能。所述复合材料可以应用于汽车天窗板、衣帽架的制造。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料。

背景技术

早期汽车衣帽架选用的骨架材料主要是各种成型塑料件，现在基本在用复合材料，有PP木粉板，PP天然纤维混合纤维毡，短玻纤增强PP板(GMT材料)。

PP木粉板广泛应用于中、低档轿车。容易成型，与各种装饰面料一次模压成型，成型工艺简单，但易于产生气味问题及有机物散发性问题，强度不高，PP木粉板在热压成型过程中出现的常见质量是基板拉伸撕裂产生报废。成型后产品容易生产翘曲变形，容易受环境影响产生收缩，强度较差，附件装配不牢固，容易掉落，影响主机厂的装配。

PP天然纤维混合纤维毡虽然质轻环保，但是始终无法克服天然纤维的吸水性与基体材料不相容性，该复合材料在基板成型生产过程中如果加热温度不合适，则会出现不同的质量缺陷，如果温度过高，成型后基板易糊，板脆容易断裂，特别是在冲孔时，断裂几率很高，如果温度过低，基板成型后，容易变形，并且容易吸水膨胀，强度无法达到标准要求，后续产品使用过程中也容易变形，影响顾客使用。

GMT，存在热塑性树脂对玻纤毡浸渍困难，玻纤不能在片材中完全均匀分布，表面粗糙等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料，所属材料是一种三明治结构复合材料，具有轻质高刚性的特点同时具有一定的韧性，由于芯材使用了低密度吸音PU泡沫，使得该材料结构兼具优良的隔音、吸音性能。

为实现上述发明目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料从上到下，材料组合依次是：PU、玻纤、PU泡沫芯、玻纤、PU。

所述PU芯材聚氨酯喷涂玻纤增强复合材料的制备方法包括以下步骤：

(1)先制得低密度PU泡沫片材；

(2)骨架成型，把PU泡沫芯材上下两层铺设玻纤后进行PU喷涂，最后送入模具热压成型冲切制得成品。

步骤(1)中所述的低密度PU泡沫片材的制备方法为：先控制A组份与B组份的温度在20～25℃，混合比例A/B为100：100～180，机械混合15～25秒，然后在发泡箱内自由发泡，发泡结束后放置1天，上机切片而得到低密度PU泡沫片材。

步骤(2)中骨架成型的具体实施方式为：

a、在制得的PU泡沫芯上下两层铺设短切玻纤毡，玻纤毡的克重根据制品的强度要求一般选用为300-500g/m²。

b、铺设好玻纤毡的PU芯材，通过装置有特殊的抓取工装的六轴机器人抓取，送入装置有特殊级别的高压发泡机的喷涂房内上下两面，按编程的轨迹进行喷涂PU，喷涂流量一般设定在35-50g/s,单面喷涂量一般为350-500g/m²,喷涂完后由机器人送入产品模具内进行模压，模具通过油加热控制温度在120±10℃，模压压力设定在：15-20MPa，保压时间为80±10秒。

所述低密度吸音PU泡沫由组份A和组份B发泡制得，该聚氨酯泡沫的密度为25±3kg/m³,其中A组份聚醚多元醇羟值为120±10mgKOH/g，25℃下的粘度为650±100mPa.s，所述B组份异氰酸酯中NCO的含量为25±1％，25℃下的粘度为400±100mPa.s，制得的泡沫密度均匀，透气性好，具有良好的吸音性能。