本技術涉及高分子復合板材加工領域，更具體地說，它涉及一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材及其制備方法。

背景技術：

1、目前，汽車行業(yè)為了使汽車符合輕量化、環(huán)保的要求，輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材應運而生，輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材不僅在成型之后的強度上面優(yōu)于傳統(tǒng)的基材，而且在環(huán)保上面也優(yōu)于傳統(tǒng)材料。

2、現有的輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材，一般是將pp膠膜、纖維氈、pp膠膜、無紡布經過加熱壓制而成，通過加熱使得膠膜熱熔產生粘性，配合壓制的壓力便于膠膜與其他材料粘連，從而制備復合板材；但是當成品板材運送到客戶處進行深加工處理時，深加工過程中也需要加熱，使復合板材表面的膠膜熱熔而與其他膜層粘連，但pp膠膜與纖維氈的粘附穩(wěn)定性不佳，客戶處進行深加工加熱處理時，容易使成品板材在加熱成型過程中出現復合板材各層之間互相剝離的問題，導致復合板材內部各層容易出現分離現象，影響復合板材的使用效果和使用壽命。

3、因此，如何制備一種新的輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材，使其具有耐剝離、各層粘附穩(wěn)定性好的優(yōu)點，是一個有待解決的問題。

技術實現思路

1、為了制備一種新的輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材，使其具有耐剝離、各層粘附穩(wěn)定性好的優(yōu)點，本技術提供一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材及其制備方法。

2、第一方面，本技術提供一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材，采用如下的技術方案：

3、一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材，所述復合板材依次包含pp上膠膜層、纖維氈、pp下膠膜層、pet無紡布；

4、pp上膠膜層和pp下膠膜層均由低熔指pp膠基膜和高熔指pp膠膜組成，低熔指pp膠基膜與纖維氈接觸，pp下膠膜層的高熔指pp膠膜與pet無紡布接觸；低熔指pp膠基膜的熔融指數為2-10g/10min，高熔指pp膠膜的熔融指數為100-150g/10min。

5、通過采用上述技術方案，采用pp上膠膜層和pp下膠膜層分別位于纖維氈的兩側面，pp上膠膜層和pp下膠膜層表面的低熔指pp膠基膜與纖維氈接觸，通過限定低熔指pp膠基膜的熔融指數，在高溫300℃左右加熱壓制成型過程中，低熔指pp膠基膜熱熔后具有較好的粘結效果，且流動性不強，保證pp上膠膜層和pp下膠膜層與纖維氈穩(wěn)定粘結，提高纖維氈與pp膠膜的粘結強度；并且pp上膠膜層和pp下膠膜層外側表面的高熔指pp膠膜熱熔后具有一定的流動性，pp下膠膜層表面的高熔指pp膠膜利用其熱熔流動性，便于滲入pet無紡布內部孔隙中，進一步提高復合板材各層的粘結效果，使復合板材各層具有耐剝離、粘附穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

6、當復合板材運送到客戶處進行再加工時，再加工的加熱溫度一般為220℃左右，通過限定熔融指數，低熔指pp膠基膜的熔點為300℃左右，高熔指pp膠膜的熔點約為130-150℃，再加工溫度能夠熱熔高熔指pp膠膜但無法熱熔低熔指pp膠基膜，利用高熔指pp膠膜的熱熔流動粘性，便于復合板材與其他材料粘連，而復合板材內部的低熔指pp膠基膜不會出現熱熔流動的問題，保證復合板材內部纖維氈與pp上膠膜層和pp下膠膜層的粘結效果，在復合板材運送到客戶處再次加工過程中，不易出現復合板材層剝離、層分離的問題，保證復合板材的使用品質，延長使用壽命。

7、優(yōu)選的，所述高熔指pp膠膜是由高熔指pp膠液制得，高熔指pp膠液由質量比為1:0.1-0.15:0.05-0.1的高熔指pp樹脂微粒、松香樹脂包膜重質碳酸鈣和馬來酸酐接枝聚丙烯制得。

8、通過采用上述技術方案，高熔指pp膠液熔點較低，并且具有較好的流動性，加熱后平鋪于低熔指pp膠基膜表面，能夠均勻流延成膜，使得高熔指pp膠膜在低熔指pp膠基膜表面穩(wěn)定且均勻的附著，從而制得pp上膠膜層和pp下膠膜層。

9、高熔指pp樹脂微粒、松香樹脂包膜重質碳酸鈣、馬來酸酐接枝聚丙烯相配合，利用馬來酸酐接枝聚丙烯的相容粘結性，提高高熔指pp樹脂微粒與松香樹脂包膜重質碳酸鈣的相容粘結效果；?當高熔指pp膠膜在130-150℃條件下熱熔時，松香樹脂不易熱熔，松香樹脂熔點約為170℃，利用高熔指pp膠膜熱熔后的流動性，配合重質碳酸鈣較大的密度，便于松香樹脂包膜重質碳酸鈣逐漸下沉與低熔指pp膠基膜表面接觸，在復合板材高溫成型的300℃左右溫度條件下，松香樹脂熱熔，松香樹脂的高粘結性和增稠效果使高熔指pp膠膜熱熔后不易出現過分流動的現象，從而提高高熔指pp膠膜與低熔指pp膠基膜的粘結效果，配合馬來酸酐接枝聚丙烯提高松香樹脂包膜重質碳酸鈣與低熔指pp膠基膜的粘結效果，使復合板材的各層粘結穩(wěn)定性，不易出現層剝離問題。

10、當復合板材運送到客戶處進行220℃左右再加工時，松香樹脂熱熔，不僅便于復合板材表面高熔指pp膠膜與其他材料穩(wěn)定粘結，而且松香樹脂的高粘結性，能夠提高pet無紡布與低熔指pp膠基膜的粘結效果，保證復合板材再加工過程中各層仍具有較好的粘結效果，不易出現層剝離的問題。

11、優(yōu)選的，所述低熔指pp膠基膜是由低熔指pp膠膜接觸纖維氈一側表面經二氧化硅纖維室溫摩擦1-2min，然后升溫至環(huán)境溫度250-260℃的條件下繼續(xù)摩擦10-20s。

12、優(yōu)選的，所述二氧化硅纖維的平均長度為20-40μm，平均直徑為10-20nm。

13、通過采用上述技術方案，低熔指pp膠膜首先在二氧化硅纖維室溫條件下進行摩擦，配合限定的二氧化硅纖維的長度和直徑，使低熔指pp膠膜表面產生微劃痕，低熔指pp膠基膜的熔點約為300℃，然后升溫至250-260℃繼續(xù)摩擦，進一步增加粗糙度的同時，不易使低熔指pp膠膜層被過度破壞，利用低熔指pp膠基膜較高的粗糙度和較大的比表面積提高低熔指pp膠基膜與纖維氈的粘結效果，保證復合板材在制備和再加工過程中，不易出現層剝離、層分離的現象，延長復合板材的使用壽命，提高復合板材的品質。

14、優(yōu)選的，所述二氧化硅纖維由質量比為1:0.1-0.3的二氧化硅纖維絲和聚對苯二甲酸乙二醇酯制得。

15、通過采用上述技術方案，二氧化硅纖維絲表面負載聚對苯二甲酸乙二醇酯，在升溫至250-260℃時達到聚對苯二甲酸乙二醇酯熔點，使其逐漸熱熔，二氧化硅纖維逐漸附著于低熔指pp膠基膜的表面，還能夠對低熔指pp膠基膜表面劃傷微縫隙起到填充效果，在復合板材300℃加工過程中，利用低熔指pp膠基膜較好的粗糙度、較大的比表面積以及表面附著的熱熔聚對苯二甲酸乙二醇酯，進一步提高低熔指pp膠基膜與纖維氈的粘結效果，從而提高pp上膠膜層、pp下膠膜層與纖維氈的粘結穩(wěn)定性，不易在復合板材壓制成型以及后續(xù)的加工過程中出現層剝離、層分離的問題，保證復合板材的使用壽命。

16、優(yōu)選的，所述纖維氈采用如下方法制備：

17、所述纖維氈是由預處理纖維氈表面依次粘附粘結液、聚苯硫醚微粒、粘結液和互鎖纖維制得，每平方米預處理纖維氈表面，粘結料40-60份、聚苯硫醚微粒20-40份、互鎖纖維10-30份。

18、優(yōu)選的，所述預處理纖維氈由質量比為1:1的聚丙烯纖維和玻璃纖維經混合、梳理、鋪網、針刺后制得。

19、優(yōu)選的，所述粘結料為質量分數0.5-1%的羥乙基纖維素溶液制得。

20、通過采用上述技術方案，利用粘結料的粘性依次將聚苯硫醚微粒和互鎖纖維粘附在預處理纖維氈表面，利用聚苯硫醚微粒作為支撐，以互鎖纖維和預處理纖維氈表面的纖維互相連接形成封鎖，進一步增加纖維氈的表面積和表面粗糙度，從而提高纖維氈與pp上膠膜層和pp下膠膜層的粘結效果，提高復合板材的剝離力，盡量避免復合板材出現層剝離、層分離的問題。

21、在復合板材加工的300℃左右溫度下，聚苯硫醚微粒、羥乙基纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯均能夠熱熔，利用聚苯硫醚與羥乙基纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇的活性基團的連接，不僅提高聚苯硫醚微粒和互鎖纖維在預處理纖維氈表面的粘附效果，而且提高了低熔指pp膠基膜與纖維氈的粘結效果，提高復合板材的粘結強度，使復合板材具有較高的剝離力，不易出現層剝離、層分離的問題，延長復合板材的使用壽命。

22、聚苯硫醚微粒、羥乙基纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯的熔點均為250-260℃左右，當復合板材在客戶處進行再加工的220℃左右溫度下，不易出現熱熔流動問題，保證了纖維氈與低熔指pp膠基膜之間的粘結效果，從而使復合板材經再加工不易出現層剝離、層分離的問題，延長復合板材的使用壽命。

23、優(yōu)選的，所述互鎖纖維由質量比為1:0.5-1:0.5-1的二氧化硅晶須、碳纖維和環(huán)氧基硅烷偶聯劑制得。

24、通過采用上述技術方案，當復合板材加工時，碳纖維的熔點約為250-260℃，在加工的300℃條件下，聚苯硫醚微粒、羥乙基纖維素能夠熱熔，使低熔指pp膠基膜穩(wěn)定粘附在纖維氈表面，當運送到客戶處進行再加工的220℃左右溫度，聚苯硫醚微粒、羥乙基纖維素不易出現熱熔問題，保證了低熔指pp膠基膜在纖維氈表面的附著穩(wěn)定性，不易出現層剝離、層分離的問題，保證復合板材的使用效果。

25、其中，互鎖纖維中環(huán)氧基硅烷偶聯劑表面環(huán)氧基的存在能夠提高其與聚苯硫醚微粒的粘結效果，環(huán)氧基硅烷偶聯劑還能提高二氧化硅晶須、碳纖維在預處理纖維氈表面的粘結效果；配合粘結料中羥乙基纖維素溶液的粘性，使聚苯硫醚微粒、互鎖纖維穩(wěn)定粘附在預處理纖維氈表面，增加纖維氈表面積的同時增加纖維氈表面粘性，提高低熔指pp膠基膜與纖維氈的粘結效果；并且環(huán)氧基硅烷偶聯劑與預處理纖維氈上玻璃纖維粘結的同時，低熔指pp膠基膜表面的二氧化硅晶須也與環(huán)氧基硅烷偶聯劑連接，進一步提高低熔指pp膠基膜與纖維氈的粘結穩(wěn)定性，不易出現復合板材層分離的問題，提高復合板材的剝離力。

26、優(yōu)選的，所述聚丙烯纖維由聚丙烯纖維絲表面粘附馬來酸酐接枝聚丙烯制得，聚丙烯纖維絲與馬來酸酐接枝聚丙烯的質量比為1:0.1-0.25。

27、通過采用上述技術方案，利用馬來酸酐接枝聚丙烯提高聚丙烯纖維與pp上膠膜層和pp下膠膜層的粘結效果，盡量避免復合板材出現層剝離的問題，提高復合板材的結構穩(wěn)定性，延長復合板材的使用壽命。

28、第二方面，本技術提供一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材的制備方法，采用如下的技術方案：

29、一種輕質纖維增強熱塑性樹脂復合板材的制備方法，包括以下步驟：

30、s1、低熔指pp膠基膜與高熔指pp膠膜粘結，得到pp上膠膜層和pp下膠膜層；

31、s2、纖維氈兩側面分別與pp上膠膜層和pp下膠膜層上的低熔指pp膠基膜接觸，然后將pet無紡布貼合在pp下膠膜層遠離纖維氈的一側，得到半成品；

32、s3、半成品在280-320℃條件下輥壓成型，得到復合板材。

33、通過采用上述技術方案，使成品復合板材具有較好的耐剝離效果，在使用以及后續(xù)加工處理過程中，復合板材不易出現層剝離、層分離的問題，延長復合板材的使用壽命。

34、綜上所述，本技術具有以下有益效果：

35、1、復合板材運送到客戶處進行再加工時，再加工的加熱溫度一般為220℃左右，通過限定熔融指數，低熔指pp膠基膜的熔點為300℃左右，高熔指pp膠膜的熔點約為130-150℃，再加工溫度能夠熱熔高熔指pp膠膜但無法熱熔低熔指pp膠基膜，利用高熔指pp膠膜的熱熔流動粘性，便于復合板材與其他材料粘連，而復合板材內部的低熔指pp膠基膜不會出現熱熔流動的問題，保證復合板材內部纖維氈與pp上膠膜層和pp下膠膜層的粘結效果，在復合板材運送到客戶處再次加工過程中，不易出現復合板材層剝離、層分離的問題，保證復合板材的使用品質，延長使用壽命。

36、2、低熔指pp膠基膜表面經過二氧化硅纖維摩擦處理后，然后配合纖維氈表面負載的粘結料、聚苯硫醚微粒、互鎖纖維等，進一步提高了復合板材各層之間的粘結效果；同時二氧化硅、互鎖纖維具有較高的強度，聚苯硫醚微粒的填充效果進一步提高了復合板材的機械強度，延長復合板材的使用壽命。