一种高阻隔热塑性复合材料板的制作方法

本发明涉及复合板材相关技术领域，具体是一种高阻隔热塑性复合材料板。

背景技术：

连续纤维多轴向织物增强热塑性复合板材，具有独特的制备技术与产品优势，近年来在国际市场得到了快速的发展，欧美一些发达的国家已有一些产品应用到航海航空及军用与民用领域，发展趋势是替代现行的热固性材料，及取代薄型的不锈钢卷板或铝板制备产品，实现产品高性能与轻量化节能的目标。

现有热塑性复合板材受到紫外线、高温、霉菌等影响，易出现老化等问题，其抗菌性、耐热性、抗老化性能都较差，且阻隔性不佳，对于水蒸汽等阻隔效果不强，影响板材寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高阻隔热塑性复合材料板，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高阻隔热塑性复合材料板，包括热压复合的隔离层、功能表面层、缓冲层、增强层、阻隔层和介质层，其中，所述隔离层为全透明或半透明bopet膜，下表面与功能表面层的上表面贴合；所述功能表面层的下表面与增强层的上表面贴合；所述缓冲层分别嵌入至功能表面层和增强层内部；所述阻隔层为铝塑复合膜，位于增强层内部；所述介质层部分嵌入到增强层相对功能面层的另一表面内部。

作为本发明进一步的方案：所述功能表面层由主体树脂、功能助剂和填料组成的功能薄膜。按照重量份数，所述主体树脂占75～95份，所述主体树脂为聚烯烃树脂的一种或一种以上组成；所述功能改性剂占3～10份，所述功能改性剂包括：0.5～2份抗菌剂、0.5～2份防霉剂、0.5～2份光稳定剂、0.5～2份硅酮母粒、0.5～1份爽滑剂、0.5～1份非离子型抗静电剂；所述填料占5～15份，所述填料选自二氧化钛、氧化锌、硫化锌，氧化镁、氧化银中的一种或一种以上组成；所述功能表面层厚度为0.1mm～1.0mm，吸水率＜0.01％，表面达因值＜38。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲层为水刺或热轧固结的无纺布材料，无纺布的面密度为5～50gsm，当增强层树脂基体含量≥50％，熔体流动速率≥30g/10min，缓冲层面密度范围是30～50gsm；当增强层树脂基体含量＜50％，熔体流动速率＜30g/10min，缓冲层面密度范围是5～30gsm，树脂基体含量越高，熔体流动速率越大，相应的缓冲层面密度需越高，若选择的无纺布面密度过小，缓冲效果差；面密度过大，易在无纺布内部发生分层破坏。

作为本发明进一步的方案：所述无纺布材料为由长度10-65mm的聚酯纤维或聚酯纤维与粘胶纤维、竹纤维中一种或多种混合而成的纤维。

作为本发明进一步的方案：所述增强层由多层连续纤维增强热塑性复合材料预浸片组成，所述连续纤维增强热塑性复合材料预浸片由增强纤维经过熔融的基体树脂充分浸渍加工而成。

作为本发明进一步的方案：所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维，所述基体树脂由主体树脂、改性助剂组成；所述改性助剂包括纤维增强母粒、碳酸钙母粒、硅酮母粒、相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外稳定剂、氧化锌中的一种或多种组合。

作为本发明进一步的方案：所述基体树脂为聚烯烃树脂。

作为本发明进一步的方案：所述介质层由长度10-70mm的聚酯纤维、粘胶纤维、竹纤维一种或多种混合而成、热轧或水刺方式加固成型的无纺布材料。

作为本发明进一步的方案：所述介质层采用面密度为60-150gsm的热轧无纺布，所述热轧无纺布轧点形状为轧点菱形、方格形或椭圆形。

作为本发明进一步的方案：所述介质层采用面密度为60-150gsm的水刺无纺布，所述水刺无纺布采用双向交叉无纺布。

作为本发明进一步的方案：所述阻隔层结构为树脂膜/铝箔/树脂膜，各层之间通过胶水粘接，树脂膜为pe、pp、pa膜的一种或多种组合，各层薄膜厚度为0.01mm～0.2mm；铝箔厚度为0.005～0.2mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的热塑性复合材料板可有效阻隔水汽、湿气，提高芯材使用寿命，提高厢体保温性能；还具有遮光，屏蔽紫外线，防止芯材老化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，隔离层1、功能表面层2、缓冲层3、增强层4、阻隔层5、介质层6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种高阻隔热塑性复合材料板，包括热压复合的隔离层1、功能表面层2、缓冲层3、增强层4、阻隔层5和介质层6，其中，缓冲层3分别嵌入至功能表面层2和增强层3内部，介质层6部分嵌入到增强层4相对功能面层的另一表面内部；隔离层1的下表面与功能表面层2的上表面贴合，具有可剥离的界面；功能表面层2的下表面与增强层4的上表面无明显界面，不可剥离；阻隔层5位于增强层4内部；

隔离层1为全透明或半透明bopet膜，厚度为25μm，透光率85％，雾度10％，光泽度25％，纵向横向拉伸强度≥2n/mm，断裂伸长率≤30％。含有抗静电剂，表面电阻值10¹⁰ω，防止静电对人体和加工现产的破坏。选择此种薄膜作用：1.可贴合，易剥离：与功能面层贴合，保护产品表面，加工和安装过程中，避免沾污或刮伤产品表面；安装结束后，易于剥离，无残胶；2.赋予产品消光外观，表面柔和，降低反射，并可起到消弱表面缺陷的作用；3.缓解带痕和皮带纹理深度，避免局部不平，实现光滑平整产品外观。

功能表面层2由主体树脂、功能助剂和填料组成的功能薄膜，按照重量份数，基体树脂聚烯烃树脂，占90份；功能改性剂占5份，功能改性剂包括：1份抗菌剂、1份防霉剂、1份光稳定剂、1份硅酮母粒、0.5份爽滑剂、0.5份非离子型抗静电剂；填料占5份，填料为2份氧化锌和3份氧化银；功能表面层厚度为0.2mm，吸水率为0.008％，表面达因值为28。具有稳定、长效的抗菌防霉、抗老化、防污耐磨等功能作用；安全环保，可通过fda标准，满足食品接触性材料的要求。

缓冲层3为多孔疏松的无纺布材料，构成无纺布的材质为长度60mm(保证无纺布均匀度和强度)的聚酯纤维。无纺布固结方式为水刺，表面平整均匀，增强层4树脂基体含量60％，熔体流动速率70g/10min，缓冲层面密度是45gsm，合适面密度的缓冲层作用可以缓解功能表面层和增强层因材质不同引起的收缩不一致导致的缺陷问题；可填充热塑性复合材料表面缩孔，得到表面平整的产品外观；可避免功能表面层刮伤后，增强层内的纤维裸露导致碎屑污染问题，提高产品耐刮擦性能。

增强层4由多层连续纤维增强热塑性复合材料预浸片与阻隔层组成，铺层结构属于对称铺层，包含但不限于以下铺层方式，优选铺层结构为[0/90/阻隔层/90/0]，[90/0/阻隔层/0/90]，[0/90/阻隔层/90/0/90/0]，[90/0/阻隔层/90/0/0/90]，本实施例铺层方式为[90/0/阻隔层/90/0/0/90]，厚度2.1mm。连续纤维增强热塑性复合材料预浸片，由增强纤维经过熔融的增强层4基体树脂充分浸渍加工而成，增强纤维为玻璃纤维，线密度为1200tex含量为60％，增强层4基体树脂由主体树脂和改性助剂组成，其中主体树脂为聚烯烃树脂；改性助剂包括纤维增强母粒、碳酸钙母粒、硅酮母粒、相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外稳定剂和氧化锌。

阻隔层5为铝塑复合膜，该铝塑复合膜结构为pp膜/胶水/pa膜/胶水/铝箔/胶水/pp膜依次贴合，其中，pp膜的厚度为0.1mm，pa膜的厚度为0.15mm，铝箔的厚度为0.1mm，厚度为0.7-1.0mm，面密度为80-120g/m²，氧气透过率≤0.1cm³/m²/24h，水蒸气透过率≤0.1g/m²/24h，pa/al剥离强度-横向≥4.8n/15mm，pa/al剥离强度-纵向≥4.8n/15mm。

介质层6是一种特殊结构的无纺布材料，该无纺布由长度10-70mm的聚酯纤维、粘胶纤维、竹纤维等熔点高于220℃的化学纤维或再生天然纤维的一种或一种以上组成，采用梳理成网或气流成网，热轧或水刺方式加固成型，可获得多种材质、多尺度纤维混纺的，表面结构疏松，内部结构致密，表面纤维短，内部纤维长的无纺布。该介质层6与其它增强层热压复合后，30％-70％部分嵌入增强层的基体树脂内部，另外未嵌入的部分，提供胶粘介质或增强介质的作用，不受限于胶水成分、胶粘机理的影响，可实现与多种材料的粘接。无论是物理粘接还是发生化学反应的粘接，有利于胶水的快速渗透、排气，粘接，固结等，提供较高的剥离力。当胶水等渗透深度浅，涂胶量少时，不易发生大面积剥离，有利于排气，不容易发生鼓包等问题。

介质层6优选面密度为60-150gsm热轧无纺布或水刺无纺布。热轧无纺布轧点形状为轧点菱形、方格形、椭圆形，优选轧花面积比例范围30％，相邻轧花之间最短距离2.5mm，轧点深度0.1mm，此范围可以提供最终制品双向的较高的剥离强度。水刺无纺布优选双向交叉无纺布，径向和纬向的力学强度、收缩率等差异较小，制成的复合材料板平整，不易翘曲。

对比例1

与实施例1的区别仅在于取消中间阻隔层。

表1：实施例1和对比例1

由实施例1可知，本发明的高阻隔热塑性复合材料板，可有效阻隔水汽、氧气，提高芯材使用寿命，隔热，提高厢体保温性能；还具有遮光，屏蔽紫外线，防止芯材老化。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。