一种热塑性蜂窝板及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种热塑性蜂窝板及其制备方法和应用。

背景技术：

1、热塑性复合材料蜂窝板由于其轻质、高刚度、抗冲击、耐湿防潮、可回收等特点，已经在轨道交通、物流运输、建材建筑、电子等多个领域广泛应用。但因蜂窝芯的特殊加工工艺，导致其为中空结构，很难做到阻燃、抗老化、均匀外观等要求。

2、cn107379726a通过在产品轮廓之外设置封边区，在封边区内，用高温部件从边缘的上下表皮之间插入，熔化去除蜂窝并软化上下表皮，然后上下表皮向中间翻折，实现产品的封边。这种封边方式，产品的边缘丰满、挺实，增加了产品的边缘强度，解决了pphc材料边缘封闭的难题，旨在推动pphc在备胎盖板上的应用。但此加工方式，热熔部件去除蜂窝，容易粘连树脂，导致外观不良，不适合批量加工。

3、专利cn113844111a公开了一种带有封边的蜂窝板及其制备方法，产品蜂窝板上下表皮为连续纤维增强热塑复合材料制层，上表皮表面设有淋膜面和保护膜，中间结构为聚丙烯蜂窝芯，蜂窝芯的两边设置聚丙烯封边条，所述封边条为锁扣式，可以解决成品复合时会导致两条封边料之间有一定的缝隙；还提供一种制备方法：采用连续纤维增强热塑材料制备的上下表面，通过热复合工艺将上下表面与蜂窝芯复合制定蜂窝板材；在蜂窝芯的两边循环铺设封边材料，使得每一块蜂窝芯的边缘都贴合封边材料；设置复合机的工作参数，设备加热并保温固定时间，铺设封边材料的蜂窝板材通过传送带送入复合机中进行热塑复合，得到带有封边的蜂窝板。该方案制得的封边蜂窝板，仅两边具有封边材料。

4、因此，如何对蜂窝芯进行包边成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种热塑性蜂窝板及其制备方法和应用，所述的热塑性蜂窝芯能够对蜂窝芯进行有效的包边，包边美观，密封性好，不易崩边，具有优异的力学性能和粘结强度。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种热塑性蜂窝板，包括蜂窝芯及完全包裹所述蜂窝芯外表面的面层，所述面层包括上面层、下面层、侧面层；

4、所述上面层、下面层和侧面层各自独立地包括连续纤维增强热塑性复合材料片材和改性树脂膜；

5、所述连续纤维增强热塑性复合材料片材包括连续纤维和基体树脂；

6、所述基体树脂包括以下重量份的组分：76～91份聚丙烯树脂、4.5～10.5份增韧剂、4.5～10.5份相容剂、0.28～0.82份抗氧剂、0.18～0.82份润滑剂；

7、所述蜂窝芯包括多个阵列排布的蜂窝单元，所述蜂窝单元包括从内至外依次设置的树脂层和粘接层。

8、优选地，所述连续纤维、基体树脂的重量比为(4～7)：(3～6)。

9、优选地，所述上面层向下延伸形成第一弯折部，所述下面层向上延伸形成第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部组成所述侧面层。

10、优选地，所述上面层与所述下面层平行设置，所述上面层与侧面层垂直设置。

11、优选地，满足如下(a)～(c)中至少一项：

12、(a)所述基体树脂中的聚丙烯树脂为共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为60～120g/10min；

13、(b)所述增韧剂为gma接枝聚烯烃树脂热塑性弹性体、mah接枝聚烯烃树脂热塑性弹性体中的至少一种，所述增韧剂在190℃/2.16kg条件下的熔融指数为1.5～15g/10min；

14、(c)所述基体树脂中的相容剂为mah接枝聚丙烯，所述mah接枝聚丙烯中mah的接枝率为0.9～1.2％，所述相容剂在190℃/2.16kg条件下的熔融指数为80～120g/10min。

15、其中，所述mah的接枝率可通过红外光谱法测定：采用傅里叶红外光谱仪测试固定厚度的样品得到红外光谱特征吸收峰，经过对比羰基和亚甲基吸光强度的比值可计算得到mah的接枝率。

16、优选地，满足如下(1)～(3)中至少一项：

17、(1)所述树脂层和粘接层的重量比为(5～10)：1。

18、(2)所述树脂层为聚烯烃树脂，所述聚烯烃树脂的结晶度为50～85％；

19、(3)所述改性树脂膜包括以下重量份的组分：75～90份聚丙烯树脂、5～10份相容剂、5～10份聚烯烃树脂热塑性弹性体、0.1～0.6份抗紫外剂。

20、优选地，所述连续纤维增强热塑性复合材料片材的厚度为0.3～1.2mm；

21、所述连续纤维增强热塑性复合材料片材、改性树脂膜的厚度比为(30～120)：(2～15)。

22、本发明还提供了一种热塑性蜂窝板的制备方法，包括以下步骤：

23、将上面层、蜂窝芯与下面层按照顺序铺层，在120～250℃下复合，得到蜂窝板；

24、采用特氟龙带加工蜂窝板，使蜂窝板表面静摩擦系数≥0.8，动摩擦系数≥0.17；

25、将蜂窝板裁切成半成品蜂窝板，将半成品蜂窝板的侧面进行切削，依次将上面层向下压折，下面层向上压折，烘烤封边区，封边区域软化后，上下封边区依次向中间翻折形成侧面层，经冷却压实，得到热塑性蜂窝板。

26、本发明还提供了一种热塑性蜂窝板在轨道交通、物流运输、建材建筑、电子领域中的应用。

27、本发明的有益效果在于：(1)本发明通过在蜂窝芯外表面设置面层，能够对蜂窝芯进行有效的包边，包边美观，密封性好，不易崩边，同时上面层、下面层和侧面层材料一致，可以有效的保护蜂窝芯，提高其密封效果，使所述的蜂窝板具有阻燃、抗老化和防水作用，同时，大幅度的提高蜂窝板的抗压和抗弯强度。(2)通过采用特定的基体树脂作为上面层、下面层和侧面层中连续纤维增强热塑性复合材料片材的材料，能够有效的提高力学性能和粘结强度。

技术特征：

1.一种热塑性蜂窝板，其特征在于，包括蜂窝芯及完全包裹所述蜂窝芯外表面的面层，所述面层包括上面层、下面层、侧面层；

2.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，所述连续纤维、基体树脂的重量比为(4～7)：(3～6)。

3.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，所述上面层向下延伸形成第一弯折部，所述下面层向上延伸形成第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部组成所述侧面层。

4.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，所述上面层与所述下面层平行设置，所述上面层与侧面层垂直设置。

5.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，满足如下(a)～(c)中至少一项：

6.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，满足如下(1)～(3)中至少一项：

7.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，所述连续纤维增强热塑性复合材料片材的厚度为0.3～1.2mm；

8.根据权利要求1所述的热塑性蜂窝板，其特征在于，所述热塑性蜂窝板的厚度为5～30mm。

9.权利要求1～8任一所述的热塑性蜂窝板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.权利要求1～8任一所述的热塑性蜂窝板在轨道交通、物流运输、建材建筑、电子领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种热塑性蜂窝板及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域，所述的热塑性蜂窝板，包括蜂窝芯及完全包裹所述蜂窝芯外表面的面层，所述面层包括上面层、下面层、侧面层；所述上面层、下面层和侧面层各自独立地包括连续纤维增强热塑性复合材料片材和改性树脂膜；本发明通过在蜂窝芯外表面设置面层，能够对蜂窝芯进行有效的包边，包边美观，密封性好，不易崩边，同时上面层、下面层和侧面层材料一致，可以有效的保护蜂窝芯，提高其密封效果，使所述的蜂窝板具有阻燃、抗老化和防水作用，同时，大幅度的提高蜂窝板的抗压和抗弯强度。

技术研发人员：刘玲,肖鹏,张超,李建军,李永华,张孟,王业停,杨青,韩朋坤,杨鹏飞
受保护的技术使用者：广东金发复合材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31