一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車領域，具體涉及一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著汽車行業產品輕量化的要求，客戶對產品的重量也提出了更加嚴格的要求。市場上的乘用車座椅所使用的靠背骨架絕大多數為金屬靠背，加工工序復雜，花費較多的工時，能源消耗方面，生產塑料原材料比生產金屬原材料能夠節約更多的能源。再次利用的成本較小，對環境幾乎不會造成污染。它所具有的密度小，熱塑性復合材料的線膨脹系數較小，能夠降低制品成型過程中的收縮率(能提高制品尺寸的精度)等優勢大大擴展了復合材料在日常生活中的使用，正在逐漸替代金屬和木材，如轎車上的金屬部件。但是塑料的強度比強度、比模量和抗沖擊性能不強，制備的產品往往使用壽命較短。申請日為2009年11月27日，申請號為200910199483.1的中國專利，公開了一種塑料材料的汽車座椅靠背骨架，所述骨架是由塑料材料一體成型的，并且所述骨架具有沿其周向延伸的外殼，所述外殼的橫句截面為“η 〃型，并且所述η形截面的外殼的內側具有蜂窩狀加強筋。雖然加強筋的設置在一定程度上提高了產品的使用壽命，但是塑料與金屬制品的強度以及沖擊性能相比還相差甚遠。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種重量輕、成型周期短的一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件及其制備方法。
[0004]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件，包括部件面部及支撐部件面部的加強筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續纖維，加強筋中的纖維為長纖維。
[0005]所述的連續纖維為一層。
[0006]所述的連續纖維至少兩層，連續纖維層之間相鄰隔或者連續纖維層之間夾設長纖維層。
[0007]所述的連續纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種。
[0008]所述的部件為座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅坐面一體成型的座椅面。
[0009]所述連續纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂。
[0010]所述連續纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為不同樹脂。
[0011]高強度熱塑性復合塑料座椅部件的制備方法，包括如下步驟:
步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續纖維片；
步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；
步驟三，將步驟一的連續纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ；
步驟四，將步驟三加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內，或者將步驟三所述加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內，其中連續纖維熱塑性樹脂片對應座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對應的是加強筋模具腔體；
步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時間40-90S。
[0012]本發明的制備過程簡單、生產效率高。通過浸漬與模壓成型工藝，使座椅部件具有更高的比強度與比模量，產品具有可設計性、低密度等特點；兩種纖維的布置和取向相輔相成，加強筋中使用長纖維，避免了壓制成型過程中纖維容易斷裂的現象，大大提高了產品的比強度、比模量和抗沖擊性。本發明與傳統的生產工藝相比具有能耗小、生產效率高，并且成本較低，產品的尺寸精度也得到了提高。
【附圖說明】
[0013]圖1座椅靠背的結構示意圖。
[0014]圖2圖2中AA向的截面圖中座椅靠背面部夾設長纖維層的結構示意圖。
[0015]圖3圖2中AA向的截面圖中座椅靠背面為長纖維層的結構示意圖。
[0016]圖4座椅坐面的結構示意圖。
[0017]圖5圖4中CC向的截面圖中座椅坐面連續纖維層夾設長纖維層的結構示意圖。
[0018]圖6圖4中CC向的截面圖中座椅坐面連續纖維層為單層的結構示意圖。
[0019]圖7座椅坐面、座椅靠背一體的結構不意圖。
[0020]圖8座椅坐面、座椅靠背面部鋪設一層連續纖維的結構不意圖。
[0021]圖9座椅坐面、座椅靠背面部鋪設雙層連續纖維的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件，部件為座椅骨架、座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅骨架一體成型的座椅面。包括部件面部及支撐部件面部的加強筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續纖維，加強筋中的纖維為長纖維。如圖1所示，座椅靠背面部11及支撐座椅靠背面部的加強筋12 —體成型的座椅靠背。如圖2、3所示，座椅靠背面部的連續纖維21可以為一層，也可以根據需要制備成兩層或者多層，連續纖維層之間相隔或者連續纖維層之間夾設長纖維層23，加強筋中的纖維為長纖維層22。連續纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種；如圖4所示，座椅坐面41、及支撐座椅座面的加強筋42 —體成型的座椅墊。如圖5所示，座椅坐面為連續纖維層51，座椅坐面表面的連續纖維層為單層，兩層連續纖維單層之間夾設長纖維層52，加強筋為長纖維層52 ;如圖6所示，座椅坐面表面的連續纖維層61為雙層。如圖7所示，座椅靠背面部71、座椅坐面72、支撐座椅坐面的加強筋和座椅靠背面部的加強筋73為一體成型。如圖8所示，座椅坐面和座椅靠背面部為連續纖維層81，連續纖維層81之間可以夾設長纖維層82，座椅靠背骨架中的加強筋為長纖維層82 ;如圖9所示，座椅坐面和座椅靠背面部為連續纖維層91為雙層，也可以制備成多層。連續纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂，或者是不同的樹脂。連續纖維增強熱塑性塑料是與長纖維增強熱塑性塑料制備方法相似，只是連續纖維增強熱塑性塑料沿長度方向不間斷，可以無限延伸。長纖維增強熱塑性塑料是長纖維經過專用樹脂浸漬后得到的被樹脂充分浸漬的長條，然后根據需要切成需要的長度，一般為20-30cm ；
高強度熱塑性復合塑料座椅部件的制備方法，包括如下步驟:
步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續纖維片；
步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；
步驟三，將步驟一的連續纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ；
步驟四，將步驟三加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內，或者將步驟三所述加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內，其中連續纖維熱塑性樹脂片對應座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對應的是加強筋模具腔體；
步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時間40-90S。
【主權項】
1.一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件，包括部件面部及支撐部件面部的加強筋，其特征在于:部件面部中的纖維包含至少一層連續纖維，加強筋中的纖維為長纖維。
2.根據權利要求1所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續纖維為一層。
3.根據權利要求1所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續纖維至少兩層，連續纖維層之間相鄰隔或者連續纖維層之間夾設長纖維層。
4.根據權利要求2所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述的連續纖維為熱塑性樹脂浸漬的連續單向纖維、交叉鋪層雙向纖維，或者纖維織物中至少一種。
5.根據權利要求3所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述的部件為座椅靠背、座椅坐面或者座椅靠背與座椅坐面一體成型的座椅面。
6.根據權利要求4所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述連續纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為同一種樹脂。
7.根據權利要求4所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件，其特征在于:所述連續纖維浸漬的熱塑性樹脂與長纖維浸漬的熱塑性樹脂為不同樹脂。
8.根據權利要求1所述的高強度熱塑性復合塑料座椅部件的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續纖維片； 步驟二，剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片； 步驟三，將步驟一的連續纖維片加熱，并將步驟二的長纖維熱塑性樹脂片加熱，或者另行制備加熱與座椅部件匹配的長纖維料，加熱溫度為200-240°C ； 步驟四，將步驟三加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內，或者將步驟三所述加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維料疊置置入模具內，其中連續纖維熱塑性樹脂片對應座椅部件面部的模具腔體，長纖維片或者長纖維料對應的是加強筋模具腔體； 步驟五，模壓成型，模具壓力1500-1800T/M2，上模溫度30-80°C，下模溫度30-80°C，保壓時間40-90S。
【專利摘要】本發明公開一種高強度熱塑性復合塑料座椅部件及其制備方法，包括部件面部及支撐部件面部的加強筋，部件面部中的纖維包含至少一層連續纖維，加強筋中的纖維為長纖維。經如下步驟制備：剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的熱塑性樹脂浸漬的連續纖維片；剪裁與座椅部件形狀及重量匹配的長纖維熱塑性樹脂片；將纖維片加熱，將加熱的連續纖維熱塑性樹脂片及長纖維熱塑性樹脂片疊層置入模具內模壓成型。本發明與傳統的生產工藝相比具有能耗小、生產效率高，并且成本較低，產品的尺寸精度也得到了提高。
【IPC分類】B60N2-64, B32B27-02, B60N2-62, B29C70-34, B60N2-68, B32B27-08
【公開號】CN104816660
【申請號】CN201510214956
【發明人】王紅立
【申請人】鄭州翎羽新材料有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月30日