一种轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板的制作方法

本实用新型涉及一种裙板，特别是一种轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

背景技术：

集装箱拖车或货车节油侧裙板是一种利用空气动力学原理设计的可使车辆在一定速度行驶条件下节省燃油消耗的配件。传统的纤维增强热塑性复合材料节油裙板均采用实心PP/玻纤增强热塑性复合材料制备，使其同时具有良好的刚性和优异的抗冲击性能。

经检索申请号为201420293321.0授权公告号为CN203920942U的中国实用新型专利公开了一种连续纤维增强商用车侧导流板，该侧导流板的用途与侧裙板的用途一致，但该专利中的导流板为非等厚结构。

现有热塑性裙板采用密度基本一致(1.5g/cm³)的PP/玻纤混纺织物材料，虽然具有优异的力学性能，但由于其实心的结构，导致平均密度较高。同时根据板材受力的后弯曲的特点，板材中间层并不需要材料具有非常优异的拉伸性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，重量更轻，同时具有良好的刚性和优异的抗冲击性能的轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

本实用新型中所有GMT均指轻质玻纤毡增强热塑性复合材料，PP/玻纤混纺织物为通过特殊工艺将PP丝以均匀分布方式加入玻纤丝束中并用该材料织造得到的织物,CFRT均指连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带。PP/玻纤混纺织物为玻璃纤维增强PP下属类别之一，为本行业公知材料。PP/玻纤混纺织物为玻璃纤维增强PP的优选材料。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板，其特征在于：包括上皮层组、夹心层和下皮层组，夹心层设置于上皮层组和下皮层组之间；上皮层组包含层状分布的上皮层，下皮层组包含层状分布的下皮层，上皮层为上皮CFRT层或者上皮玻璃纤维增强PP层，下皮层为下皮CFRT层或者下皮玻璃纤维增强PP层。该结构用于实现材质的分层，实现整体重量的减轻。

本实用新型所述夹心层材质为GMT；上皮层材质为CFRT或者玻璃纤维增强PP；下皮层材质为CFRT或者玻璃纤维增强PP。通过GMT、玻璃纤维增强PP和CFRT的组合，制备了一种轻量化的集装箱用拖车或货车节油侧裙板。该种侧裙版中玻璃纤维增强PP或CFRT为裙板提供良好的刚性以及抗冲击性能，其中作为芯材的GMT具有较低密度，替代玻璃纤维增强PP或CFRT后可显著减轻产品的重量，实现节油侧裙板轻量化的目的。采用轻质GMT作为夹心层芯材、玻璃纤维增强PP或CFRT作为上皮层或者下皮层材质，一方面可充分发挥作为上皮层或者下皮层的玻璃纤维增强PP或CFRT材料优异的力学性能，另一方面由于轻质GMT材料的芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。作为优选，玻璃纤维增强PP可以选用PP/玻纤混纺织物。

本实用新型当上皮层为上皮CFRT层时，上皮层材质为CFRT时；当上皮层为上皮玻璃纤维增强PP层时，上皮层材质为玻璃纤维增强PP；当下皮层为下皮CFRT层时，下皮层材质为CFRT；当下皮层为下皮玻璃纤维增强PP层时，下皮层材质为玻璃纤维增强PP。

本实用新型所述上皮层组只有一层上皮层，上皮层组为上皮CFRT层或者上皮玻璃纤维增强PP层。作为上皮层组材质的玻璃纤维增强PP或者CFRT的厚度为0.4-1.5mm,作为夹心层材质的轻质GMT芯材的厚度在2.0-3.0mm，GMT的密度约为0.6-1.0g/cm3，玻璃纤维增强PP或CFRT的密度约为1.5g/cm3。

本实用新型所述下皮层组只有一层下皮层，下皮层组为下皮CFRT层或者下皮玻璃纤维增强PP层。作为下皮层组材质的玻璃纤维增强PP或者CFRT的厚度为0.4-1.5mm,作为夹心层材质的轻质GMT芯材的厚度在2.0-3.0mm，GMT的密度约为0.6-1.0g/cm3，玻璃纤维增强PP或CFRT的密度约为1.5g/cm3。

本实用新型当上皮层组包含多个上皮层时，上皮层组为上皮CFRT层与上皮玻璃纤维增强PP层交错设置结构。

本实用新型当下皮层组包含多个下皮层时，下皮层组为下皮CFRT层与下皮玻璃纤维增强PP层交错设置结构。

本实用新型所述上皮层组与下皮层组完全相同。

本实用新型轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板总厚度在3.0-5.0mm，上皮层组或者下皮层组的厚度为0.4-1.5mm，夹心层的厚度为2.0-3.0mm。采用该结构的裙板可比原裙板减重16-30%。

相比现有技术，本实用新型采用密度相对较低，拉伸性能一般的轻质GMT材料替代PP/玻纤混纺织物或CFRT。该种中间夹心层材质为GMT芯材、上皮层组和下皮层组为PP/玻纤混纺织物或CFRT的节油侧裙板一方面可充分发挥作为上皮层或下皮层的PP/玻纤混纺织物或CFRT材料优异的力学性能，另一方面由于轻质GMT材料的芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

附图说明

图1是本实用新型实施例1、3、4的CFRT片材立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例2、3、4的PP/玻纤混纺织物立体结构示意图。

图3是本实用新型实施例1-4的GMT片材立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例1的立体结构示意图。

图5是本实用新型实施例2的立体结构示意图。

图6是本实用新型实施例3的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施例4的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

同时实施例中上皮层组可以包含多层上皮层，下皮层组可以包含多层下皮层。

作为优选，实施例1-4中玻璃纤维增强PP选用PP/玻纤混纺织物2。PP/玻纤混纺织物2均制成片状结构。

上皮层可以选用不同面密度的PP/玻纤混纺织物2相互层叠、不同厚度的CFRT片材1相互层叠以及不同密度的PP/玻纤混纺织物2和不同厚度的CFRT片材1之间的相互混辅以及排列组合。下皮层可以选用不同面密度的PP/玻纤混纺织物2相互层叠、不同厚度的CFRT片材1相互层叠以及不同密度的PP/玻纤混纺织物2和不同厚度的CFRT片材1之间的相互混辅以及排列组合。

实施例1。

参见图1、图3和图4。

本实施例中轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板包括上皮层组、夹心层和下皮层组。夹心层材质为GMT。GMT为一种轻质材料。夹心层为GMT片材3。

作为优化，本实施例中上皮层组只有一层上皮层，上皮层为上皮CFRT层；下皮层组只有一层下皮层，该下皮层为下皮CFRT层。上皮CFRT层和下皮CFRT层均为CFRT片材1。

本实施例中的轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板的内部铺层结构由如图1所示的CFRT片材1/GMT片材3/CFRT片材1三明治结构。

三明治结构中的夹心层可以是单片的GMT片材3，或者，由多层面密度为300 -3000g/m²的GMT片材3层叠而成。作为优选，本实施例中夹心层为单片的GMT片材3。

本实施例中CFRT片材1中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，CFRT片材1厚度为0.15-0.60mm。

本实施例采用轻质的GMT与CFRT片材1为原料生产的一种三明治结构轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。该侧裙板采用轻质的GMT片材3作为芯材，使整体重量降低实现轻量化目标，CFRT片材1作为上皮层和下皮层，使材料具有优异的力学性能。采用轻质的GMT作为芯材、CFRT片材1作作为上皮层和下皮层，一方面可充分发挥作为皮层的CFRT材料优异的力学性能，另一方面由轻质的GMT材料作为芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

实施例2。

参见图2、图3和图5。

本实施例中轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板包括上皮层组、夹心层和下皮层组。夹心层材质为GMT。GMT为一种轻质材料。夹心层为GMT片材3。

作为优化，本实施例中上皮层组只有一层上皮层，上皮层为上皮PP/玻纤混纺织物层；下皮层组只有一层下皮层，该下皮层为下皮PP/玻纤混纺织物层。上皮PP/玻纤混纺织物层和下皮PP/玻纤混纺织物层均为PP/玻纤混纺织物2。

本实施例中的轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板的内部铺层结构由如图1所示的PP/玻纤混纺织物2/GMT片材3/PP/玻纤混纺织物2三明治结构。

三明治结构中的夹心层可以是单片的GMT片材3，或者，由多层面密度为300 -3000g/m²的GMT片材3层叠而成。作为优选，本实施例中夹心层为单片的GMT片材3。

本实施例中PP/玻纤混纺织物2中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，PP/玻纤混纺织物2面密度为500-2000g/m²。

本实施例采用轻质的GMT与PP/玻纤混纺织物2为原料生产的一种三明治结构轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。该侧裙板采用轻质的GMT片材3作为芯材，使整体重量降低实现轻量化目标，PP/玻纤混纺织物2作为上皮层和下皮层，使材料具有优异的力学性能。采用轻质的GMT作为芯材、PP/玻纤混纺织物2作作为上皮层和下皮层，一方面可充分发挥作为皮层的PP/玻纤混纺织物2材料优异的力学性能，另一方面由轻质的GMT材料作为芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

实施例3。

参见图1-3、图6。

本实施例中轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板包括上皮层组、夹心层和下皮层组。夹心层材质为GMT。GMT为一种轻质材料。夹心层为GMT片材3。

作为优化，本实施例中上皮层组只有一层上皮层，该上皮层为上皮CFRT层；下皮层组只有一层下皮层，该下皮层为下皮PP/玻纤混纺织物层。上皮CFRT层为CFRT片材1，下皮PP/玻纤混纺织物层为PP/玻纤混纺织物2。

本实施例中的轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板的内部铺层结构由如图1所示的CFRT片材1/GMT片材3/PP/玻纤混纺织物2三明治结构。

三明治结构中的夹心层可以是单片的GMT片材3，或者，由多层面密度为300 -3000g/m²的GMT片材3层叠而成。作为优选，本实施例中夹心层为单片的GMT片材3。

本实施例中PP/玻纤混纺织物2中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，PP/玻纤混纺织物2面密度为500-2000g/m²。CFRT片材1中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，CFRT片材1厚度为0.15-0.60mm。

本实施例采用轻质的GMT、PP/玻纤混纺织物2 和CFRT片材1为原料生产的一种三明治结构轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。该侧裙板采用轻质的GMT片材3作为芯材，使整体重量降低实现轻量化目标，CFRT片材1作为上皮层，PP/玻纤混纺织物2作为下皮层，使材料具有优异的力学性能。采用轻质的GMT作为芯材、CFRT片材1作为上皮层，PP/玻纤混纺织物2作为下皮层，一方面可充分发挥作为皮层的PP/玻纤混纺织物2材料优异的力学性能，另一方面由轻质的GMT材料作为芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

实施例4。

参见图1-3、图7。

本实施例中轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板包括上皮层组、夹心层和下皮层组。夹心层材质为GMT。GMT为一种轻质材料。夹心层为GMT片材3。

作为优化，本实施例中上皮层组只有一层上皮层，该上皮层为上皮PP/玻纤混纺织物层；下皮层组只有一层下皮层，该下皮层材质为CFRT，该下皮层为下皮CFRT层。下皮CFRT层为CFRT片材1，上皮PP/玻纤混纺织物层为PP/玻纤混纺织物2。

本实施例中的轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板的内部铺层结构由如图1所示的PP/玻纤混纺织物2/GMT片材3/CFRT片材1三明治结构。

三明治结构中的夹心层可以是单片的GMT片材3，或者，由多层面密度为300 -3000g/m²的GMT片材3层叠而成。作为优选，本实施例中夹心层为单片的GMT片材3。

本实施例中PP/玻纤混纺织物2中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，PP/玻纤混纺织物2面密度为500-2000g/m²。CFRT片材1中玻璃纤维重量的百分含量为40%-70%，CFRT片材1厚度为0.15-0.60mm。

本实施例采用轻质的GMT、PP/玻纤混纺织物2 和CFRT片材1为原料生产的一种三明治结构轻量化纤维增强聚丙烯节油侧裙板。该侧裙板采用轻质的GMT片材3作为芯材，使整体重量降低实现轻量化目标，CFRT片材1作为下皮层，PP/玻纤混纺织物2作为上皮层，使材料具有优异的力学性能。采用轻质的GMT作为芯材、CFRT片材1作为下皮层，PP/玻纤混纺织物2作为上皮层，一方面可充分发挥作为皮层的PP/玻纤混纺织物2材料优异的力学性能，另一方面由轻质的GMT材料作为芯材可实现大大减少制品的重量，从而得到一种轻量化的纤维增强聚丙烯节油侧裙板。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。