專利名稱：高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材。
技術(shù)背景透明聚碳酸酯(PC)板材透光率最高可達(dá)90%，可與玻璃的透光率相妣美。PC板材的抗沖擊強(qiáng)度是同等厚度普通玻璃的250-300倍，是亞克力(PMMA)板的30倍，具有良好安全性能，PC的比重僅為玻璃的一半，節(jié)省了運(yùn)輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。此外， 與玻璃相比，PC板在隔音效果、溫度適應(yīng)性、防結(jié)露以及耐候性等方面顯示出明顯的優(yōu)勢。 所以，目前越來越多的公共交通設(shè)備使用透明PC板材代替玻璃作為透明視窗材料。但是由于聚碳酸酯表面硬度較低(表面鉛筆硬度僅為3B)，不抗劃傷，未經(jīng)表面處理的PC板材作為透明視窗材料使用時(shí)，容易被劃傷而影響其光學(xué)性能及使用壽命，需要對其表面進(jìn)行表面硬化處理而提高其表面處理。傳統(tǒng)的常見的聚碳酸酯片材表面硬化處理方法是在其表面涂布UV硬化液，之后通過UV固化，在其表面形成一層硬化層，由于硬化層的存在可使聚碳酸酯表面硬度得以提高。經(jīng)過硬化處理后的聚碳酸酯片材表面鉛筆硬度可達(dá)1H。雖然聚碳酸酯薄膜表面硬度提高至1H，但是還是難以滿足某些需要高抗劃傷場合(比如高鐵窗戶)的使用需求。透明聚甲基苯烯酸甲酯(PMMA，俗稱亞克力)透光率可達(dá)92%，適合做光學(xué)材料， 表面硬度高(可達(dá)2H)，表面經(jīng)表面硬化處理后鉛筆硬度可達(dá)4H以上，能夠滿足某些高抗劃傷場合對表面硬度的使用需求。但是PMMA板的沖擊強(qiáng)度卻不如同等厚度的PC板，難以滿足某些需要高抗沖擊強(qiáng)度的使用需求。高速鐵路是我國十二五期間大力發(fā)展的一項(xiàng)公共設(shè)施，高速列車具有輸送能力大、速度快、能源消耗低、舒適方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要求其具有優(yōu)異的安全性，尤其是其車窗，要求不僅具有良好的光學(xué)性能，同時(shí)還要求具有難燃、高抗沖擊、耐候、耐刮花等特性。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸脂片材，具有一厚度為1. 5-3. 5mm的透明聚碳酸酯片材，在所述透明聚碳酸酯片材的單面或雙面上覆有厚度為0. 1-0. 2mm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，所述透明聚碳酸酯片材與聚甲基丙烯酸甲酯薄膜之間通過膠粘劑層相粘結(jié)，所述膠粘劑層厚度約為25-30 μ m，所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的外表面上覆有硬化層，所述硬化層厚度為1-10 μ m。所述硬化層的外表面上覆有一層保護(hù)膜。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，只有高抗沖擊強(qiáng)度及其他力學(xué)性能，其表面鉛筆硬度可達(dá) 4H以上，具有良好的隔音效果、溫度適應(yīng)性、難燃性，且質(zhì)輕易于搬運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)，完全可以滿足高鐵窗戶的使用需求。


圖1為本實(shí)用新型無硬化層時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為未使用時(shí)的帶有粘結(jié)層的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為為貼合工藝示意圖。圖中11、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜；12、膠粘劑層；13、PET離型層；21、透明聚碳酸酯片材；31、硬化層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖2所示的一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材，具有一厚度為1. 5-3. 5mm的透明聚碳酸酯片材21，在所述透明聚碳酸酯片材21的單面或雙面上覆有厚度為0. 1-0. 2mm 的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11，所述透明聚碳酸酯片材21與聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11之間通過膠粘劑層12相粘結(jié)(如圖1)，所述膠粘劑層12厚度約為25-30 μ m，所述膠粘劑層12 所采用的粘結(jié)劑為聚氨酯(PU)膠粘劑類或者丙烯酸酯類膠粘劑，所述膠粘劑內(nèi)含有紫外光吸收劑，其具有良好的耐候性、光學(xué)性能及粘結(jié)性能。所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11的外表面上覆有硬化層31，所述硬化層31厚度為1-10 μ m。而為了防止產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生不同程度的表面刮傷，在上述硬化層31的外表面上覆有一層保護(hù)膜，所述保護(hù)膜為PE材料，優(yōu)選耐高溫PE材料，覆膜采用加熱覆膜的方式進(jìn)行。上述透明聚碳酸酯片材可通過下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的原材料配制而成聚碳酸酯粉料100% ；抗氧劑0.1-0.6%紫外光吸收劑0. 1-0. 6%紫外光穩(wěn)定劑0. 1-0. 6%其制備方法如下步驟a、按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取上述所有原料，然后將其在高速混合器中混合3-7分鐘。b、將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；混合料在螺桿中輸送時(shí)間為1-2分鐘。其中雙螺桿擠出機(jī)的溫控1-2區(qū)溫度為200-300°C，溫控3_4區(qū)溫度為200-300°C，溫度5-6區(qū)溫度為200-300°C，溫控7-8區(qū)為200-300°C，溫控9_10區(qū)溫度為200-300°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制在15轉(zhuǎn)/分-45轉(zhuǎn)/分，所述雙螺桿擠出機(jī)具有抽真空系統(tǒng)， 在造粒過程中，抽出熔融塑化粒子中的低分子揮發(fā)性物質(zhì)。C、將擠出后的熔融共混物經(jīng)水浴冷卻進(jìn)行切粒，其中水浴的溫度控在 40 0C -60 0C ；d、將上述方法制得的粒子投入成型裝置進(jìn)行制板，制板前必須對粒子進(jìn)行預(yù)干燥，以消除粒子本身含有的水份，提高板的表面質(zhì)量。成型輥為鏡面輥，板的厚度為 1. 5-3. 5mm,寬度為960_1250mm。制板必須在高凈化車間進(jìn)行，凈化等級在1萬級以上，以防止由于環(huán)境塵埃污染到板表面而導(dǎo)致影響到產(chǎn)品的光學(xué)特性。[0027]所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜要求具有一定的耐候性可以通過購買得到，也可以由下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的原材料配制而成光學(xué)級聚甲基丙烯酸甲酯100% ；抗氧劑0.1-0.6%紫外光吸收劑0. 1-0. 6%紫外光穩(wěn)定劑0. 1-0. 6%所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜制備方法如下A、按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取上述所有原料，然后將其在高速混合器中混合3-7分鐘。B、將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；混合料在螺桿中輸送時(shí)間為1-2分鐘。其中雙螺桿擠出機(jī)的溫控1-2區(qū)溫度為180-270°C，溫控3-4區(qū)溫度為180-270°C，溫度5-6區(qū)溫度為180_270°C，溫控7_8區(qū)為180_270°C，溫控9_10區(qū)溫度為180-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制在15轉(zhuǎn)/分-45轉(zhuǎn)/分，所述雙螺桿擠出機(jī)具有抽真空系統(tǒng)， 在造粒過程中，抽出熔融塑化粒子中的低分子揮發(fā)性物質(zhì)。C、將擠出后的熔融共混物經(jīng)水浴冷卻進(jìn)行切粒，其中水浴的溫度控在 40 0C -60 0C ；D、將上述方法制得的粒子投入成型裝置進(jìn)行制板，制板前必須對粒子進(jìn)行預(yù)干燥，以消除粒子本身含有的水份，提高板的表面質(zhì)量。成型輥為鏡面輥，薄膜的厚度為 0. 1-0. 2mm,寬度為960_1250mm。制膜必須在高凈化車間進(jìn)行，凈化等級在1萬級以上，以防止由于環(huán)境塵埃污染到板表面而導(dǎo)致影響到產(chǎn)品的光學(xué)特性。在本實(shí)用新型中由于透明聚碳酸酯片材21和聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11之間需要通過粘結(jié)的方式復(fù)合，所以通過上述制備方法制備出來的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11最后還需要在其上面涂抹一層膠粘劑層12，并且在在膠粘劑層12上貼合一層PET離型層13 (其結(jié)構(gòu)如圖3)，當(dāng)透明聚碳酸酯片材21和聚甲基丙烯酸甲酯薄膜11貼合時(shí)時(shí)，只要?jiǎng)冸xPET 離型層13即可。所述高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材的制造方法如下(見圖4)將透明聚碳酸酯片材送至貼合裝置中，然后在膠輥加熱加壓作用下將帶有粘結(jié)層的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜貼合在該透明聚碳酸酯片材的上下表面(PET離型層13貼合前已撕除)，最后在所述高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的外表面上噴淋UV硬化液，隨后進(jìn)行光固化處理。(結(jié)合圖4)本實(shí)用新型在經(jīng)一系列的處理后，其表面鉛筆硬度可達(dá)4H以上，所以其表面可以滿足高鐵使用的高抗刮花要求；由于中間層為透明聚碳酸酯片材，所以具有高抗沖擊強(qiáng)度及其他力學(xué)性能；由于所用透明聚碳酸酯片材、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、膠粘劑部是光學(xué)級的，所以其光學(xué)性能較為優(yōu)異，可以滿足視窗要求；由于所用透明聚碳酸酯片材、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜及膠粘劑都含有抗老化劑，所以能夠滿足長期戶外使用要求。此外，由于中間層為透明聚碳酸酯片材，所以具有良好的隔音效果、溫度適應(yīng)性、難燃性，且質(zhì)輕易于搬運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)，完全可以滿足高鐵窗戶的使用需求。表1通過上述方法所得聚碳酸酯復(fù)合板材的性能參數(shù)表，其硬化層厚度為25 μ m, PMMA層厚度為0. 15mm,膠粘劑層厚度為25 μ m, PC板材厚度為2mm。表1聚碳酸酯復(fù)合板材性能參數(shù)[0042]
權(quán)利要求1.一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材，其特征是所述高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材具有一厚度為1. 5-3. 5mm的透明聚碳酸酯片材(21)，在所述透明聚碳酸酯片材Ql)的單面或雙面上覆有厚度為0. 1-0. 2mm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(11)，所述透明聚碳酸酯片材與聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(11)之間通過膠粘劑層(1 相粘結(jié)，所述膠粘劑層(12) 厚度約為25-30μπι，所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(11)的外表面上覆有硬化層(31)，所述硬化層(31)厚度為1-10 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材，其特征是所述硬化層 (31)的外表面上覆有一層保護(hù)膜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高鐵窗戶專用復(fù)合聚碳酸酯片材，具有一厚度為1.5-3.5mm的透明聚碳酸酯片材，在所述透明聚碳酸酯片材的單面或雙面上覆有厚度為0.1-0.2mm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，所述透明聚碳酸酯片材與聚甲基丙烯酸甲酯薄膜之間通過膠粘劑層相粘結(jié)，所述聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的外表面上覆有硬化層。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易制備，具有高抗沖擊強(qiáng)度及其他力學(xué)性能，其表面鉛筆硬度可達(dá)4H以上，具有良好的隔音效果、溫度適應(yīng)性、難燃性，且質(zhì)輕易于搬運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)，完全可以滿足高鐵窗戶的使用需求。
文檔編號B32B27/08GK202045957SQ20112011093
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者任月璋, 王磊, 羅偉 申請人:蘇州奧美材料科技有限公司