[0001] 本发明涉及汽车内饰技术领域，具体涉及一种高稳定复合汽车前地毯总成及其生产方法。

[0002] 随着经济的日益增长，人们的生活水平不断提高，汽车逐渐成为人们日常生活中重要的交通工具之一，汽车车身都是采用铁板经冲压焊接而成的，车身的地板也不例外。为了更好的保护地板，往往在地板上铺设地毯，汽车地毯既能提高汽车车室内的美观性和舒适性，又能遮盖、固定汽车线路的作用，因此，汽车地毯具有重要的意义。

[0003] 当今社会，资源较为紧张，材料的可回收性能显得尤为重要。目前常以涤纶(PET)作为汽车地毯的毯面层，现有的涤纶的耐磨性和耐老化性无法继续满足回收再利用的高要求，同时，涤纶纤维的阻燃性也不能更好地满足汽车地毯的高性能要求，这些问题的存在限制了涤纶在汽车地毯上的应用前景。

[0004] 汽车前地毯总成是汽车内饰零部件重要部件，直接影响到汽车内部的静音型、气味性，对汽车舒适性有较大的作用。

[0024] 下面将结合本发明中所述的实施例技术内容，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。

[0025] 实施例1

[0026] 如图1所示，一种高稳定复合汽车前地毯总成，包括有改性PE珍珠棉泡沫片1，改性PE珍珠棉泡沫片1的两侧贴合设置有复合玻璃纤维片2，位于PE珍珠棉泡沫片1上侧的复合玻璃纤维片2的上表面贴合设置有无纺布碳纤维片3、位于PE珍珠棉泡沫片1下侧的复合玻璃纤维片2的外表面贴合设置有无纺布层6，上层的无纺布碳纤维片3的外表面贴合设置有改性PET起绒面料片4，改性PE珍珠棉泡沫片1、合玻璃纤维片2、无纺布碳纤维片3、改性PET起绒面料片4、无纺布层6的贴合处涂覆设置有改性聚氨酯粘合层5。

[0027] 其中，改性PE珍珠棉泡沫片1具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性聚乙烯20％、金属氧化物改性聚乙烯20％、有机稀土改性聚乙烯18％、对苯撑苯并二噁唑超短纤维10％、聚酰亚胺超短纤维5％、4,4'‑双(2,2‑二甲基苄基)二苯胺5％、CaO·FeO(OH)·TiO2 3％、柠檬酸三正丁酯5％、马来酸二正辛基锡3％、乙氧基化烷基胺2％、丁基三苯基溴化磷2％、草酸铝2％、无机填料5％。

[0028] 进一步地，改性PE珍珠棉泡沫片1中的无机填料具体包括有以下重量百分比的组成成分：纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶45％、陶瓷纤维微粉30％、锆复合硅微粉10％、红蛭石微粉10％和冰晶石微粉5％。

[0029] 其中，复合玻璃纤维片2具体包括有以下重量百分比的组成成分：玻璃纤维65％、合金纤维15％、碳纤维5％、陶瓷纤维5％、对苯撑苯并二噁唑纤维5％、聚酰亚胺纤维5％。

[0030] 其中，无纺布碳纤维片3是通过将无纺布层6先在空气中于300℃热处理60min，再在真空或惰性气体环境中于1500℃碳化热处理，碳化热处理时间为3min，碳化热处理后梯度降温至300℃，保持恒温5min，再冷却降温至室温得到。

[0031] 其中，改性PET起绒面料片4具体包括有以下重量百分比的组成成分：废旧PET材料40％、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物15％、对苯撑苯并二噁唑15％、聚酰亚胺13％、有机稀土5％、三聚氰氨改性纤维素5％、碳纳米管纤维3％、阻燃剂1.1％、增韧剂0.5％、抗氧剂
0.6％、紫外吸收剂0.5％、润滑剂0.6％、消泡剂0.7％。

[0032] 进一步地，改性PET起绒面料片4采用纬起绒W型固结法，地纬和绒纬的排列比为2:3，在25mm内有20条以上纵向绒条。

[0033] 其中，改性聚氨酯粘合层5具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性异氰酸酯30％、有机稀土改性异氰酸酯28％、金属氧化物改性聚酯多元醇10％、石墨烯改性环氧树脂8.5％、催化剂0.5％、溶剂20％、交联剂0.4％、扩链剂0.5％、其他助剂2.1％。

[0034] 实施例2

[0035] 本实施例与实施例1的不同之处在于：

[0036] 改性PE珍珠棉泡沫片1具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性聚乙烯20％、金属氧化物改性聚乙烯10％、有机稀土改性聚乙烯20％、对苯撑苯并二噁唑超短纤维10％、聚酰亚胺超短纤维10％、4,4'‑双(2,2‑二甲基苄基)二苯胺8％、CaO·FeO(OH)·TiO2 3％、柠檬酸三正丁酯5％、马来酸二正辛基锡3％、乙氧基化烷基胺2％、丁基三苯基溴化磷2％、草酸铝2％、无机填料5％。

[0037] 改性PE珍珠棉泡沫片1中的无机填料具体包括有以下重量百分比的组成成分：纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30％、陶瓷纤维微粉30％、锆复合硅微粉15％、红蛭石微粉15％和冰晶石微粉10％。

[0038] 复合玻璃纤维片2具体包括有以下重量百分比的组成成分：玻璃纤维50％、合金纤维10％、碳纤维5％、陶瓷纤维5％、对苯撑苯并二噁唑纤维15％、聚酰亚胺纤维15％。

[0039] 无纺布碳纤维片3是通过将无纺布层6先在空气中于200℃热处理120min，再在真空或惰性气体环境中于1200℃碳化热处理，碳化热处理时间为10min，碳化热处理后梯度降温至200℃，保持恒温10min，再冷却降温至室温得到。

[0040] 改性PET起绒面料片4具体包括有以下重量百分比的组成成分：废旧PET材料45％、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物15％、对苯撑苯并二噁唑15％、聚酰亚胺10％、有机稀土5％、三聚氰氨改性纤维素4％、碳纳米管纤维2.1％、阻燃剂1％、增韧剂0.5％、抗氧剂0.6％、紫外吸收剂0.5％、润滑剂0.6％、消泡剂0.7％。

[0041] 改性PET起绒面料片4采用纬起绒W型固结法，地纬和绒纬的排列比为1:2，在25mm内有20条以上纵向绒条。

[0042] 改性聚氨酯粘合层5具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性异氰酸酯35％、有机稀土改性异氰酸酯20％、金属氧化物改性聚酯多元醇11.5％、石墨烯改性环氧树脂10％、催化剂0.6％、溶剂20％、交联剂0.3％、扩链剂0.5％、其他助剂2.1％。

[0043] 实施例3

[0044] 本实施例与实施例1、2的不同之处在于：

[0045] 改性PE珍珠棉泡沫片1具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性聚乙烯18％、金属氧化物改性聚乙烯20％、有机稀土改性聚乙烯20％、对苯撑苯并二噁唑超短纤维10％、聚酰亚胺超短纤维5％、4,4'‑双(2,2‑二甲基苄基)二苯胺5％、CaO·FeO(OH)·TiO2 3％、柠檬酸三正丁酯5％、马来酸二正辛基锡3％、乙氧基化烷基胺2％、丁基三苯基溴化磷2％、草酸铝2％、无机填料5％。

[0046] 改性PE珍珠棉泡沫片1中的无机填料具体包括有以下重量百分比的组成成分：纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶35％、陶瓷纤维微粉35％、锆复合硅微粉10％、红蛭石微粉10％和冰晶石微粉10％。

[0047] 复合玻璃纤维片2具体包括有以下重量百分比的组成成分：玻璃纤维50％、合金纤维15％、碳纤维15％、陶瓷纤维10％、对苯撑苯并二噁唑纤维5％、聚酰亚胺纤维5％。

[0048] 无纺布碳纤维片3是通过将无纺布层6先在空气中于250℃热处理80min，再在真空或惰性气体环境中于1300℃碳化热处理，碳化热处理时间为7min，碳化热处理后梯度降温至250℃，保持恒温6min，再冷却降温至室温得到。

[0049] 改性PET起绒面料片4具体包括有以下重量百分比的组成成分：废旧PET材料53.1％、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物15％、对苯撑苯并二噁唑10％、聚酰亚胺10％、有机稀土3％、三聚氰氨改性纤维素3％、碳纳米管纤维2％、阻燃剂1％、增韧剂0.5％、抗氧剂
0.6％、紫外吸收剂0.5％、润滑剂0.6％、消泡剂0.7％。

[0050] 改性PET起绒面料片4采用纬起绒W型固结法，地纬和绒纬的排列比为2:2，在25mm内有20条以上纵向绒条。

[0051] 改性聚氨酯粘合层5具体包括有以下重量百分比的组成成分：三聚氰氨改性异氰酸酯22％、有机稀土改性异氰酸酯28％、金属氧化物改性聚酯多元醇16％、石墨烯改性环氧树脂10％、催化剂0.5％、溶剂20％、交联剂0.5％、扩链剂0.5％、其他助剂2.5％。

[0052] 一种如上述实施例所述的高稳定复合汽车前地毯总成的生产方法，具体包括有以下步骤：

[0053] S1.压制：将复合玻璃纤维片2按照配方配料后压制成型形成薄片，将无纺布层6高温碳化处理后的并压制得到无纺布碳纤维片3，对改性PET起绒面料片4起绒后压制得到薄片；

[0054] S2.发泡：将组成改性PE珍珠棉泡沫片1的原料中三聚氰氨改性聚乙烯、金属氧化物改性聚乙烯、有机稀土改性聚乙烯和柠檬酸三正丁酯加入搅拌釜中，保持搅拌釜中温度为100‑200℃，将原料完全熔融混合均匀，再依次加入对苯撑苯并二噁唑超短纤维、聚酰亚胺超短纤维、4,4'‑双(2,2‑二甲基苄基)二苯胺、CaO·FeO(OH)·TiO2、马来酸二正辛基锡、乙氧基化烷基胺、丁基三苯基溴化磷、草酸铝、无机填料，再次搅拌均匀后进行物理发泡，物理发泡时间为30‑120min，发泡结束后转至成型机中快速冷却成型；

[0055] S3.水切割：将改性PE珍珠棉泡沫片1、合玻璃纤维片2、无纺布碳纤维片3、改性PET起绒面料片3、无纺布层6堆叠放好，并在层与层之间涂覆改性聚氨酯粘合层5，于70‑130℃下热处理5‑30min，热处理时同时压制成型，将溢出的改性聚氨酯粘合层5及时清除，后缓慢冷却至室温至整体成型，按照设计要求尺寸使用水刀进行水切割成型；

[0056] S4.修剪：将水切割后的前地毯总成的切割边角进行修剪、打磨，并使用包边材料进行自动缝纫包边，将多余线头裁剪修饰；

[0057] S5.打包成型：将包边后的前地毯总成置于半真空低温烘箱中于20‑40℃下低温烘制，并将产生的易挥发气体完全抽走并吸收，烘制完成后再在前地毯总成的表面喷洒消毒杀菌清洗剂，晾干后并进行成品检验，检验合格后打包入库，即得成品前地毯总成。

[0058] 其中，对成品前地毯总成的检验标准如下：

[0059] 1)、阻燃性：按照GB 8410‑2006中的规定进行试验，燃烧速度不大于100mm/min；

[0060] 2)、耐高温：按照QC/T 15‑1992中的规定将顶棚总成按实车安装状态安装在夹具上，放入恒温箱中，在(90±2)℃中保持16h以上，取出后在室温条件下冷却，试验完成后不得出现可见颜色和光泽变化，裂纹、难闻气味、分层、起泡、翘曲变形、褶皱、卷边、不得影响装配的尺寸变化等质量缺陷；

[0061] 3)、耐低温：按照QC/T 15‑1992中的规定进行试验，将顶棚总成按实车安装状态试样安装在夹具上，放入恒温箱中，在‑40℃中保持4h以上，试验完成后不得出现可见颜色和光泽变化，裂纹、难闻气味、分层、起泡、翘曲变形、褶皱、卷边等表面质量缺陷；

[0062] 4)、耐冷热循环：按照QC/T 15‑1992进行试验，将顶棚总成以90℃×4h→(23±2)℃×30min→‑40℃×1.5h→(23±2)℃×30min为一循环，经5个循环，试验完成后不得出现可见颜色和光泽变化，裂纹、难闻气味、分层、起泡、翘曲变形、褶皱、卷边等表面质量缺陷；

[0063] 5)、耐湿热老化：按照QC/T 15‑1992行试验，将顶棚总成在温度55℃，相对湿度95％环境下存放96h，用干燥的清洁布擦干，冷却1h后不得出现可见颜色和光泽变化，裂纹、难闻气味、分层、起泡、翘曲变形、褶皱、卷边等表面质量缺陷；

[0064] 6)、气味性：按照Q/RHT J07.01.022‑2012气味实验方法中的规定进行，气味等级≥4级；

[0065] 7)、耐磨色牢度：按GB/T 3920‑2008规定的方法进行试验，按GB/T 251‑2008中4.5条规定的沾色用灰色样卡评出级数色牢度应≥4级；

[0066] 8)、耐光色牢度：按GB/T 8427‑2008中方法5的规定进行试验。试验设备为氙灯气候老化箱，黑板温度为(63±3)℃，光照时间240h，按GB/T 251‑2008中4.5条规定的沾色用灰色样卡评出级数色牢度应≥4级；

[0067] 9)、耐洗涤剂性：用浸过洗涤汽油的白布在室温下擦拭面积约为50cm2的未经使用的面料，挥发后制品表面不应出现环纹；

[0068] 10)、抗霉菌性：产品放置在(40±1)℃，相对湿度65％环境下20天，无异味、霉菌产生；

[0069] 11)、起球性：按GB/T 4802.2‑2008规定的方法进行试验，实验后不能起球；

[0070] 12)、剥离强力：在经向和纬向各取试样五块，试样尺寸为50mm×200mm；测定其剥离力的各层，从试样的窄边开始并平行于其表面，在可能的情况下用机械力彼此分离至少40mm的长度，此时各层面不可明显损坏。将上述拆开两层所产生的两相邻薄片分别固定在拉力机的两夹钳上，试样尚未被分开的一端应保持垂直于拉伸方向，拉伸速度为100mm/min，拉伸试样直到分离为止，记录最大剥离力。依次测定各层间的剥离力，以经纬各五块试样结果的平均值表示试验结果，剥离强力应≥6N/25mm；

[0071] 13)、耐腐蚀性：天窗框支架按照GB/T 10125‑2012进行中性盐雾试验48h后应无明显锈蚀；

[0072] 14)、汽车禁用物质要求应满足GB/T 30512‑2014中的相关要求；

[0073] 15)、可再回收再利用计算方法应按照GB/T 19515‑2015中的相关要求提供报告；

[0074] 16)、车内零部件可挥发性有机物含量应满足Q/RHT J07.01.052‑2015中的相关要求；

[0075] 17)、甲醛含量：按照标准QC/T 804‑2008乘用车仪表板中5.2.3.1实验，要求甲醛含量小于20mg/Kg；

[0076] 18)、冷凝组分：按照标准Q/RHT J07.01.061‑2016进行测试，其结果应满足6.2.1，冷凝限制不大于2mg。

[0077] 在本发明中，复合汽车前地毯总成将汽车前地毯总成分为多层，将发泡PE珍珠棉作为地毯基层，再用玻璃纤维贴附在PE珍珠棉，再用无纺布或无纺布碳化纤维包裹玻璃纤维，最后用PET起绒包裹在最上层整体上形成复合结构的前地毯，在提升前地毯吸音、减震的同时起到了很好地缓冲作用，整体结构不易松动不会脱落，层层之间粘黏牢固，通过包边将复合前地毯内部材料牢固锁在其内部，全部纤维均是短纤维且经过压制，不会穿破地毯对人体造成伤害，大大提高了其安全性，通过改性材料复合而成，其性能具有显著的提升，能够满足特定设计和场合要求，具有显著的技术实用性。

[0078] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。