阻燃薄膜板及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种阻燃薄膜板及其制备方法，薄膜板由两层或两层以上薄膜叠加构成，每层薄膜具有沿其长度方向延伸的间隔分布的多个凹陷和拱起，且相邻两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直，其中薄膜为阻燃聚酯薄膜。制备方法包括：用滚轴滚压阻燃聚酯薄膜，在薄膜上形成间隔分布的多个凹陷和多个拱起；将薄膜吸附在具有相应形状的模具表面，使其冷却、定形；将两层或两层以上的步骤中已定形的阻燃聚酯薄膜连接在一起，其中相邻两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直；进行修整、切割得到阻燃薄膜板。本发明的阻燃薄膜板具有良好的韧性、阻燃性、保温性和吸音性，可大大改善动车用沥水板的适应性，具有良好的应用前景。
【专利说明】
阻燃薄膜板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及材料领域，特别设及一种阻燃薄膜，更具体设及一种适用于动车渐水 板的阻燃薄膜板。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着高速动车组技术的的快速发展，高速动车已成为人们出行的主要选 择，因而乘客对旅途舒适度等乘坐体验提出了更高的要求。其次，出于节能环保方面的考 虑，对动车组的综合性能提出了更高的标准，特别是，对动车中渐水板的实用性要求越来越 高。现有的动车上所使用的渐水板是从国外进口来的，因而价格昂贵，运送周期也比较长， 很大程度上影响着我国动车的发展。此外，现有的此种渐水板塑性较差，在一定外力的作用 下容易破碎，长期使用过程中极易损坏，需要不定期更换，运不仅增加了成本，而且给工作 人员带来了不便，降低了动车组的运行效率。此外，动车组常用于长途运输，而不同地区环 境差异较大，运就要求渐水板具有极好的环境适应性，而现有的渐水板远远不能满足我国 动车发展的需求，在耐寒、耐热、吸音和抗压方面具有很大的局限性，因此，现有渐水板的W 上运些问题在很大程度上制约着动车的稳定运行和发展，从而急需一种能够克服上述问题 的改进的渐水板材料。
【发明内容】
[0003] 为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种阻燃薄膜板，其具有良好的初 性、耐溫性、阻燃性和吸音能力，在保证良好的渐水效果的前提下不易破损，使用寿命长。本 发明同时还提供了一种该阻燃薄膜板的制备方法，该方法操作简便，可控性强，可高效地工 业化生产适用于动车渐水板的阻燃薄膜板，降低生产成本，提高工作效率。
[0004] 本发明采用了 W下的技术方案：
[0005] 在一方面，本发明提供了一种阻燃薄膜板，由两层或两层W上薄膜叠加构成，每层 薄膜具有沿其长度方向延伸的多个凹陷和多个拱起，所述多个凹陷和多个拱起在薄膜的宽 度方向上间隔分布使得所述薄膜的纵截面基本呈波浪形，且相邻两层薄膜的凹陷或拱起的 延伸方向相垂直，其中薄膜为阻燃聚醋薄膜，即阻燃PET薄膜。该阻燃PET薄膜除了具有良好 的阻燃性外，还具有良好的初性，在外力作用下不易破裂，且吸音能力强，能够适应较大范 围溫度变化，应用于动车渐水板后能够大大提高渐水板的综合性能，使得渐水板在保证现 有渐水板的良好渐水功能的前提下，保溫性能更好，吸音能力更强，因而大大改善了乘坐环 境。而且，该阻燃聚醋薄膜板不易损坏，使用寿命更长久，能够降低动车运行成本，提高运行 效率。此外，本发明的阻燃聚醋薄膜板还使得渐水板的阻燃性能更好，减少安全隐患，使用 更安全。
[0006] 优选地，相邻薄膜经由超声波焊接。其中，一层薄膜的拱起的顶部与另一层薄膜的 凹陷的底部相接触处经由超声波焊接而连接在一起，从而使得两层薄膜相连接。按照此方 式，可根据实际需要将两层或两层W上的薄膜连接在一起。本申请中的阻燃聚醋薄膜的连 接方式可采用超声波焊接，运使得阻燃薄膜板的制备更加方便。超声波焊接具有节能环保、 效率高、成本低和可自动化等优点，而且焊接的强度高，粘接牢固。此外，超声波焊接可实现 无缝焊接，防潮防水，气密性好，运是现有的渐水板中使用的薄膜所不能实现的。
[0007] 优选地，超声波的频率为15K监-25K监。更优选20±化监。
[000引进一步地，凹陷和拱起的纵截面分别呈V形和倒V形。
[0009] 优选地，凹陷与拱起的形状相对称，且尺寸相同。
[0010] 优选地，凹陷和拱起的高度为4-6毫米，更优选5毫米，即薄膜的最大高度为5毫米。
[0011] 优选地，凹陷和拱起的开口跨度为13-17毫米，更优选14-15毫米。
[0012] 优选地，薄膜板由2-10层薄膜依次叠加构成。
[0013] 在具体实施例中，可根据需要将多层薄膜通过超声波焊接牢固地连接在一起，从 而实现更好的渐水、保溫和隔音等效果，W适应不同的场合要求。
[0014] 优选地，薄膜板的总厚度为10-50毫米。具体更优选10毫米、20毫米、30毫米、40毫 米或50毫米。
[0015] 在另一方面，本发明还提供了一种阻燃薄膜板的制备方法，依次包括W下步骤：
[0016] (a)用滚轴在加热的条件下滚压阻燃聚醋薄膜，在阻燃聚醋薄膜上沿其长度方向 按压形成间隔分布的多个凹陷和多个拱起，使得阻燃聚醋薄膜的纵截面基本呈波浪形。
[0017] (b)将步骤(a)中所得到的具有间隔分布的多个凹陷和拱起的阻燃聚醋薄膜吸附 在具有相应形状的模具表面，将阻燃聚醋薄膜冷却W使其定形。
[0018] (C)将两层或两层W上的步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜叠加并连接在一起，其 中，叠加的方式为相邻两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直。
[0019] 具体地，将一层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜定位，另一层已定形的阻燃聚醋 薄膜置于其上，并使得两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直，将两层薄膜连接在一起， W此方式，根据需要连接两层或两层W上的阻燃聚醋薄膜；
[0020] (d)根据需要进行修整、切割，得到阻燃薄膜板。
[0021] 进一步地，在步骤(a)中，加热的溫度为150-180°C，优选160±5°C。
[0022] 优选地，在步骤(a)中，滚轴的表面间隔分布有与阻燃聚醋薄膜上的凹陷和拱起相 匹配的突起部和凹槽部。
[0023] 优选地，凹陷与拱起的纵截面分别呈V形和倒V形。
[0024] 优选地，凹陷与拱起的高度为4-6毫米，更优选5毫米。
[0025] 优选地，凹陷与拱起开口跨度为13-17毫米，更优选14-15毫米。
[0026] 进一步地，在步骤(b)中，经由真空将阻燃聚醋薄膜吸附在模具表面，真空的真空 度为 50kpa-60kpa，优选 50kpa。
[0027] 优选地，模具的表面间隔分布有分别与凹陷和拱起相匹配的凹槽和凸起，凹槽的 底部开设有通孔，借助于该通孔经由真空将阻燃聚醋薄膜吸附在模具表面上。
[0028] 优选地，在步骤(b)中，使用冷风或自然风吹的方式对薄膜进行冷却。
[0029] 优选地，在步骤(C)中，薄膜板由2-10层薄膜依次叠加构成。
[0030] 优选地，薄膜板的总厚度为10-50毫米。更优选10毫米、20毫米、30毫米、40毫米或 50毫米。
[0031] 优选地，在步骤(C)中，相邻两层薄膜的连接通过超声波焊接完成，超声波的频率 为15K监-25K监。
[0032] 更优选地，超声波的频率为20±化监。
[0033] 具体地，在步骤（C)中，将一层已定形的阻燃聚醋薄膜定位，另一层已定形的阻燃 聚醋薄膜置于其上，并使得两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直，在两层薄膜相接触 处，通过超声波将两层薄膜焊接在一起。
[0034] W此方式，可根据需要连接两层或两层W上的阻燃聚醋薄膜。例如，当需要焊接3 层阻燃聚醋薄膜时，将已定形的第3层薄膜定位，已连接在一起的两层聚醋薄膜与该第3层 薄膜再相连接即可，连接时要保证任意相邻两层聚醋薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂 直。
[0035] 对阻燃聚醋薄膜的定位可采用将其置于具有相应表面形状的模具表面的方式，当 然也可W采用其他类似方式，本申请在此不做限制。
[0036] 与现有技术相比，本发明具有W下优点:本发明提供了一种阻燃薄膜板，其由多层 阻燃聚醋薄膜连接而成，具有良好的耐溫性、阻燃性、吸音性W及初性，抗压性强，不容易破 碎，用于动车渐水板上使得渐水板具有更好的适应性，不仅能保证良好的渐水效果，且保溫 效果好，使用寿命长且更加安全。本发明还提供了阻燃薄膜板的制备方法，该方法简便，加 工成本低，且可自动化生产，生产效率高，节能环保。在本发明中，通过超声波焊接的方式将 相邻薄膜连接在一起，操作简便，连接牢固且效率高，成本低。本发明所提供的阻燃薄膜板 的强度和使用寿命得到了很大的提升，且性能可靠，大大改善了动车渐水板的性能和稳定 性，能进一步改善乘车环境，提高运行效率，降低维修成本，具有良好的应用前景。
[0037] 附图简要说明
[0038] 图1为根据本发明一实施例的阻燃聚醋薄膜的正视图。
[0039] 图2为根据本发明一实施例的阻燃聚醋薄膜板的正视图。
[0040] 图3为图2的阻燃聚醋薄膜板的侧视图。
[0041 ]图4为根据本发明一实施例的模具的示意图。
[0042] 图5为根据本发明另一实施例的阻燃聚醋薄膜板的正视图。
[0043] 图6为根据本发明又一实施例的阻燃聚醋薄膜板的正视图。
[0044] 图中：1、薄膜;11、凹陷；12、拱起;2、模具;21、凹槽;22、凸起。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0046] 实施例1
[0047] 参阅图1-4,图中展示了根据本发明一实施例的阻燃薄膜板，及其加工过程中所使 用的模具(参见图4)。在本实施例中，阻燃薄膜板由2层薄膜1叠加连接而成，每层薄膜具有 沿其长度方向延伸的多个凹陷11和多个拱起12,多个凹陷11和多个拱起12在薄膜的宽度方 向上间隔分布使得薄膜的纵截面基本呈波浪形。在本实施例中，相邻两层薄膜的凹陷11或 拱起12的延伸方向相垂直，薄膜为阻燃聚醋薄膜，即PET薄膜，PET薄膜具有良好的阻燃性、 初性、吸音性和耐溫性，比现有的动车上渐水板所使用的醋酸纤维薄膜具有更好的阻燃性、 初性、保溫性等性能，适应性更强，使用寿命更长。因而，本发明所提供的阻燃薄膜板用于动 车渐水板可大大改善动车的整体性能。
[004引在本实施例中，相邻薄膜之间经由超声波焊接，超声波的频率为20K监。其中，一层 薄膜的拱起的顶部与另一层薄膜的凹陷的底部相接触处，通过超声波传递到接触的表面， 在加压的情况下，形成分子间的融合，从而将两层薄膜焊接在一起。凹陷11和拱起12的纵截 面分别呈V形和倒V形，且尺寸相同。V形凹陷11和倒V形拱起12间隔地分布，使得薄膜的纵截 面基本呈波浪形。具体地，V形凹陷11和倒V形拱起的高度为5毫米，开口跨度为15毫米。薄膜 板由2层薄膜焊接构成，因而薄膜板的厚度为10毫米。在其他实施例中，薄膜板可由更多层 薄膜连接而成，厚度可为20毫米、30毫米、40毫米或50毫米等。两层W上的薄膜形成的薄膜 板，可通过先将两层薄膜通过超声波焊接在一起，形成两层薄膜的薄膜板，再将第=层及更 多层的薄膜通过超声波焊接在该薄膜板上，从而形成最终期望的的阻燃薄膜板。
[0049] 根据本发明的实施例1的阻燃薄膜板的可按照W下工艺步骤制备：
[0050] (a)用滚轴在加热的条件下滚压阻燃聚醋薄膜，滚轴的表面间隔分布有分别与凹 槽11和拱起12相匹配的突起部和凹槽部，加热的溫度为160±5°C，沿薄膜的长度方向在薄 膜上按压形成间隔分布的多个凹陷和多个拱起，使得阻燃聚醋薄膜的纵截面基本呈波浪 形；
[0051] (b)将步骤(a)中所得到的具有间隔分布的多个凹陷11和拱起12的阻燃聚醋薄膜 吸附在具有相应形状的模具2表面，对阻燃聚醋薄膜冷却、定形。冷却的方式是采用冷风吹。
[0052] (C)将两层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜连接在一起，其中相邻两层薄膜的凹 陷或拱起的延伸方向相垂直；
[0053] 具体地，将一层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜定位，另一层已定形的阻燃聚醋 薄膜置于其上，通过超声波焊接方式将两层薄膜连接在一起，超声波的频率为20K监。
[0054] 在获得更多层薄膜形成的阻燃薄膜板的实施例中，可W此方式根据需要焊接连接 两层或两层W上的薄膜；
[0055] (d)根据需要进行修整、切割，得到阻燃薄膜板。
[0056] 在上述制备方法中，具体地，凹陷11和拱起12分别呈V形和倒V形，且尺寸相同，凹 陷11和拱起12的高度为5毫米，开口跨度为15毫米。在步骤(b)中，经由真空将阻燃聚醋薄膜 吸附在模具表面，模具2表面间隔分布有与凹陷11和拱起12分别匹配的凹槽21和凸起22，凹 槽21的底部开设有通孔，借助于该通孔经由真空将阻燃聚醋薄膜吸附在模具表面上，真空 的真空度为50kPa。
[0057] 具体地，在焊接薄膜时，可采用将薄膜定位在上述具有相应表面形状的模具的方 式对薄膜进行定位，也可W采用其他的定位方式。
[0化引实施例2
[0059]参阅图5,图中展示了根据本发明另一实施例的阻燃薄膜板，在本实施例中，阻燃 薄膜板由3层薄膜1叠加连接而成，实施例2与实施例1的区别主要在于：构成阻燃薄膜板的 阻燃聚醋薄膜的层数不同，及其制备的条件或参数有所不同。每层薄膜具有沿其长度方向 延伸的多个凹陷11和多个拱起12,多个凹陷11和多个拱起12在薄膜的宽度方向上间隔分布 使得薄膜的纵截面基本呈波浪形。在本实施例2中，相邻薄膜之间经由超声波焊接，超声波 的频率为15K监。具体地，V形凹陷11和倒V形拱起的高度为4毫米，开口跨度为13毫米。薄膜 板由3层薄膜焊接构成，因而薄膜板的厚度为12毫米。在本实施例2中，可通过先将2层薄膜 通过超声波焊接在一起，形成两层薄膜叠加而成的薄膜板，再将第3层薄膜通过超声波焊接 在该薄膜板上，从而形成最终期望的的阻燃薄膜板。
[0060] 根据本发明的实施例2的阻燃薄膜板的可按照W下工艺步骤制备：
[0061] (a)用滚轴在加热的条件下滚压阻燃聚醋薄膜，滚轴的表面间隔分布有分别与凹 槽11和拱起12相匹配的突起部和凹槽部，加热的溫度为150°C，沿薄膜的长度方向在薄膜上 按压形成间隔分布的多个凹陷和多个拱起，使得阻燃聚醋薄膜的纵截面基本呈波浪形；
[0062] (b)将步骤(a)中所得到的具有间隔分布的多个凹陷11和拱起12的阻燃聚醋薄膜 吸附在具有相应形状的模具2表面，对阻燃聚醋薄膜冷却、定形。冷却的方式是采用自然风 吹。按照步骤(a)和化），制得3层具有凹陷11和拱起12的薄膜。
[0063] (C)将3层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜连接在一起，其中相邻两层薄膜的凹 陷或拱起的延伸方向相垂直；
[0064] 具体地，将一层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜定位，另一层已定形的阻燃聚醋 薄膜置于其上，通过超声波焊接方式将2层薄膜连接在一起，形成2层薄膜构成的薄膜板，将 第3层薄膜在真空条件下吸附在模具2表面，真空度为55kPa，将已制得的薄膜板再与该第3 层薄膜通过超声波焊接在一起，即得3层薄膜构成的阻燃薄膜板。其中，超声波的频率为 15K 监。
[0065] (d)根据需要进行修整、切割，得到期望的3层薄膜构成的阻燃薄膜板。
[0066] 实施例3
[0067] 参阅图6,图中展示了根据本发明又一实施例的阻燃薄膜板，在本实施例中，阻燃 薄膜板由6层薄膜1叠加连接而成，实施例3与实施例1的区别主要在于：构成阻燃薄膜板的 阻燃聚醋薄膜的层数不同，及其制备的条件或参数有所不同。每层薄膜具有沿其长度方向 延伸的多个凹陷11和多个拱起12,多个凹陷11和多个拱起12在薄膜的宽度方向上间隔分布 使得薄膜的纵截面基本呈波浪形。在本实施例3中，相邻薄膜之间经由超声波焊接，超声波 的频率为25K监。具体地，V形凹陷11和倒V形拱起的高度为6毫米，开口跨度为17毫米。薄膜 板由6层薄膜焊接构成，因而薄膜板的厚度为36毫米。在本实施例3中，可通过先将2层薄膜 通过超声波焊接在一起，形成2层薄膜叠加而成的薄膜板，再将第3层、第4层、第5层和第6层 薄膜通过超声波依次焊接在该薄膜板上，从而形成最终期望的的阻燃薄膜板。
[0068] 根据本发明实施例3的阻燃薄膜板的可按照W下工艺步骤制备：
[0069] (a)用滚轴在加热的条件下滚压阻燃聚醋薄膜，滚轴的表面间隔分布有分别与凹 槽11和拱起12相匹配的突起部和凹槽部，加热的溫度为180°C，沿薄膜的长度方向在薄膜上 按压形成间隔分布的多个凹陷和多个拱起，使得阻燃聚醋薄膜的纵截面基本呈波浪形；
[0070] (b)将步骤(a)中所得到的具有间隔分布的多个凹陷11和拱起12的阻燃聚醋薄膜 吸附在具有相应形状的模具2表面，对阻燃聚醋薄膜冷却、定形。冷却的方式是采用自然风 吹。按照步骤(a)和化），制得6层具有凹陷11和拱起12的薄膜。
[0071] (C)将6层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜依次连接在一起，其中任相邻两层薄 膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直；
[0072] 具体地，将一层步骤(b)中已定形的阻燃聚醋薄膜定位，另一层已定形的阻燃聚醋 薄膜置于其上，通过超声波焊接方式将2层薄膜连接在一起，形成2层薄膜构成的薄膜板，将 第3层薄膜在真空条件下吸附在模具2表面，真空度为60kPa将已制得的2层薄膜构成的薄膜 板再与该第3层薄膜通过超声波焊接在一起，即得3层薄膜构成的阻燃薄膜板。W此方式，进 一步将第4层、第5层和第6层薄膜依次连接在上述薄膜板上，得到6层薄膜制成的薄膜板，其 中任两层相邻薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直，超声波的频率为25K监。
[0073] (d)根据需要进行修整、切割，得到6层薄膜叠加连接而成的阻燃薄膜板。
[0074] 本发明的阻燃薄膜板具有良好的初性、阻燃性，且符合行业环保标准，W下为本发 明实施例1的阻燃薄膜板的相关检测试验及结果。
[0075] 将实施例1制得的阻燃薄膜板的样品放在溫度为23 ± 2 °C和湿度为（50 ± 10) % RH 的环境中平衡24h，对氧指数、燃烧性、烟密度和烟毒性进行了测试，具体检测结果如下表1- 2,其中表1中展示了几个指标的测试结果，表2中展示了 150毫米X300毫米样品的耐火实验 结果。
[0076] 表 1 r00771
[0080] 综上所述，本发明提供了一种由两层或两层W上的阻燃聚醋薄膜连接构成的阻燃 薄膜板，其具有良好的耐火性、保溫性、初性和吸音性，且燃烧的烟密度和烟毒性符合标准， 具有良好的性能，符合国际联运客车的规定。本发明的阻燃聚醋薄膜板用作动车渐水板可 大大改善现有动车渐水板的性能，具有良好的阻燃性和强度，抗压强，不容易损坏，使用寿 命大大延长。
[0081] W上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于W上 实施例，在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可W在其技术要旨范围内进行 多种多样的变更。
【主权项】
1. 一种阻燃薄膜板，由两层或两层以上薄膜(1)叠加构成，每层薄膜具有沿其长度方向 延伸的多个凹陷（11)和多个拱起(12)，所述多个凹陷（11)和多个拱起(12)在薄膜的宽度方 向上间隔分布使得所述薄膜的纵截面基本呈波浪形，且相邻两层薄膜的凹陷或拱起的延伸 方向相垂直，其特征在于:所述薄膜为阻燃聚酯薄膜。2. 根据权利要求1所述的阻燃薄膜板，其特征在于:相邻薄膜经由超声波焊接。3. 根据权利要求1所述的阻燃薄膜板，其特征在于:凹陷（11)和拱起(12)的纵截面分别 呈V形和倒V形。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的阻燃薄膜板，其特征在于：所述凹陷（11)和拱起 (12)的高度为4-6毫米，开口跨度为13-17毫米。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的阻燃薄膜板，其特征在于:所述薄膜板由2-10层薄 膜依次叠加构成。6. 根据权利要求1所述的阻燃薄膜板的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤： (a) 用滚轴在加热的条件下滚压阻燃聚酯薄膜，在所述阻燃聚酯薄膜上沿其长度方向 按压形成间隔分布的多个凹陷（11)和多个拱起(12)，使得所述阻燃聚酯薄膜的纵截面基本 呈波浪形； (b) 将步骤(a)中所得到的具有间隔分布的多个凹陷（11)和拱起（12)的阻燃聚酯薄膜 吸附在具有相应形状的模具(2)表面，将阻燃聚酯薄膜冷却、定形； (c) 将两层或两层以上的步骤(2)中已定形的阻燃聚酯薄膜叠加并连接在一起，其中， 叠加的方式为相邻两层薄膜的凹陷或拱起的延伸方向相垂直； (d) 根据需要进行修整、切割，得到所述阻燃薄膜板。7. 根据权利要求6所述的阻燃薄膜板的制备方法，其特征在于:在步骤(a)中，加热的温 度为 150-180°C。8. 根据权利要求6所述的阻燃薄膜板的制备方法，其特征在于:在步骤(b)中，在真空条 件下将阻燃聚酯薄膜吸附在模具(2)表面，所述真空的真空度为50kPa-60kPa。9. 根据权利要求8所述的阻燃薄膜板的制备方法，其特征在于:所述模具（2)的表面间 隔分布有分别与所述凹陷（11)和拱起（12)相匹配的凹槽(21)和凸起(22)，所述凹槽(21)的 底部开设有通孔，通过该通孔经由真空将阻燃聚酯薄膜吸附在模具(2)表面上。10. 根据权利要求6所述的阻燃薄膜板的制备方法，其特征在于:在步骤(c)中，相邻两 层薄膜的连接通过超声波焊接完成，超声波的频率为15KHZ-25KHZ。
【文档编号】B32B27/36GK105904791SQ201610167723
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】赵国君, 刘直
【申请人】苏州阿尔惟光电科技有限公司