一种车用空调风道及其制备方法与流程

本技术涉及复合材料，尤其是涉及一种车用空调风道及其制备方法。

背景技术：

1、车用空调风道是指连接空调器与出风口的通道，是空调系统中制冷和制热空气的通道。车用空调风道作为汽车空调系统的重要组成部分，其主要作用是将经过处理的空气输送到车内，以满足乘客对舒适度的需求。

2、目前的车用空调风道存在一些问题，影响了空调系统的性能和乘客的舒适度。

3、例如，夏季使用空调时，由于制冷后的空气温度较低，风道内会产生冷凝水。这些冷凝水不仅会对风道造成伤害，还可能滴落到车内，影响乘客的舒适度。

4、还有，气流在风道中的流动过程中会与风道管壁产生摩擦而损失部分动能，导致风速在靠近管壁处下降，并使得气流在风道轴心到管壁的径向方向上产生明显的速度梯度的衰减，进而导致汽车空调系统的进风量减少，影响空调的制冷热效果。

5、还有，现有的汽车空调风道与地板钣金、内饰地毯配合安装好后，当乘客踩在地毯上后，风道强度不足后就发生中间凹陷或者损坏，这不仅影响了空调系统的性能，还可能对乘客的安全造成威胁。

6、还有，汽车空调风道在使用一段时间后，会积累不少灰尘，这不仅会影响空气的流通，还可能对乘客的健康造成影响。

7、最后，由于汽车零部件布置空间有限，导致汽车空调风道在转弯处的弧度较小，这样，当高速气流流过该处时容易形成涡流，产生较大的气动噪声，影响乘客的舒适度。

8、因此，亟需研发一种隔热效果和消音效果好，强度和韧性好，且防潮环保的车用空调风道。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种隔热效果和消音效果好，强度和韧性好，且防潮环保的车用空调风道，本技术提供一种车用空调风道及其制备方法。

2、一方面，本技术提供的车用空调风道，原料包括可模压无纺布，所述可模压无纺布包括双组份连续pet纤维，所述双组份连续pet纤维为皮层copet包覆芯层pet的复合纤维，所述copet在复合纤维中的含量为15～50wt％；

3、其中，按重量份数计，所述copet的原料包括：pet 40～60份，芳纶纤维10～20份，甲基硅油1～5份，核壳结构改性剂1～3份。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的原料和配比，以双组份连续pet纤维为皮层copet包覆芯层pet的复合纤维为基础，制得的车用空调风道隔热效果和消音效果好，强度和韧性好，且防潮环保。copet即改性聚酯。

5、本技术加入了芳纶纤维，具有优异的声学性能，能够有效吸收和降低噪音，从而提高车用空调风道的消音效果。加入了甲基硅油，具有优异的防潮性能，能够有效阻止水分渗透，从而提高空调风道的防潮性能。加入了核壳结构改性剂，可以提高车用空调风道的强度和韧性。

6、可选的，所述copet在复合纤维中的含量为20～30wt％。

7、通过采用上述技术方案，本技术中copet在复合纤维中的含量为20～30wt％时，可以在保证强度和韧性的同时，使纤维具有更好的隔热效果和消音效果。

8、可选的，所述可模压无纺布的厚度为1.5～6mm。

9、通过采用上述技术方案，本技术的可模压无纺布具有膨松密封的特点，当其厚度为1.5～6mm时，能够使风道具有更好的隔热效果和消音效果。若可模压无纺布的厚度过厚，可能会导致风道的通风阻力增大，影响空调系统的通风效果，也可能会增加材料的成本和加工难度。若可模压无纺布的厚度过薄，可能会导致风道的强度和耐用性降低，容易出现破损和老化等问题，且无法有效隔绝噪音，影响车内环境的舒适性。

10、可选的，所述芳纶纤维的单丝纤度为1.0d～1.5d。

11、通过采用上述技术方案，本技术的芳纶纤维采用特定的单丝纤度，制得的车用空调风道既具备合适的韧性和弯曲性能，又能够保持较好的强度和耐磨性，从而提高车用空调风道的整体性能。

12、可选的，所述核壳结构改性剂由无机刚性粒子、偶联剂、丙烯酸类单体、过硫酸铵、乳化剂、水按重量比为10～30：0.5～3：10～40：0.2～1：1～5：20～60制备得到。

13、通过采用上述技术方案，本技术中，无机刚性粒子是制备核壳结构改性剂的主要原料，能够提供刚性和韧性，增加车用空调风道的强度和韧性。偶联剂主要用于改善无机刚性粒子与其它材料之间的相容性，提高界面结合力，从而改善材料性能。乳化剂能够使乳液具有良好的稳定性和分散性。

14、可选的，所述核壳结构改性剂由如下方法制备得到：将无机刚性粒子中放入偶联剂，搅拌混合，制得核层；将丙烯酸类单体放入水中，加入过硫酸铵和乳化剂，在400～600r/min下搅拌1～3h，制得壳层乳液；将所述核层与壳层乳液进行混合，在1000～2000r/min下搅拌2～4h，形成核壳结构，过滤、洗涤、干燥，制得核壳结构改性剂。

15、通过采用上述技术方案，本技术制备得到的核壳结构改性剂具有优异的性能和稳定性，可以提高车用空调风道的韧性和加工性能，同时改善其消音效果。

16、可选的，所述无机刚性粒子选自碳酸钙、滑石粉、云母、硅灰石中的至少一种。

17、可选的，所述无机刚性粒子的平均粒径为0.1～20μm。

18、通过采用上述技术方案，本技术的无机刚性粒子的平均粒径为0.1～20μm，能够进一步优化核壳结构改性剂的性能，使其具有更好的加工性能、表面光洁度和韧性。

19、可选的，所述偶联剂选自二丙酸四(2-羟乙基)酯钛、二(2-甲基丙烯酸异丙酯)二丙酸酯钛中的至少一种。

20、可选的，所述丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。

21、可选的，所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

22、第二方面，本技术提供了上述车用空调风道的制备方法，包括以下步骤：

23、s1、将配方量的pet、芳纶纤维、甲基硅油以及核壳结构改性剂混合，在240～280℃下熔融共混1～2h，挤出成型，制得copet；

24、s2、将熔融后的copet和pet送入复合纺丝箱体，进入喷丝组件喷丝，制得皮层copet包覆芯层pet的复合纤维；

25、s3、将所述复合纤维经过铺网、针刺制得可模压无纺布；

26、s4、将所述可模压无纺布通过轨道牵引至模具内，使用压机和可加热模具进行热模模压，模具温度为110～180℃，保压10～60s，制得粗产品；

27、s5、将所述粗产品使用机械臂从模具中取出，冷却转移，放到冲切模具中；

28、s6、使用压机和冲切模具进行冲切，冲切完成后，制得车用空调风道，其面密度为400-1000g/m2，取出，打包。

29、通过采用上述技术方案，本技术的制备方法工艺简单、易于操作、成本低廉，具有广阔的应用前景。本技术先制备copet，然后制得皮层copet包覆芯层pet的复合纤维作为基础，采用特定的模具温度、时间，限定车用空调风道的面密度，制得的车用空调风道性能好，隔热效果和消音效果好，强度和韧性好。

30、可选的，所述步骤s4中，模具温度为140～160℃，保压30～50s。

31、可选的，所述步骤s6中，面密度为600-800g/m2。

32、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

33、1.本技术采用特定的原料和配比，以双组份连续pet纤维为皮层copet包覆芯层pet的复合纤维为基础，制得的车用空调风道隔热效果和消音效果好，强度和韧性好，且防潮环保。

34、2.本技术加入了芳纶纤维，具有优异的声学性能，能够有效吸收和降低噪音，从而提高车用空调风道的消音效果。加入了甲基硅油，具有优异的防潮性能，能够有效阻止水分渗透，从而提高空调风道的防潮性能。加入了核壳结构改性剂，可以提高车用空调风道的强度和韧性。

35、3.本技术的制备方法工艺简单、易于操作、成本低廉，具有广阔的应用前景。

36、具体实施方式

37、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

38、本技术设计了一种车用空调风道，原料包括可模压无纺布，所述可模压无纺布包括双组份连续pet纤维，所述双组份连续pet纤维为皮层copet包覆芯层pet的复合纤维，所述copet在复合纤维中的含量为15～50wt％；

39、其中，按重量份数计，所述copet的原料包括：pet 40～60份，芳纶纤维10～20份，甲基硅油1～5份，核壳结构改性剂1～3份。

40、本技术的车用空调风道采用以下方法制备，包括以下步骤：

41、s1、将配方量的pet、芳纶纤维、甲基硅油以及核壳结构改性剂混合，在240～280℃下熔融共混1～2h，挤出成型，制得copet；

42、s2、将熔融后的copet和pet送入复合纺丝箱体，进入喷丝组件喷丝，制得皮层copet包覆芯层pet的复合纤维；

43、s3、将所述复合纤维经过铺网、针刺制得可模压无纺布；

44、s4、将所述可模压无纺布通过轨道牵引至模具内，使用压机和可加热模具进行热模模压，模具温度为110～180℃，保压10～60s，制得粗产品；

45、s5、将所述粗产品使用机械臂从模具中取出，冷却转移，放到冲切模具中；

46、s6、使用压机和冲切模具进行冲切，冲切完成后，制得车用空调风道，其面密度为400-1000g/m2，取出，打包。

47、本技术提出的车用空调风道，隔热效果和消音效果好，强度和韧性好，且防潮环保。

48、本技术采用的车用空调风道的制备方法，工艺简单、易于操作、成本低廉，具有广阔的应用前景。

49、本技术采用的原料具体如下：

50、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)：cas：25038-59-9，上海麦克林生化科技股份有限公司。

51、甲基硅油：cas：8050-81-5。

52、碳酸钙：cas：471-34-1。

53、滑石粉：cas：14807-96-6。

54、云母：cas：12001-26-2。

55、硅灰石：cas：13983-17-0。

56、二丙酸四(2-羟乙基)酯钛：cas：3687-46-5。

57、二(2-甲基丙烯酸异丙酯)二丙酸酯钛：cas：546-68-9。

58、甲基丙烯酸甲酯：cas：80-62-6。

59、丙烯酸丁酯：cas：141-32-2。

60、过硫酸铵：cas：7727-54-0。

61、脂肪醇聚氧乙烯醚：成都化夏化学试剂有限公司，纯度：99％。

62、烷基酚聚氧乙烯醚：上海鼎芬化学科技有限公司，产品编号：p35847。