CN101224651A

CN101224651A - 金属薄板与非金属纤维胶片复合材料

Info

Publication number: CN101224651A
Application number: CNA2008100742434A
Authority: CN
Inventors: 徐跃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-02
Filing date: 2008-02-02
Publication date: 2008-07-23
Also published as: CN101497253A; CN101497253B

Abstract

一种金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，由金属面板和非金属纤维半固化胶片在层压机上复合而成。其金属面板内表面经过事先处理，内表面涂敷一薄层高性能的树脂胶，先与若干张具有热胀冷缩性质的非金属纤维胶片叠合，再与若干张具有热缩冷胀性质的胶片叠合，放置在层压机上，采用合适的复合工艺，一次性整体固化成型。该复合材料减少金属用量，价格适宜；比其他复合板材比强度高，耐温性好，平整度高，适合工业化生产运用。

Description

金属薄板与非金属纤维胶片复合材料

技术领域：

本发明涉及一种板型复合材料，尤指金属薄板和非金属纤维半固化胶片的层压复合材料。

背景技术：

现有的金属类复合板材的品种多，都具有不同的缺点。如铝塑板板芯材质软，板面强度低，易划伤，不耐意外撞击；ZL97235972.9的“金属薄板与玻璃胶布层压复合装饰材料”所描述的材料，成型质量较难控制，平整度偏低，价格相对昂贵；ZL98213436.3的“金属薄板与非玻纤胶片复合装饰材料”所描述的材料，平整度难以保证，剥离强度偏低，配方杂乱，不利于批量生产。

发明内容：

本发明的目的：提供一种便于工业化生产、成本适宜、板面平整度高、复合界面剥离强度高的金属薄板与非金属纤维胶片复合板型材料。

本发明的技术方案：将金属面板内表面采用物理化学方法进行处理，净化干燥后，涂敷一薄层耐高性能的树脂胶(或胶膜)，按热力学数据(尤其指膨胀系数)计算的数量，选取若干张半固化状态的两种或数种非金属纤维胶片按一定次序叠合放置在层压机上(金属薄板放在上层或者上下二层)，在一定的温度、压力、时间等工艺条件控制下一次性整体固化成型。

本发明中的金属薄板，包括不锈钢、铜、铝、镀层钢、涂层钢、涂层铝等的薄板，厚度为0.1-1MM。

本发明中的金属薄板内表面采用物理或及化学方法进行处理，如机械打毛砂光、化学腐蚀、电化学处理等。目的是使内表面的比表面积扩大，净化、干燥，以增加粘结面积，提高粘结强度。

本发明中的金属薄板内表面涂敷的高性能树脂胶(或胶膜)，在常温及接触压力下一般不固化，在较高的压力和较高的温度下固化定型，可耐180度以上高温，具有较高的粘结强度、较好的韧性、较好的冷热稳定性。包括：高性能的聚酯类胶、聚氨酯类胶、晴类胶、环氧类胶、酚醛类胶、改性胶、其他合适的胶等等。

本发明中的非金属纤维半固化胶片，包括玻纤胶片、纸质胶片、化纤布胶片、棉麻布胶片、木质胶片、其它无机非金属材料的胶片。

本发明中，非金属纤维半固化片所用的基材为玻璃纤维、纸质纤维、木质纤维、耐高温的有机高分子化学纤维、棉麻纤维、其它无机非金属纤维。

本发明中，制作半固化胶片所用的胶水一般为环氧树脂、酚醛树脂、环氧酚醛、酚醛丁醛、改性环氧树脂、改性酚醛树脂等高分子树脂胶；胶水中可以添加阻燃剂或选用相应的阻燃型高分子树脂胶。

本发明中，金属薄板为一面层时，非金属纤维胶片的品种、张数、排布次序由事先根据各种纤维材料的热力学数据(尤其指热膨胀系数)精确计算而定；一般将具有热胀冷缩性质的胶片放在靠近金属板，而将具有热缩冷涨性质的胶片放在远离金属板。根据金属板的种类、厚度，树脂胶的品种、含量，各种纤维具体的涨缩系数，确定各种胶片的品种和张数。

具有热胀冷缩性质的非金属纤维胶片包括：纸质胶片、棉麻布胶片、木质胶片、大多数其它无机非金属材料的胶片等等；本发明中可以选取为一个或者数个不同品种。

具有热缩冷涨性质的非金属纤维胶片包括：玻纤胶片、化纤布胶片、或小部分其它无机非金属材料的胶片等等；本发明中可以选取一个或者数个不同品种。

少部分胶片可以交错排布。

本发明中，金属薄板为相同的上下两面层时，非金属纤维胶片的品种、张数、排布次序按照由中间层开始对称叠合。

本发明中，金属薄板为不同的上下两面层时，非金属纤维胶片的品种、张数、排布次序参照对称原则和热力学数据(尤其指热膨胀系数)计算原则组合考虑叠合方式。

本发明中，复合是在层压机上完成的，层压复合的温度、压力、时间根据胶片的品种、数量等确定。

本发明的金属板外表面，可再覆一层方便揭去的保护膜。

本发明的优点：1、与单一材质的金属装饰材料比较，减少金属用量、价格低。2、与其他类型组合或复合装饰材料(如夹心板，铝塑板等)比较，比强度高、耐温耐火耐候性好。3、与ZL97235972.9，及ZL98213436.3中的材料比较，平整度高、剥离强度高、成本经济、适合工业化生产使用。

附图说明：

图1，为涂层钢薄板与两种非金属纤维胶片复合前、叠合时的剖面示意图。1、保护膜；2、涂层钢薄板；3、处理过的金属板内表面；4、高性能胶膜；5、若干张纸胶片；6、若干张玻纤胶片。

图2，为不锈钢薄板与两种非金属纤维胶片复合后的剖面示意图。1、保护膜；2、不锈钢钢薄板；3、不锈钢内表面、高性能胶膜、纸胶片复合界面；4、纸胶合层；5、两种胶片复合界面；6、玻纤胶合层。

具体实施方式：

我们发现：金属具有热胀冷缩现象；一般纸质胶片、棉麻布胶片、木质胶片、大部分其它无机非金属材料的胶片等等固化后具有热胀冷缩性质；而玻纤胶片、大部分化纤布胶片、小部分其它无机非金属材料的胶片固化后具有热缩冷涨性质。

各种材料的热膨胀系数不相同，金属的热膨胀系数远低于一般的非金属材料；这就决定了：将它们随意叠合加热复合，冷却后，以及日常使用中随温度变化，复合板材会出现较严重的不平整现象。

那么，经过复杂的热力学计算设计可知：将两类相反性质的胶片按照合理的比例叠合复合后，其热力学性质在一定的温度区间(比如常温—复合温度状态下)可以接近金属板材。

本发明就是根据这个原理，解决如何保证复合板材平整度的难题。半固化片中的胶水也可与金属薄板粘结，但是其粘结强度不是很好，采用专用的与两种材质都粘结很牢的高性能树脂胶(或者胶膜)，且该胶渗透入经过事先处理的比表面积扩大了的金属薄板内表面，可确保极高的稳定的粘结强度。

如图1所示，将一张厚度为0.3MM的内表面经过化学腐蚀清洗干燥的涂层钢薄板，高性能环氧胶膜，0.2MM厚的纸质阻燃酚醛胶片8张，0.18MM厚的玻纤阻燃环氧胶片7张依次叠合；置于层压机的模板内，按照层压工艺，控制一定温度、压力、时间，加热压制固化复合，冷却取出后裁去毛边，金属表面在覆膜机上覆保护膜即成。

Claims

1.一种金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，由金属面板和非金属纤维半固化胶片在层压机上复合而成，其特征是：金属面板内表面经过处理，比表面积扩大；内表面涂敷一薄层高性能的树脂胶；选取若干张具有热胀冷缩性质的非金属纤维胶片放在靠近金属板侧，再选取若干张具有热缩冷涨性质的非金属纤维胶片放在远离金属板侧；依次叠合，放置在层压机上，采用合适的复合工艺，一次性整体固化成型。

2.如权利要求1所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：金属薄板包括不锈钢、铜、铝、镀层钢、涂层钢、涂层铝薄板，厚度为0.1-1MM。

3.如权利要求1和2所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：金属薄板内表面处理采用既可以采用物理的方法、也可以采用化学的方法进行。

4.如权利要求1所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：高性能树脂胶是改性环氧胶、改性酚醛胶中的一种。

5.如权利要求1所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：非金属纤维半固化片所用的基材包括玻璃纤维、纸质纤维、木质纤维、耐高温的有机高分子化学纤维、棉麻纤维、其它无机非金属纤维；所用的胶水包括环氧树脂、酚醛树脂、环氧酚醛树脂、酚醛丁醛树脂、改性环氧树脂、改性酚醛树脂。

6.如权利要求1和5所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：半固化片的胶水中添加阻燃剂，也可以直接选用相应的阻燃型高分子树脂胶。

7.如权利要求1所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：具有热胀冷缩性质的非金属纤维胶片为数个不同品种；具有热缩冷涨性质的胶片也可以为数个不同品种；少部分胶片可以交错排布。

8.如权利要求1、2和3所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：选用两张相同的金属薄板分别做上下面层，非金属纤维胶片的品种、张数、排布次序为由中间层开始对称叠合。

9.如权利要求1、2和3所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：选用两张不同的金属薄板分别做上下面层时，非金属纤维胶片的品种、张数、排布次序参照对称叠合原则和热力学数据计算原则组合考虑叠合方式。

10.如权利要求1、7、8和9所述的金属薄板与非金属纤维胶片复合材料，其特征在于：金属板外表面可再覆一层保护膜。