CN104802234A - 一种复合板材、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合板材，所述复合板材包括从上到下依次排列的第一面层、第一芯层、中芯层、第二芯层和第二面层，所述中芯层的上下表面分别与所述第一芯层的一面和所述第二芯层的一面连接，所述第一芯层的另一面与所述第一面层的一面以两性胶粘薄膜连接，所述第二芯层的另一面与所述第二面层的一面以两性胶粘薄膜连接。制备方法如下：在第二面层上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜的上面铺放第一面层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得复合板材。具有耐磨性、耐腐蚀性等优点。

Description

一种复合板材、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及集装箱地板制造技术领域，尤其涉及的是一种复合板材、制备方法及其应用。
背景技术
集装箱地板是集装箱的主要承载结构，集装箱地板制造业要求地板具有很高的力学性能、精确的加工尺寸、良好的抗冲击性。长期以来，集装箱地板主要采用热带雨林中生长的高密度硬阔叶木材为主要原料，制作上采用大径级原木旋切成单板后，多层单板组胚，热压成胶合板。由于高密度阔叶树种的生长周期很长，一般均需50年甚至更长，而集装箱地板的需求却日益增加。为了保护世界生态环境，减少热带硬木资源的消耗，开发新型集装箱地板，拓宽地板用材的来源，具有深远的现实意义。
中国专利CN93115652.0公开了一种竹质集装箱地板的生产方法，该方法将竹材剖成等宽等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐剂与酚醛树脂的混合液中浸渍后叠层加压，所生产的竹质集装箱地板能够通过国际集装箱的测试要求，但是竹材的利用率低、制造复杂、加工效率低下，导致竹质集装箱地板的成本偏高，产能有限，不能大规模用于市场化。
中国专利CN102909761A中介绍了一种匀质集装箱地板生产方法。该匀质集装箱地板生产方法所使用的单板材料为竹单板和木质单板。该竹木集装箱地板采用22-27层层次结构，总组坯厚度32-42mm。单板层经涂胶、组坯、预压、热压等工序生产而得到匀质集装箱地板。该方法采用木材与竹胶板复合作为集装箱地板。该方法加工制备而成的集装箱底板其表面须经过喷漆处理，并且其表面的防水，耐磨性较差。
实用新型CN202952333U公开了一种全竹集装箱地板，该全竹集装箱地板由21层结构组成，除第1层和第21层为浸渍纸层，其余皆为竹胶板，可以降低集装箱地板的生产成本。采用全竹结构集装箱底板，其材料铺层设计未经设计，导致竹材用料多，板面较厚。
现有技术中虽然也有用竹子作为主要原料来制备底板的技术方案，但制备的产品成本高，力学性能还需要进一步提高。
发明内容
针对现有技术中所存在的问题，本发明的目的是提供一种能够满足集装箱载货强度要求的复合板材，通过纤维增强的热塑性板材与竹胶板进行复合，经过科学的结构设计与胶合工艺，获得一种符合集装箱地板使用要求的对称复合板材，替代传统的采用东南亚克隆木等热带阔叶硬木制造的集装箱地板用胶合板。
本发明的另一目的是提供一种上述复合板材的制备方法，该方法将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强的热塑性板材作为表层材料，用竹席和单向竹帘作为芯层材料，经合理搭配组合，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的集装箱地板复合板材，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，满足对集装箱地板所提出的各项机械、物理技术要求。
本发明的第三个发明目的是提供一种上述复合板材的应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种复合板材，所述复合板材包括从上到下依次排列的第一面层、第一芯层、中芯层、第二芯层和第二面层，所述中芯层的上下表面分别与所述第一芯层的一面和所述第二芯层的一面连接，所述第一芯层的另一面与所述第一面层的一面以两性胶粘薄膜连接，所述第二芯层的另一面与所述第二面层的一面以两性胶粘薄膜连接。
所述两性胶粘薄膜为聚乙烯膜，克重为50～100g/m2。
所述第一面层或所述第二面层均为纤维增强热塑性板材。
所述第一面层或所述第二面层的厚度均为2～5mm，所述纤维占树脂基体的质量百分数为40～55%。
所述纤维增强热塑性板材中的树脂基体为PP基体或PE基体。
所述纤维增强热塑性板材选自短纤维增强的热塑性板材（SFT）、长纤维增强的热塑性板材（LFT或GMT）或连续纤维增强的热塑性板材（CFT）中的一种或一种以上。
所述纤维增强热塑性板材中的纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；优选玻璃纤维或玄武岩纤维；更优选玻璃纤维。
所述第一芯层或所述第二芯层为编织的单向铺层的竹席材料，厚度为2～6mm，竹席通过酚醛树脂胶胶合。
所述竹席材料的层数为1～3层。
所述竹席材料为竹子经过处理后形成的竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料。
所述中芯层为单向竹帘经过铺层得到的板材，单向竹帘通过酚醛树脂胶胶合，厚度为25～30mm。
所述铺层的方式为[02/90]n/02或[0/90]m/0，层数为13～17层，单层厚度为1.7～2.0mm，n为3～5，m为6～8。
所述[02/90]n/02是以两层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行n次相同的铺层后，然后铺设两层0度方向材料。
所述[0/90]m/0是以一层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行m次相同的铺层后，然后铺设一层0度方向材料。
所述单向竹帘是竹子经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成的材料。
所述酚醛树脂胶的施胶量为300～400g/m2，酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的加入量为酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3～0.5%。
所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）中的一种或一种以上；优选4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）。
所述的竹子为毛竹或楠竹中的一种。
本发明还提供了一种上述复合板材的制备方法，包括以下步骤：
在第二面层上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜的上面铺放第一面层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得复合板材。
所述第一面层或所述第二面层由以下方法制得：
将纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为40～55%，然后在温度为170～180℃，压力为2～4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20～30min，然后再冷压30～40min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层。
所述树脂基体为PP基体或PE基体。
所述纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；优选玻璃纤维或玄武岩纤维；更优选玻璃纤维。
所述第一芯层或所述第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
竹子经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后通过酚醛树脂胶胶合并甩干；晒干或进行第二次烘干，竹席材料的层数为1～3层，得到经过预处理的第一芯层或第二芯层。
所述中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
竹子经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；铺层的方式为[02/90]n/02或[0/90]m/0，层数为13～17层，单层厚度为1.7～2.0mm，n为3～5，m为6～8。
所述酚醛树脂胶的施胶量为300～400g/m2，酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的加入量为酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3～0.5%。
所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）中的一种或一种以上；优选4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）。
所述热压的温度为135～145℃。
所述保压的压力为1.5～3.0MPa，时间为10～18min。
所述分段降压是压力降到原先压力的一半，0.75～1.5MPa，保持3～5min。
本发明还提供了一种上述复合板材用作集装箱地板的用途；该复合板材用作集装箱地板，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、不吸水、容易清洗等优点。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明提供的复合板材，密度、强度、弹性模量和表面质量等各项性能指标均达到国际集装箱工业标准的复合集装箱地板，所以用作集装箱地板，可设计性强，能够根据实际的需求合理的选择面层和芯材的厚度和密度，以达到最佳的经济效果。
2、本发明提供的复合板材的面层是纤维增强的热塑性树脂材料，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、不吸水、容易清洗，相对于硬木地板，本发明提供的复合地板使用寿命大大提高，免除了底面喷漆的工序，对环境保护有利。
3、本发明提供的复合板材面层是纤维增强的热塑性树脂材料，热压机高温时出板不会发生龟裂情况，可以很好地保证集装箱地板上表面的平整性。另外，纤维增强的热塑性树脂材料不易腐蚀、不生菌，不会存在虫蛀的问题。
4、本发明利用纤维增强热塑性树脂材料与竹帘、竹席进行复合形成复合板材，获得一种符合集装箱地板使用要求的复合板材，使得集装箱地板摆脱了长期以来对热带阔叶硬木和大径级原木的需求，为集装箱地板材料来源开辟了新途径。
5、本发明的制备方法将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强的热塑性板材作为表层材料，用竹帘及竹席作为芯层材料，经合理搭配组合，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的集装箱地板用复合板材，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，在各方面满足对集装箱地板所提出的各项机械、物理技术要求。
6、本发明制备的板体沿其厚度方向的密度分布曲线为两端高中间低的波浪状曲线，这样的板体在满足板体力学指标的前提下，其质量较轻，生产用料较小，生产能耗量也较小，生产成本也较低。
附图说明
图1为本发明提供的复合板材的截面示意图。
图2为图1所示的复合板材以[02/90]n/02的方式铺层的结构示意图，n为3～5。
图3为图1所示的复合板材以[0/90]m/0的方式铺层的结构示意图，m为6～8。
其中：11为第一面层，12为两性胶粘薄膜，13为第一芯层，14为中芯层，15为第二芯层，16为第二面层，31为0度方向排布的竹帘，32为90度方向排布的竹帘；41为0度方向排布的竹帘，42位90度方向排布的竹帘。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明加工形成的复合板材为对称复合板材结构。
实施例1
第一面层和第二面层由以下方法制得：
将玻璃纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体PP基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为55%，然后在温度为180℃，压力为3MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20min，然后再冷压30min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层，厚度为2mm。
第一芯层和第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
毛竹经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后放入浸胶装置，浸渍酚醛树脂胶液并甩干；晒干，陈化，经过测试其施胶量为300g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr），防虫剂的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%；竹席材料的层数为一层，得到经过预处理的第一芯层和第二芯层，厚度为2mm。
中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
毛竹经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；经过测试其施胶量为300g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr），防虫剂的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%；铺层的方式为[02/90]n/02排布方式进行铺层，层数为17层，单层厚度为1.7mm，n为5。如图2所示，图2为图1所示的复合板材以[02/90]n/02的方式铺层的结构示意图。其中[02/90]n/02以两层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行n次相同的铺层后，然后铺设两层0度方向材料。31为0度方向排布的竹帘，32为90度方向排布的竹帘。中芯层的厚度为29mm。
在第二面层上面铺放一层聚乙烯膜，面密度为50g/m2，在聚乙烯膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层聚乙烯膜，在聚乙烯膜的上面铺放第一面层，最后热压，温度为135℃，保压的压力为1.5MPa，时间为18min；再分段降压是压力降到原先压力的一半，0.75MPa，保持3min和排气；制得复合板材。
制备得到的对称的复合板材结构如图1所示，图1为本发明提供的复合板材的截面示意图。复合板材包括从上到下依次排列的第一面层11、第一芯层13、中芯层14、第二芯层15和第二面层16，所述中芯层14的上下表面分别与所述第一芯层13的一面和所述第二芯层15的一面连接，所述第一芯层13的另一面与所述第一面层11的一面以两性胶粘薄膜12连接，所述第二芯层15的另一面与所述第二面层16的一面以两性胶粘薄膜12连接。
该对称复合板材，通过常规后期制作，用作集装箱地板，可以达到0度方向静曲强度为100MPa，90度方向静曲强度为45MPa；0度方向弹性模量为10000MPa，90度方向弹性模量为3000MPa。
实施例2
第一面层和第二面层由以下方法制得：
将玻璃纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体PP基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为50%，然后在温度为175℃，压力为4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为30min，然后再冷压35min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层，厚度为3mm。
第一芯层和第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
楠竹经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后放入浸胶装置，浸渍酚醛树脂胶液并甩干；晒干，陈化，经过测试其施胶量为350g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr），防虫剂的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.4%；竹席材料的层数为两层，竹席材料单层厚为2mm，得到经过预处理的第一芯层和第二芯层，厚度为4mm。
中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
楠竹经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；经过测试其施胶量为350g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr），防虫剂的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.4%；铺层的方式为[0/90]7/0排布方式进行铺层，层数为15层，单层厚度为2.0mm，m为7。如图3所示，图3为图1所示的复合板材以[0/90]m/0的方式铺层的结构示意图，m为6～8。41为0度方向排布的竹帘，42位90度方向排布的竹帘。[0/90]m/0是以一层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行m次相同的铺层后，然后铺设一层0度方向材料。中芯层的厚度为30mm。
在第二面层上面铺放一层聚乙烯膜，面密度为75g/m2，在聚乙烯膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层聚乙烯膜，在聚乙烯膜的上面铺放第一面层，最后热压，温度为140℃，保压的压力为2MPa，时间为15min；再分段降压是压力降到原先压力的一半，1MPa，保持3min和排气；制得复合板材。
该对称复合板材，通过常规后期制作，用作集装箱地板，可以达到0度方向静曲强度为65MPa，90度方向静曲强度为60MPa；0度方向弹性模量为7500MPa，90度方向弹性模量为6000MPa。
实施例3
第一面层和第二面层由以下方法制得：
将玻璃纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体PP基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为45%，然后在温度为170℃，压力为4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为30min，然后再冷压35min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层，厚度为4mm。
第一芯层和第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
楠竹经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后放入浸胶装置，浸渍酚醛树脂胶液并甩干；晒干，陈化，经过测试其施胶量为300g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂辛硫磷和氯菊酯，辛硫磷的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%，氯菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.2%；竹席材料的层数为三层，竹席材料单层厚为2mm，得到经过预处理的第一芯层和第二芯层，厚度为6mm。
中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
楠竹经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；经过测试其施胶量为300g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂辛硫磷和氯菊酯，辛硫磷的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%，氯菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.2%；铺层的方式为[02/90]4/02排布方式进行铺层，层数为14层，单层厚度为1.85mm，n为4。中芯层的厚度为26mm。
在第二面层上面铺放一层聚乙烯膜，面密度为100g/m2，在聚乙烯膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层聚乙烯膜，在聚乙烯膜的上面铺放第一面层，最后热压，温度为145℃，保压的压力为3MPa，时间为10min；再分段降压是压力降到原先压力的一半，1.5MPa，保持5min和排气；制得复合板材。
该对称复合板材，通过常规后期制作，用作集装箱地板，可以达到0度方向静曲强度为100MPa，90度方向静曲强度为55MPa；0度方向弹性模量为10000MPa，90度方向弹性模量为4000MPa。
实施例4
第一面层和第二面层由以下方法制得：
将玻璃纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体PE基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为40%，然后在温度为180℃，压力为3MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为25min，然后再冷压35min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层，厚度为5mm。
第一芯层和第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
毛竹经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后放入浸胶装置，浸渍酚醛树脂胶液并甩干；晒干，陈化，经过测试其施胶量为380g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂溴氰菊酯和氯氟菊酯，溴氰菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.2%，氯氟菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%；竹席材料的层数为两层，得到经过预处理的第一芯层和第二芯层，厚度为4mm。
中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
毛竹经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；经过测试其施胶量为380g/m2，酚醛树脂胶中含有防虫剂溴氰菊酯和氯氟菊酯，溴氰菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.2%，氯氟菊酯的质量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%；铺层的方式为[0/90]6/0排布方式进行铺层，层数为13层，单层厚度为2mm，m为6。中芯层的厚度为26mm。
在第二面层上面铺放一层聚乙烯膜，面密度为80g/m2，在聚乙烯膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层聚乙烯膜，在聚乙烯膜的上面铺放第一面层，最后热压，温度为140℃，保压的压力为2.5MPa，时间为12min；再分段降压是压力降到原先压力的一半，1.25MPa，保持4min和排气；制得复合板材。
该对称复合板材，通过常规后期制作，用作集装箱地板，可以达到0度方向静曲强度为70MPa，90度方向静曲强度为63MPa；0度方向弹性模量为8000MPa，90度方向弹性模量为6500MPa。
本发明将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强的热塑性板材作为表层材料，用竹席及单向竹帘作为芯层材料，经不同铺层方式设计，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的复合集装箱地板，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，在各方面满足对集装箱地板所提出的各项机械、物理技术要求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种复合板材，其特征在于：所述复合板材包括从上到下依次排列的第一面层、第一芯层、中芯层、第二芯层和第二面层，所述中芯层的上下表面分别与所述第一芯层的一面和所述第二芯层的一面连接，所述第一芯层的另一面与所述第一面层的一面以两性胶粘薄膜连接，所述第二芯层的另一面与所述第二面层的一面以两性胶粘薄膜连接。
2.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于：所述两性胶粘薄膜为聚乙烯膜，克重为50～100g/m2。
3.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于：所述第一面层或所述第二面层均为纤维增强热塑性板材；
或所述第一面层或所述第二面层的厚度均为2～5mm，所述纤维占树脂基体的质量百分数为40～55%。
4.根据权利要求3所述的复合板材，其特征在于：所述纤维增强热塑性板材选自短纤维增强的热塑性板材、长纤维增强的热塑性板材或连续纤维增强的热塑性板材中的一种或一种以上。
5.根据权利要求3所述的复合板材，其特征在于：所述纤维增强热塑性板材中的树脂基体为PP基体或PE基体；
或所述纤维增强热塑性板材中的纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；优选玻璃纤维或玄武岩纤维；更优选玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于：所述第一芯层或所述第二芯层为编织的单向铺层的竹席材料，厚度为2～6mm，竹席通过酚醛树脂胶胶合；优选的，所述竹席材料的层数为1～3层。
7.根据权利要求6所述的复合板材，其特征在于：所述竹席材料为竹子经过处理后形成的竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；优选的，所述竹子为毛竹或楠竹中的一种。
8.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于：所述中芯层为单向竹帘经过铺层得到的板材，单向竹帘通过酚醛树脂胶胶合，厚度为25～30mm。
9.根据权利要求8所述的复合板材，其特征在于：所述铺层的方式为[02/90]n/02或[0/90]m/0，层数为13～17层，单层厚度为1.7～2.0mm，n为3～5，m为6～8；
所述[02/90]n/02是以两层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行n次相同的铺层后，然后铺设两层0度方向材料；
所述[0/90]m/0是以一层0度铺层，一层90度铺层为一个单元，进行m次相同的铺层后，然后铺设一层0度方向材料。
10.根据权利要求8所述的复合板材，其特征在于：所述单向竹帘是竹子经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成的材料；优选的，所述竹子为毛竹或楠竹中的一种。
11.根据权利要求6或8所述的复合板材，其特征在于：所述酚醛树脂胶的施胶量为300～400g/m2，酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的加入量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3～0.5%。
12.根据权利要求11所述的复合板材，其特征在于：所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈中的一种或一种以上；优选4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈。
13.一种权利要求1至12任一所述的复合板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在第二面层上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜上面铺放第二芯层，在第二芯层的上面铺放中芯层，在中芯层的上面铺放第一芯层，在第一芯层的上面铺放一层两性胶粘薄膜，在两性胶粘薄膜的上面铺放第一面层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得复合板材。
14.根据权利要求13所述的复合板材的制备方法，其特征在于：所述第一面层或所述第二面层由以下方法制得：
将纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体复合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，其中纤维占预浸带总质量的百分比为40～55%，然后在温度为170～180℃，压力为2～4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20～30min，然后再冷压30～40min，得到纤维增强热塑性板材，即第一面层和第二面层。
15.根据权利要求13所述的复合板材的制备方法，其特征在于：所述第一芯层或所述第二芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
竹子经过处理后形成竹篾，竹篾经过编织后形成的纵横交织的竹席材料；进行第一次烘干；然后通过酚醛树脂胶胶合并甩干；晒干或进行第二次烘干，竹席材料的层数为1～3层，得到经过预处理的第一芯层或第二芯层。
16.根据权利要求13所述的复合板材的制备方法，其特征在于：所述中芯层经过预处理，预处理包括以下步骤：
竹子经过剖切形成条状的竹条；将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连接形成单向竹帘；单向竹帘经过铺层并通过酚醛树脂胶胶合得到中芯层；铺层的方式为[02/90]n/02或[0/90]m/0，层数为13～17层，单层厚度为1.7～2.0mm，n为3～5，m为6～8。
17.根据权利要求13所述的复合板材的制备方法，其特征在于：所述热压的温度为135～145℃；
或所述保压的压力为1.5～3.0MPa，时间为10～18min；
或所述分段降压是压力降到原先压力的一半，0.75～1.5MPa，保持3～5min。
18.一种权利要求1至12任一所述的复合板材用作集装箱地板的用途。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107083835A (zh) * 2017-05-02 2017-08-22 山东天畅环保科技股份有限公司 一种新型玻纤环保防火复合地板
CN108724412A (zh) * 2018-05-31 2018-11-02 浙江亮月板业有限公司 一种利用废竹条制备竹塑板的方法
WO2021164296A1 (zh) * 2020-02-18 2021-08-26 微山宏瑞电力科技有限公司 一种耐潮自消毒环保隔音地板及其制造方法
CN114311877A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 益阳桃花江竹业发展有限公司 一种集装箱底板用竹胶板及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02155730A (ja) * 1988-12-09 1990-06-14 Yubihiro Kogyo Kk 耐摩耗性化粧ボード及びその製造方法
CN2698547Y (zh) * 2004-06-03 2005-05-11 中国南车集团眉山车辆厂三山实业公司 积层慈竹胶合板
CN2769051Y (zh) * 2004-06-30 2006-04-05 严永林 一种竹木复合板材
CN2799464Y (zh) * 2005-06-15 2006-07-26 滕召华 竹质集装箱地板
CN101391426A (zh) * 2008-11-03 2009-03-25 胡新华 可用作集装箱底板的竹制复合板
CN201257691Y (zh) * 2008-07-08 2009-06-17 广东顺安达太平货柜有限公司 集装箱用复合地板
CN201856279U (zh) * 2010-10-18 2011-06-08 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司 防虫胶合板和防虫贴面胶合板
CN203158575U (zh) * 2013-03-20 2013-08-28 新会中集木业有限公司 集装箱地板
CN103419442A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种轻质夹层热塑性复合板材及其制作和应用
CN103419420A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种热塑性夹层复合材料及其制备方法和用途
CN203380976U (zh) * 2013-06-05 2014-01-08 宜兴市一洲木业有限公司 一种竹木复合集装箱底板用胶合板

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02155730A (ja) * 1988-12-09 1990-06-14 Yubihiro Kogyo Kk 耐摩耗性化粧ボード及びその製造方法
CN2698547Y (zh) * 2004-06-03 2005-05-11 中国南车集团眉山车辆厂三山实业公司 积层慈竹胶合板
CN2769051Y (zh) * 2004-06-30 2006-04-05 严永林 一种竹木复合板材
CN2799464Y (zh) * 2005-06-15 2006-07-26 滕召华 竹质集装箱地板
CN201257691Y (zh) * 2008-07-08 2009-06-17 广东顺安达太平货柜有限公司 集装箱用复合地板
CN101391426A (zh) * 2008-11-03 2009-03-25 胡新华 可用作集装箱底板的竹制复合板
CN201856279U (zh) * 2010-10-18 2011-06-08 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司 防虫胶合板和防虫贴面胶合板
CN103419442A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种轻质夹层热塑性复合板材及其制作和应用
CN103419420A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种热塑性夹层复合材料及其制备方法和用途
CN203158575U (zh) * 2013-03-20 2013-08-28 新会中集木业有限公司 集装箱地板
CN203380976U (zh) * 2013-06-05 2014-01-08 宜兴市一洲木业有限公司 一种竹木复合集装箱底板用胶合板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107083835A (zh) * 2017-05-02 2017-08-22 山东天畅环保科技股份有限公司 一种新型玻纤环保防火复合地板
CN108724412A (zh) * 2018-05-31 2018-11-02 浙江亮月板业有限公司 一种利用废竹条制备竹塑板的方法
WO2021164296A1 (zh) * 2020-02-18 2021-08-26 微山宏瑞电力科技有限公司 一种耐潮自消毒环保隔音地板及其制造方法
CN114311877A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 益阳桃花江竹业发展有限公司 一种集装箱底板用竹胶板及其制备方法

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Denomination of invention: Composite board, preparation method and application thereof

Effective date of registration: 20191202

Granted publication date: 20171031

Pledgee: Chuzhou economic and Technological Development Corporation

Pledgor: Shanghai Jieshijie New Materials (Group) Co., Ltd.

Registration number: Y2019980000815

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