CN105484373B - 一种共挤成型的复合板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种共挤成型的复合板材，其包括木塑框架、发泡层和金属型材，所述木塑框架设置有第一腔室，所述金属型材为开口状的金属型材，所述金属型材位于第一腔室的内部，所述第一腔室的壁面与金属型材的表面粘接，所述发泡层填充在所述第一腔室与金属型材围成的空间内，所述发泡层分别与所述第一腔室的壁面和金属型材的表面粘接，所述发泡层为发泡的聚氨酯材料制成。本发明实施例的复合板材，由于内部金属型材有效提供了力学强度，金属型材、发泡层与木塑框架复合一体化，因而对木塑部分的强度要求降低，木塑框架的材料可以采用发泡技术，不但节约了木塑用料，也大大提高了作为墙体板应用的保温隔声性能。

Description

一种共挤成型的复合板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种保温板材，尤其涉及一种共挤成型的复合板材及其制备方法。

背景技术

传统房屋建筑用墙体，多采用实心粘土砖不利于保护耕地；目前加气混凝土砌块、空心砖等墙体材料，要在现场施工，需要水泥湿作业，现场产生大量建筑垃圾，并消耗大量人工，墙体尺寸精度也难以控制，建筑周期长，少则半年以上，往往长达一年甚至2年以上才能完工。

为适应新型建筑房屋工厂化、生态化、节能和绿色环保的需要，中国专利CN102650367A提供了带孔或凹坑金属与树脂复合共挤型材，金属型材和树脂通过挤出机采用共挤工艺制造，熔融态树脂镶嵌进金属型材孔或凹坑内与带孔或凹坑金属型材结合成一体。树脂包括：PVC，PE，PP，ABS，氟树脂，木塑，玻塑。

但是，木塑复合材料密度是传统木制品的3-4倍，其延展性和耐冲击性能下降，材料脆，其力学强度(拉伸和弯曲)比未填充的塑料小，限制了应用。本发明人发现如果采用发泡技术改善其性能时，由于发泡木塑复合材料流动性很强，熔融态的木塑复合材料很容易通过孔，致使发泡木塑复合材料大量进入金属型材内部，将金属型材的内腔堵死。

发明内容

为了解决上述的现有技术问题，本发明制备一种具有低密度、低导热系数、高强度的共挤成型的复合板材。

本发明提供了一种共挤成型的复合板材，其包括木塑框架、发泡层和金属型材，所述木塑框架设置有第一腔室，

所述金属型材为开口状的金属型材，所述金属型材位于第一腔室的内部，所述第一腔室的壁面与金属型材的表面粘接，

所述发泡层填充在所述第一腔室与金属型材围成的空间内，所述发泡层分别与所述第一腔室的壁面和金属型材的表面粘接，所述发泡层为发泡的聚氨酯材料制成。

优选地，所述金属型材设置有多个预制孔，所述木塑框架形成有嵌入或穿过所述预制孔的突起，所述突起与木塑框架一体成型。

优选地，所述复合板材还包括一个或多个第二腔室。

优选地，在所述木塑框架内设置有平行于所述复合板材平面的一道或多道第一分隔内筋。

优选地，在所述木塑框架内设置有垂直于所述复合板材的一道或多道第二分隔内筋。

优选地，所述复合板材的一端设置有凸楞，另一相对端设置有凹槽，一块复合板材的凸楞可以与另一块复合板材的凹槽相配合插接。

优选地，所述复合板材的一端设置有台阶结构，另一相对端设置有台阶结构，一块复合板材台阶结构可以与另一块复合板材的台阶结构相配合连接。

优选地，所述木塑框架包括如下重量份原料：

聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯30～98重量份；

所述木粉可以优选为稻麦壳粉、木材粉末、竹粉、花生壳粉、农作物桔杆粉、玉米芯粉、刨花粉和废纸粉中的一种或几种。

所述木粉的长径比小于40:1，粒径小于2mm。

优选地，所述发泡层包括如A组分原料和B组分原料，

A组分原料包括如下重量份原料：

B组分原料包括：

异氰酸酯 30.0～90.0重量份。

聚醚多元醇或聚酯多元醇可以采用聚氨酯原料中常规使用的聚醚多元醇或聚酯多元醇，进一步优选地，本发明采用两种聚醚多元醇或两种聚酯多元醇。

优选地，所述金属型材的横截面为U形、C形或半包围的异形形状。

优选地，所述金属型材的壁厚为0.3-8.0mm。

本发明还提供一种如上述的复合板材的制备方法，所述复合板材由挤出模具共挤成型，所述挤出模具包括模具本体和第一模芯，所述第一模芯设置在所述模具本体上形成的型腔内，该制备方法包括如下步骤：

将开口状的金属型材送入所述型腔，送入所述型腔的所述金属型材与所述第一模芯抱合形成一与所述模具本体之间存在间隙的密闭实体；

送入金属型材的同时，将熔融态的木塑材料送入所述型腔，与所述金属型材热粘接，并在所述间隙处冷却成型，形成与金属型材复合为一体的木塑框架，该木塑框架包括包围所述金属型材的第一腔室；

在所述木塑框架从挤出模具的输出端送出时，将发泡层的原料分成第一预聚体和第二预聚体，分别通过第一流道和第二流道进入所述挤出模具，汇合后送入所述第一腔室或在所述第一腔室汇合，发生加聚反应和发泡，从而形成所述发泡层；

所述发泡层、金属型材与所述木塑框架再同步通过定型模具，冷却定型，从而制成所述复合板材。

优选地，所述挤出模具还包括一个或多个第二模芯，所述第二模芯之间及与所述模具本体、密闭实体之间存在用于注入熔融的木塑材料的空隙，该制备方法还包括：

将所述熔融态的木塑材料送入所述型腔，在所述间隙处冷却成型后形成的与金属型材复合为一体的木塑框架包括外层和分隔内筋。

优选地，在所述挤出模具的挤出端的外侧设置有汇合管，所述第一流道和第二流道分别与汇合管连通；该制备方法还包括：

所述第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道和第二流道进入所述挤出模具，汇合后送入所述第一腔室，包括：所述第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道和第二流道穿过所述模具本体、型腔和第一模芯，然后在所述汇合管内汇合，最后进入所述木塑框架的第一腔室内。

优选地，所述金属型材设置有多个预制孔，还包括如下步骤：

所述熔融态的木塑材料注入或穿过所述金属型材的预制孔，从而形成突起。

与有关技术相比，本申请的有益效果如下：

(1)本发明实施例的共挤成型的复合板材，选择开口型的金属型材，不采用闭口形状，既保证复合板材基本强度，节约了钢材用量。在挤出模具内设置的流道，通过金属型材开口部位可以实现穿过开口的金属型材进入第一腔室，即阻止熔融状木塑流体过多地流入上述空间，同时因在上述空间填充有发泡材料，这样木塑、金属型材和发泡层形成一个复合整体，增强了复合板的保温隔热性能。

在木塑墙板加挂重物时将锚固位置设在内嵌金属型材的位置即可，从根本上解决了木塑墙板在挂空调、电视机等重物时的锚固承重问题，将木塑墙板中内嵌金属薄板的部位与房屋承重框架进行螺丝或螺栓紧固链接，从根本上排除了木塑作为整体墙板的强度安全隐患；同时提高了木塑材料与金属结构的整体强度，并分散了因金属材料与木塑因材质差别产生的热胀冷缩应力，减少了两种材质因环境温度变化产生的伸缩差异对复合强度的负面影响，有利于金属型材与木塑复合后作为整体墙板的整体强度和力学强度。

由于内部金属型材有效提供了力学强度，金属型材、发泡层与木塑框架复合一体化，因而对木塑框架的强度要求降低，木塑框架的材料可以采用发泡技术，从而不但节约了木塑用料，也大大提高了作为墙体板应用的保温隔声性能。

(2)本发明实施例的共挤成型的复合板材，木塑框架的第一腔室设置有嵌入或穿过金属型材的预制孔的突起，这样金属型材与木塑框架形成镶嵌式结构，让木塑框架成金属型材复合实现一体化，“你中有我我中有你”，进一步减少了两种材质因环境温度变化产生的伸缩差异对复合强度的负面影响，更有利于金属型材与木塑复合后作为整体墙板的整体强度和力学强度。

(3)本发明实施例的共挤成型的复合板材，根据保温及强度需要可以很容易地通过模具设计墙板的室内外厚度100mm～600mm，该墙板热传导系数可达到0.2W/m²K～0.5W/m²K，满足于国家新型墙体保温节能65％的标准要求，比普通钢筋混凝土墙体保温效果高三倍以上，不需要另外增加安装保温层，具有良好的保温效果。同时还具有隔热、隔声性能，兼具内外自装饰性能和结构强度高的特点。复合板材阻燃性能可达B1级。

(4)本发明实施例的共挤成型的复合板材，异形金属复合板材充分结合发挥了钢的高强度特点和木塑的保温隔声、耐腐蚀、耐候性好、不开裂、不变形、易于成型、表面装饰性好等特点，板材表面可根据需要进行涂装、压花、转印、覆膜等表面装饰处理。

(5)本发明实施例的共挤成型的复合板材，用作墙体板时，可以按照图纸直接从工厂下料切割，运送至工地可以直接如积木般拼装，该复合板材室内外侧可根据需要进行压花、涂装、转印、覆膜等各种装饰装修处理。该复合板材一次性解决了从室内到室外的墙体，具备了保温、隔热、隔音等性能，室内外表面不再需要保温等其它处理，大大节约了现场施工时间，不需要现场使用嵌缝剂、表面涂层、钉子、发泡密封胶等等工序，显著提升轻型房屋施工效率的同时，现场几乎零污染，几乎没有施工垃圾现场残留。快速施工，同样的地面基础和框架条件下一般当天即可完工一整套别墅。

(5)本发明实施例的共挤成型的复合板材，整体复合板材截面设计为横向和纵向多腔室结构，多腔室结构显著提升保温隔声性能，而仅仅在其中一个腔室内复合金属型材，这样可以以相对较少的金属型材用量解决了木塑墙板加挂重物和与承重结构的锚定问题。

(6)本发明实施例的共挤成型的复合板材，整体复合板材截面设计为横向和纵向多腔室结构，多腔室结构显著提升保温隔声性能，而在其中一个或多个腔室内填充有发泡层，这样可以根据保温需要求进行设计，从而达到不同保温效果。

(7)本发明实施例的共挤成型的复合板材，在制造的过程中，设置定位精度准确的导辊和牵引机拉伸结合，实现了异形金属薄板与木塑的精确紧密粘接复合，大大节约工序、人工和能耗。

附图说明

图1为本发明实施例1中的挤出模具的输出端的示意图；

图2为图1中A1-A1向的剖面示意图；

图3为图2中分流梭的B1-B1向的剖面示意图；

图4为本发明实施例1的共挤成型的复合板材的剖面示意图；

图5为本发明实施例1的金属型材的横截面示意图；

图6为本发明实施例1的金属型材表面的局部示意图；

图7为本发明实施例2中的挤出模具的输出端的示意图；

图8为本发明实施例2的共挤成型的复合板材的剖面示意图；

图9为本发明实施例2的金属型材的横截面示意图；

图10-16为本发明实施例3-9的共挤成型的复合板材的剖面示意图；

附图标记：1-木塑框架，11-第一分隔内筋，12-第二分隔内筋，13-第一凸楞，14-第一凹槽，15-台阶结构，2-金属型材，21-预制孔，3-挤出模具，311-连接模板，312-分流模板，313-成型模板，314-出口模板，32-第二模芯，33-型腔，331-木塑进料口，34-第一模芯，35-第一流道，36-第二流道，37-汇合管，38-分流梭，4-发泡层

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

(1)称取原料：

称取木塑框架1的原料：聚氯乙烯40重量份、木粉(木材粉末，长径比小于40:1，粒径小于1mm)35重量份、无机填充剂10重量份、抗冲改性剂8重量份、润滑剂2重量份、稳定剂2重量份、增容剂2重量份，加工助剂1重量份。

发泡层4的原料：发泡层4的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇37重量份；第二种聚醚多元醇16重量份；催化剂1重量份；硅油0.9重量份；发泡剂3重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂9重量份；无机填料10重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯39重量份。

(2)制造过程：

首先，先在钢板、铝板等金属板材的板面上采用冲压、钻孔等方式预制成多孔板结构，然后根据断面设计和通风需要加工成开口异形材，其中，型材的横截面可以为U形、C形或半包围的异形形状，在本实施例中可以采用如图5和6所示的金属型材。

复合板材由挤出模具3共挤成型，挤出模具3包括模具本体和第一模芯34，第一模芯34设置在模具本体上形成的型腔33内，

开口状的金属型材2经上下左右精确定位的导辊送入挤出模具3的型腔33，图2中所示箭头的方向为金属型材送入方向。送入型腔33的金属型材2与第一模芯34抱合形成一与模具本体之间存在间隙的密闭实体。

将上述木塑框架1的原料混合后加入第一挤出机的料斗内，然后挤出熔融态的木塑材料。送入金属型材2的同时，将熔融态的木塑材料送入型腔33，与金属型材2热粘接，并在间隙处冷却成型，形成与金属型材2复合为一体的木塑框架1，该木塑框架1包括包围金属型材2的第一腔室。熔融态的木塑材料注入或穿过金属型材2的预制孔21，从而形成突起。当挤出模具3还包括一个或多个第二模芯32，第二模芯32之间及与模具本体、密闭实体之间存在用于注入熔融的木塑材料的空隙时，将熔融态的木塑材料送入型腔33，在间隙处冷却成型后形成的与金属型材2复合为一体的木塑框架1包括外层和分隔内筋。

在木塑框架1从挤出模具3的输出端送出时，将发泡层4的原料分成第一预聚体和第二预聚体，分别通过第一流道35和第二流道36进入挤出模具3，汇合后送入第一腔室或在第一腔室汇合，发生加聚反应和发泡，从而形成发泡层4。当在挤出模具3的挤出端的外侧设置有汇合管37时，第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36穿过模具本体、型腔34和第一模芯32，然后在汇合管37内汇合后，进入第一腔室内。当不设置汇合管37时，第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36直接进入第一腔室并汇合。

最后，经过冷却和成型后的木塑框架1、发泡层4和金属型材2经过定型模具，定型模具的冷却系统对木塑框架1、发泡层4和金属型材2冷却至室温，木塑框架1和发泡层4彻底固化，从而形成木塑框架1、发泡层4和金属型材2的复合板材，然后再由匀速牵引机进行牵拉，根据需要定长切割、包装入库。

(3)挤出模具：

如图1和2所示，具体的挤出模具3：包括模具本体和第一模芯34，模具的进料端与挤出机连接。模具本体还包括通过螺栓依次连接的连接模板311、分流模板312、成型模板313和出口模板314，连接模板311与挤出机连接。

第一模芯34设置在挤出模具3内，第一模芯34设置有与半开口状的金属型材2相配合的外部形状，当开口状的金属型材2通过型腔33时，开口状的金属型材2紧贴地半包围在第一模芯34的外面，即送入型腔33的金属型材2与第一模芯34抱合形成密闭实体；该密封实体与模具本体之间存在用于注入熔融的木塑材料的间隙。挤出模具3设置有第一流道35和第二流道36，第一流道35和第二流道36分别依次穿过模具本体、型腔33和第一模芯34进入第一腔室。第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36进入第一腔室。

为了在复合板材设置有两个或多个分隔腔室，还可以在挤出模具3内设置一个或多个第二模芯32。第二模芯32与模具本体之间存在用于注入熔融的木塑材料的间隙，第二模芯32之间以及第二模芯32与实体之间也存在用于注入熔融的木塑材料的间隙，这些间隙与实体与模具本体的间隔之间连通，注入熔融的木塑材料后可成形出复合板材的木塑框架部分。

为了将第一模芯34和第二模芯32固定在挤出模具3内，第一模芯34和第二模芯32可以分别通过连接筋与模具本体连接，如图2所示，第一模芯34和第二模芯32的一端也可以分别通过螺栓与连接模板311或分流模板312连接，从而实现固定。

图1和2所示的模具可以制造图4所示的复合板材，如图1和2所示，挤出模具3包括一个第一模芯34和两个第二模芯32。

第一模芯34设置有与半开口状的金属型材2相配合的外部形状，当开口状的金属型材2通过或送入型腔33时，开口状的金属型材2紧贴地半包围在第一模芯34的外面，送入型腔33的金属型材2与第一模芯34抱合形成密闭实体。密闭实体和第二模芯32与模具本体之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入这些间隙形成复合板材的木塑框架1的外层。

密闭实体与两个第二模芯32之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入密闭实体与两个第二模芯32之间的间隙，冷却后形成平行于复合板材平面的第一分隔内筋11。

两个第二模芯32相互之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，熔融态的木塑材料进入两个第二模芯32相互之间的间隙，冷却后可以形成一个第二分隔内筋12，第二分隔内筋12与第一分隔内筋11垂直。

第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和两个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且第一分隔腔室填充有发泡层4，发泡层4分别与第一腔室的内壁面和金属型材2的表面粘接；另两个第二分隔腔室空置。两个第二模芯32的横截面的形状分别与上述两个第二分隔腔室横截面相对应。

成型模板313设置有发泡材料的第一入口和第二入口，第一入口与第一流道35相连通，第二入口与第一流道36相连通，这样第一预聚体经第一入口和第一流道35进入汇合管37，第二预聚体经第二入口和第二流道36进入汇合管37，在第一预聚体和第二预聚体在汇合管37汇合后再进入第一腔室，然后在第一腔室内进行加聚和发泡，从而形成发泡层4。

为了对挤出模具3内的熔融状的木塑材料进行冷却，在模具本体内的设置有水冷却通道或水冷却腔室。

分流模板312设置有木塑进料口331，挤出机挤出的熔融状的木塑材料可以从木塑进料口331进入分流模板312，经过分流模板312的分流作用后进入型腔33。

如图2和3所示，为了减小第一流道35和第二流道36对熔融态的木塑材料的阻力，第一流道35和第二流道36通过型腔33的部分分别由设置有两中空通道的分流梭38构成。分流梭38为梭形结构。

作为可变换的实施方式，第一流道35和第二流道36可以穿过分流模板312和第一模芯34，然后进入第一腔室，不需要穿过第一模芯34和型腔33。

(4)复合板材

其生产的复合板材的两端分别设置有台阶结构15，一块复合板材台阶结构15可以与另一块复合板材的台阶结构15相配合连接。

(5)金属型材

本实施例采用图5和6所示的金属型材2，金属型材2包括腹板和两侧翼板，两翼的边缘均设置有向弯曲或朝向内侧的折钩，这样金属型材2可以形成开口状的金属型材2。腹板和/或两侧翼板设置有预制孔21。金属型材2的腹板与复合板材的第一分隔内筋11相粘接。

实施例2

本实施例生产如图8所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同。不同点在于：采用图7所示的挤出模具和如图9所示的金属型材2。图7的金属型材2与图1中的金属型材2在复合板材中的位置不同，金属型材2的腹板与复合板材的复合板材的外层(靠近复合板材表面的内壁)相粘接。图7与图1同一剖切位置的剖面图基本相同，仅在尺寸上有一些的差异。

挤出模具：图7所示的模具可以制造图8所示的复合板材，如图7所示，挤出模具3包括一个第一模芯34和三个第二模芯32。

第一模芯34设置有与半开口状的金属型材2相配合的外部形状，当开口状的金属型材2通过型腔33时，金属型材2半包围在第一模芯34的外面，送入型腔33的金属型材2与第一模芯34抱合形成密闭实体。密闭实体和第二模芯32与模具本体之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入这些间隙形成木塑框架1的外层。

密闭实体与三个第二模芯32之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入密封实体与三个第二模芯32之间的间隙，冷却后形成平行于复合板材平面的第一分隔内筋11。

三个第二模芯32之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融态的木塑材料进入三个第二模芯32之间的间隙，冷却后可以形成两个木塑框架的第二分隔内筋12，第二分隔内筋12与第一分隔内筋11垂直。

第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和三个第二分隔腔室，第一分隔腔室的内壁面粘接有金属型材2，并且填充有发泡层4，发泡层4分别与第一腔室的内壁面和金属型材2的表面粘接；另三个第二分隔腔室空置。三个第二模芯32的横截面的形状分别与上述三个第二分隔腔室横截面相对应。

复合板材：由于型腔34的形状与实施例1的形状不同，从而制得的复合板材的外形不同。如图8所示，其生产的复合板材的均一端设置有第一凸楞13，另一相对端设置有第一凹槽14，一块复合板材的第一凸楞13可以与另一块复合板材的第一凹槽14相配合插接。

金属型材：本实施例采用图16所示的金属型材2，金属型材2包括腹板和两侧翼板，两翼的边缘均设置有向弯曲或朝向内侧的折钩，这样金属型材2可以形成开口状的金属型材2，金属型材2没有设置预制孔21。由于没设置预制孔，熔融的木塑材料与金属型材2粘接时，不会形成嵌入或穿过预制孔的突起。

实施例3

生产如图10所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，不同点在于：

挤出模具：挤出模具3只设置有第一模芯34，而没有设置第二模芯32，第一模芯34设置有与半开口状的金属型材2相配合的外部形状，这样当开口状的金属型材2通过型腔33时，开口状的金属型材2紧贴地半包围在第一模芯34的外面，送入型腔33的金属型材2与第一模芯34抱合形成密闭实体。密闭实体与模具本体之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入间隙后，在密闭实体的外围形成复合板材的木塑框架1，经冷却成型后，复合板材只有一个第一腔室，金属型材2则粘接在第一腔室的内壁面相粘接，发泡层4也填充并粘接在第一腔室内。

金属型材：本实施例采用图10中所示的金属型材2，与实施例2基本相同，不同点在于：金属型材2的一个翼板在第一凸楞13的内部设置一个相似形状的第二凸楞，第二凸楞的凸起方向朝向金属型材2外部，而另一个翼板在第一凹槽14的内部设置有一个与第一凹槽14相似的第二凹槽，第二凹槽开口方向朝向金属型材2外部。金属型材2设置有预制孔21。

实施例4

生产如图11所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，

不同点在于：挤出模具3内只设置有一个第一模芯34和一个第二模芯32，采用图11所示的金属型材2，金属型材2设置有预制孔21。如图11所示，其生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的一道第一分隔内筋11，第一分隔内筋11将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和一个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4，另一个第二分隔腔室空置。

实施例5

生产如图12所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，

不同点在于：挤出模具3内只设置有一个第一模芯34和两个第二模芯32，采用图12所示的金属型材2，金属型材2设置有预制孔21。如图12所示，生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的两道第一分隔内筋11，两道第一分隔内筋11将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和两个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4，两个第二分隔腔室空置。

实施例6

生产如图13所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，

不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯34、三个大型号的第二模芯32和一个小型号的第二模芯32，采用图13中所示的金属型材2，金属型材2设置有预制孔21。如图13所示，生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的两道第一分隔内筋11和两道第二分隔内筋12，两道第一分隔内筋11和两道第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和三个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4三个第二分隔腔室空置。图13的金属型材2与图1中的金属型材2位置互换。

实施例7

生产如图14所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同，不同点在于：

挤出模具3内设置有一个第一模芯34。

金属型材：本实施例采用图14所示的金属型材2，与实施例1基本相同，不同点在于：金属型材2的一个翼板在其中间部位设置有台阶结构。

复合板材：只有一个第一分隔腔室，第一分隔腔室内粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4。图14的金属型材2与图1中的金属型材2在复合板材中的位置不同，图14中的金属型材2的腹板与木塑框架的外层相粘接，而图1的金属型材2的腹板与第一分隔内筋11相粘接。

实施例8

生产如图15所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同，

不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯34和一个第二模芯32，采用图15中所示的金属型材2。

如图15所示，其生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的一道第一分隔内筋11，第一分隔内筋11将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和一个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4，而第二分隔腔室空置。图15的金属型材2与图1中的金属型材2位置在复合板材中的位置不同，图15的金属型材2的腹板与复合板材的复合板材的外层(靠近复合板材表面的内壁)相粘接。

实施例9

生产如图16所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同，

不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯34和两个第二模芯32，采用图16中所示的金属型材2，。

如图16所示，其生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的一道第一分隔内筋11和垂直于木塑框架1平面的一道第二分隔内筋12，第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架分隔成一个第一分隔腔室和两个第二分隔腔室，第一分隔腔室的壁面粘接有金属型材2，并且填充并粘接有发泡层4，而两个第二分隔腔室空置。

图16的金属型材2与图1中的金属型材2在复合板材中的位置不同，图16的金属型材2的腹板与复合板材的复合板材的外层(靠近复合板材表面的内壁)相粘接。

实施例10

实施例10与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层4的原料不同

称取木塑框架1的原料：聚乙烯(PE)45重量份、无机填充剂5重量份、润滑剂2重量份、增容剂2重量份、加工助剂1重量份、木粉23重量份、抗冲改性剂3重量份、阻燃剂9重量份、增容剂1重量份。

发泡层4的原料：发泡层4的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇28重量份；第二种聚醚多元醇25重量份；催化剂1.2重量份；硅油0.8重量份；发泡剂2.8重量份；润滑剂0.4重量份；阻燃剂8重量份；无机填料12重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯42重量份。

实施例11

实施例11与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层4的原料不同

称取木塑框架1的原料：聚丙烯(PP)37重量份、阻燃剂10重量份、竹粉27重量份、无机填充剂10重量份、抗冲改性剂5重量份、润滑剂1重量份、增容剂2重量份。

发泡层4的原料：发泡层4的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇25重量份；第二种聚醚多元醇25重量份；催化剂0.8重量份；硅油0.2重量份；发泡剂3.0重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂9重量份；无机填料12重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯40重量份。

实施例12

实施例11与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层4的原料不同

称取木塑框架1的原料：氯化聚氯乙烯40重量份、木粉30重量份、无机填充剂7重量份、抗冲改性剂8重量份、润滑剂2重量份、稳定剂3重量份、增容剂1重量份，加工助剂1重量份。

发泡层4的原料：发泡层4的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚酯多元醇20重量份；第二种聚酯多元醇30重量份；催化剂1.6重量份；硅油0.6重量份；发泡剂4.5重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂4重量份；无机填料10重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯38重量份。

测试例

取实施例1和实施例10-12制备的复合板材(整体墙板厚度180mm，外层木塑壁厚10mm)，根据JG 169-2005测定发泡层密度和木塑框架密度，并根据GB 50222-1995测试防火等级，根据GB/T 13475-2008测定样品的传热系数。其测试结果见表1。

表1

	实施例1	实施例10	实施例11	实施例12
					发泡层密度Kg/m<sup>3</sup>	349	238	301	396
木塑外层密度Kg/m<sup>3</sup>	1255	1180	1130	850
					防火等级	B1	B2	B2	B1
传热系数W/(m<sup>2</sup>K)	0.32	0.25	0.27	0.35

通过表1的数据可知，本发明实施例1和实施例10-12所制备的复合板材，该复合板材可直接用于制作轻型房屋的保温墙板，整体板厚可达100mm以上，通过配方中添加阻燃剂等办法可以达到复合板材阻燃B2级或B1级，阻燃性能都优于实木木屋墙体。传热系数低于0.40W/(m²K)，保温性能远远高于混凝土、加气混凝土、空心砖等传统房屋，保温性能优于实木木屋墙体。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种共挤成型的复合板材，其特征在于，其包括木塑框架、发泡层和金属型材，所述木塑框架设置有第一腔室，

所述金属型材为开口状的金属型材，所述金属型材位于第一腔室的内部，所述第一腔室的壁面与金属型材的表面粘接，

熔融态的木塑材料与所述金属型材同时进入挤出模具热粘接，并在其内冷却成型，形成与金属型材复合为一体的木塑框架；

所述发泡层填充在所述第一腔室与金属型材围成的空间内，所述发泡层分别与所述第一腔室的壁面和金属型材的表面粘接，所述发泡层为发泡的聚氨酯材料制成；

在所述木塑框架送出所述挤出模具时，将发泡层的原料分成第一预聚体和第二预聚体，分别通过第一流道和第二流道进入所述挤出模具，汇合后送入所述第一腔室或在所述第一腔室汇合，发生加聚反应和发泡，从而形成所述发泡层；所述发泡层、金属型材与所述木塑框架再同步通过定型模具，冷却定型。

2.根据权利要求1所述的复合板材，其中，所述金属型材设置有多个预制孔，所述木塑框架形成有嵌入或穿过所述预制孔的突起，所述突起与木塑框架一体成型。

3.根据权利要求1所述的复合板材，其中，所述复合板材还包括一个或多个第二腔室。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，在所述木塑框架内设置有平行于所述复合板材平面的一道或多道第一分隔内筋。

5.根据权利要求4所述的复合板材，其中，在所述木塑框架内设置有垂直于所述复合板材的一道或多道第二分隔内筋。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述复合板材的一端设置有凸楞，另一相对端设置有凹槽，一块复合板材的凸楞可以与另一块复合板材的凹槽相配合插接。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述复合板材的一端设置有台阶结构，另一相对端设置有台阶结构，一块复合板材台阶结构可以与另一块复合板材的台阶结构相配合连接。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述木塑框架包括如下重量份原料：

聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯30～98重量份；

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述发泡层包括A组分原料和B组分原料，

A组分原料包括如下重量份原料：

B组分原料包括：

异氰酸酯 30.0～90.0重量份。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述金属型材的横截面为U形或C形。

11.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合板材，其中，所述金属型材的壁厚为0.3-8.0mm。

12.如权利要求1-11任一所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述复合板材由挤出模具共挤成型，所述挤出模具包括模具本体和第一模芯，所述第一模芯设置在所述模具本体上形成的型腔内，该制备方法包括如下步骤：

将开口状的金属型材送入所述型腔，送入所述型腔的所述金属型材与所述第一模芯抱合形成一与所述模具本体之间存在间隙的密闭实体；

送入金属型材的同时，将熔融态的木塑材料送入所述型腔，与所述金属型材热粘接，并在所述间隙处冷却成型，形成与金属型材复合为一体的木塑框架，该木塑框架包括包围所述金属型材的第一腔室；

在所述木塑框架从挤出模具的输出端送出时，将发泡层的原料分成第一预聚体和第二预聚体，分别通过第一流道和第二流道进入所述挤出模具，汇合后送入所述第一腔室或在所述第一腔室汇合，发生加聚反应和发泡，从而形成所述发泡层；

所述发泡层、金属型材与所述木塑框架再同步通过定型模具，冷却定型，从而制成所述复合板材。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述挤出模具还包括一个或多个第二模芯，所述第二模芯之间及与所述模具本体、密闭实体之间存在用于注入熔融的木塑材料的空隙，该制备方法还包括：

将所述熔融态的木塑材料送入所述型腔，在所述空隙处冷却成型后形成的与金属型材复合为一体的木塑框架包括外层和分隔内筋。

14.根据权利要求12或13所述的制备方法，其中，在所述挤出模具的挤出端的外侧设置有汇合管，所述第一流道和第二流道分别与汇合管连通；该制备方法还包括：

所述第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道和第二流道进入所述挤出模具，汇合后送入所述第一腔室，包括：所述第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道和第二流道穿过所述模具本体、型腔和第一模芯，然后在所述汇合管内汇合，最后进入所述木塑框架的第一腔室内。

15.根据权利要求12或13所述的制备方法，其中，所述金属型材设置有多个预制孔，还包括如下步骤：

所述熔融态的木塑材料注入或穿过所述金属型材的预制孔，从而形成突起。