CN106346889A - 增强复合板材 - Google Patents

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Abstract

本发明所公开的是一种增强复合板材，它由第一聚氨酯涂层（1）、第一非天然纤维片状制件（2）、增强芯材层（3）、第二非天然纤维片状制件（4）和第二聚氨酯涂层（5），依次复合且通过加热固化粘结而成一体，以其增强芯材层（3）的芯材，是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物为主要特征。具有结构合理，工况下稳定性好、机械物理性能好，使用寿命长，可重复回用等特点。用它可以制作汽车后备箱板、天窗遮阳板和搁物板，集装箱围板，物流箱围板，建筑模板，轻质墙体，室内隔断和室内装饰板等，是当下纸蜂窝板增强复合板材的优质替代品。

Description

增强复合板材
技术领域
本发明涉及一种增强复合板材，具体涉及一种具有增强立体芯材的聚氨酯多层复合板材，属于人造板材技术领域。
背景技术
本发明所述增强复合板材，也可称之为热塑性玻纤立体芯材机织物增强聚氨酯板材，企业英文简易代号为PGSF。
本发明所述增强复合板材，是一种以人造材料代替天然木材的可持续发展的绿色工业产品。它在物流业和建筑业等的应用有着十分广泛的前景。
已有技术的这类复合板材，均以纸蜂窝板为其增强芯材。在纸蜂窝板正、反面，覆贴片状玻纤制品（毡或布）后，在分别对所述正反面玻纤制品喷涂聚氨酯后，再通过加热、冷却而制得所述增强复合板材。
这种已有的增强复合板材，由于其价格不贵，单位面积重量轻，可应用范围广，而被经济社会所广泛采用。
然而，由于其增强芯材是纸蜂窝板，而由此所造成的诸多不足，是客观现实的，也是无可避免的。
已有技术的这类增强复合板的诸多不足，择其主要的有：刚度低、尺寸稳定性差；耐冲击强度和耐腐蚀性能低；阻燃性和耐候性差，使用寿命较短；易吸水回潮、易老化和变形，发霉、虫蛀等；尤其是其所用纸蜂窝板，需要消耗较多的森林木材，而影响环境保护和可持续发展。
有鉴于进一步提高所述增强复合板材的实用性能和可持续长远发展的考虑，提供一种高质量、高性能和高实用价值的，且摒弃纸蜂窝板为增强芯材的增强复合板，便成为业内研发的课题。
发明内容
本发明旨在提供一种工况稳定性好，重量轻，高刚度，耐冲击，耐候性能好且阻燃的，不需要消耗自然森林资源的增强复合板材，以其从根本上克服已有技术的诸多不足。
本申请人在先申请的中国专利名称为可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，申请号为201510925969.4，为本发明实现其目的的技术方案，提供了有力的支持。
本发明采用上述专利（申请）可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，替代纸蜂窝板为增强芯材，而实现其目的的技术方案是：
一种增强复合板材，它由第一聚氨酯涂层，第一非天然纤维片状制件层、增强芯材层、第二非天然纤维片状制件层和第二聚氨酯涂层，依次复合且通过加热固化粘结而成一体，而其：
a，所述增强芯材层的芯材，是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物；
b，所述第一非天然纤维片状制件层和第二非天然纤维片状制件层的单位面积重量，均在100~300g/m2范围内；
c，所述第一聚氨酯涂层和第二聚氨酯涂层的单位面积的重量，均在400~800 g/m2范围内；
d，所述增强复合板材，是厚度在6~40mm范围内的板材。
由以上所给出的主旨技术方案可以明了，由于本发明采用可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，替代了已有技术所采用的纸蜂窝板，在不改变原先结构方式的前提下，达到了预期的目的。毫不夸张地说，这一替代改变，在技术层面上是具有颠覆性重大意义的。别的姑且不说，就是以其所节省的森林木材资源（纸浆）消耗而言，就具有长远的战略意义，应当予以足够的肯定和积极的评价。
本发明主旨技术方案，所给出的非天然纤维片状制件和聚氨酯涂层，尽管都是其单位面积重量值，但根据各自密度（比重）即可计算出其厚度。而厚度则是物件的形状。
本发明的进一步主张是，所述第一非天然纤维片状制件层和第二非天然纤维片状制件层，均是非天然纤维毡，或者是非天然纤维机织物。其目的显然还在于，以工业制品的规模化生产，实现可持续快速发展。
在上述技术方案中，本发明所优选的是：
所述非天然纤维毡，是玻璃纤维毡，或者是碳纤维毡，而所述非天然纤维机织物，是合成纤维机织物，或者是塑料长丝机织物。其目的显然在于，进一步保障本发明目标产品的质量和实用价值。
本发明还主张，所述第一聚氨酯涂层和第二聚氨酯涂层，均为微发泡硬质聚氨酯涂层。其目的显然在于，在保障本发明机械物理性能的同时，赋予其表面有一定的弹性，而不致于极其容易被划伤。
本发明还主张，在第一聚氨酯涂层或第二聚氨酯涂层的外表面，还具有装饰层，且所述装饰层是粘贴固着在第一聚氨酯涂层或第二聚氨酯涂层外表面的。由于装饰层的存在，不但让人有美感享受，而其还可以资别用其所制备用品（如箱、板等）的类别（包括存放物品的类别）。
而所述装饰层是装饰纸，或是装饰布，或是木皮，或是金属箔，或是有色树脂漆层。而所述装饰层种类的选择，可以以实际需要而定，其中所述物流箱、集装箱和汽车后备箱板，建议最好采用有色树脂油漆层。
出于避免水汽等进入本发明的空芯腔内，可能对本发明产生伤害的考虑，本发明还主张，在所述增强复合板材的周边还具有用来封闭其内腔的封闭件。
本发明的应用范围是很广的，而积极推荐的是：用于制作汽车后备箱板、天窗遮阳板和搁物板，集装箱围板，物流箱围板，建筑模板，轻质墙体，室内隔断，和室内装饰板。但不局限于此。
由于本发明增强芯材是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，它具有在加热和热压条件下良好的赋形性能，而本发明进一步主张，所述的增强复合板材所制作的种种制品，是通过加热或加热模压方式，而具有所理想几何形状的制品。这对于某些所述制品是必须的，例如汽车天窗遮阳板有弧度，汽车后备箱板有凸台和凹槽等等，都可以通过加热模压而形成。
上述技术方案得以全面实施后，本发明所具有的结构合理，板材质量好，实用性能强，重量轻，不易变形，工况稳定性好，使用寿命长和可制作的制品范围广等特点，是不言而喻的。尤其是本发明实现了全部用料工业化制备，而易于规模化生产，且可持续性发展（不用森林木材消耗），是对于已有技术（纸蜂窝板复合板材）的重大的改进升级。
附图说明
图1是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物的立体示意图；
图2本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本发明作进一步说明。
具体实施方式之一，请参读附图1和2.。
一种增强复合板材，它由第一聚氨酯涂层1，第一非天然纤维片状制件层2、增强芯材层3、第二非天然纤维片状制件层4和第二聚氨酯涂层5，依次复合且通过加热固化粘结而成一体，而其：
a，所述增强芯材层3的芯材，是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物；
b，所述第一非天然纤维片状制件层2和第二非天然纤维片状制件层4的单位面积重量，均在100~300g/m2范围内；
c，所述第一聚氨酯涂层1和第二聚氨酯涂层5的单位面积的重量，均在400~800 g/m2范围内；
d，所述增强复合板材，是厚度在6~40mm范围内的板材。
而所述第一非天然纤维片状制件层2和第二非天然纤维片状制件层4，均是非天然纤维毡，或者是非天然纤维机织物。
而所述非天然纤维毡，是玻璃纤维毡，或者是碳纤维毡，而所述非天然纤维机织物，是合成纤维机织物，或者是塑料长丝机织物。
而所述第一聚氨酯涂层1和第二聚氨酯涂层5，均为微发泡硬质聚氨酯涂层。
而其所述增强复合板材的周边，还具有用来封闭其内腔的封闭件7。
本发明上述增强复合板材，用于制作汽车后备箱板、天窗遮阳板和搁物板，集装箱围板，物流箱围板，建筑模板，轻质墙体，室内隔断和室内装饰板。
而所述增强复合板材制作的上述种种制品，是通过加热方式或加热模压方式，而具有理想几何形状的制品。
具体实施方式之二，请见附图1、2
一种增强复合板材，在第一聚氨酯涂层1或第二聚氨酯涂层5的外表面，还具有装饰层6，且所述装饰层6是粘贴固着在第一聚氨酯涂层1或第二聚氨酯涂层5外表面的；且所述装饰层6是装饰纸，或是装饰布，或是木皮，或是金属箔，或是有色树脂漆层。除此之外，其它均如同具体实施方式之一。
在以上所描述的两个具体实施方式中，本发明所述聚氨酯涂层1、5，建议采用德国BASF公司所面市的产品。
而其所述非天然纤维片状制件层2、4，优选的是玻纤毡或碳纤维毡。就其性价比而言，采用玻纤布或碳纤维机织物，则其制成品增强复合板材的机械物理性能或会更加先进，但其生产成本相比之下会高得多。若采用合成纤维机织物或者塑料长丝机织物（经编织物），当然也是可以的，而其制成品增强复合板材的质量、性能，相比之下，并不会产生严重的影响。但或有产生分层的可能，必须在所述目标产品的生产工艺上予以重视克服。
而本发明所述增强芯材层3，所采用的可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，目前本申请人业已批量投产面市。由于该立体中空板材机织物，是玻纤丝（纱）预浸可塑性树脂的机织物，为此，本申请人采用先进的制造工艺及其工艺设备（专机），来保证其所述机织物的质量。由于所述机织物的上层织物SZ和下层织物XZ之间，通过芯材层的芯纱XS呈X和W 字型的连接支撑，而能在预浸树脂的作用下，不但所述中空板状机织物（即本发明的增强芯材层3）充分直立站着，而且具有很好的再加工工艺性；且能够承受来自多轴向的作用力，而保持稳定不变形，且同时赋予了热塑造型的性能（详见申请号201510925969.4说明书）。由此可以认定，本发明采用可塑性预浸树脂立体中空板状机织物，作为其增强芯材层4，对于当下常用的蜂窝板芯材增强复合板而言，是具有里程碑意义的升级创新。
本发明生产方式的简要描述是：裁切符合工艺要求尺寸的可塑性预浸树脂立体中空板状机织物增强芯材3→同时在芯材两侧覆贴第一非天然纤维片状制件2和第二非天然纤维片状制件4→喷涂第一聚氨酯涂层1至所需工艺厚度→模夹翻身→喷涂第二聚氨酯涂层5至所需工艺厚度→整体置入模具内并输入烘箱加热→在固化工艺温度下保温加压，使聚氨酯微发泡，并穿透非天然纤维片状制件2、4，且渗透至立体中空板状机织物增强芯材3的上、下织物层SZ、XZ→冷却至常温→脱模，即制得本发明所述增强复合板材。
其中存在与所述增强复合板材周边的封闭件7，可以在上述生产方式的加工过程中，同时一并制作而成。
而所述装饰层6，既可以在第一聚氨酯涂层1或第二聚氨酯涂层5表面覆贴装饰材料（纸、布或金属箔、木皮等），通过模压，而制成一体。也可以是在脱模制得所述增强复合板材工序后，用粘接剂（聚氨酯）将装饰材料6覆贴粘着在聚氨酯涂层的表面，或用装饰树脂漆喷涂在聚氨酯涂层的表面。
本发明初样性能测试的结果是，以企业产品编号PGSF-12为例，它的性能是：重量2900g/m2，厚度12mm，密度242kg/m3，弯曲强度24Mpa，冲击强度20KJ/m2，耐温性-45~80℃，阻燃性0mm（离火自熄），吸水率＜1％，甲醛＜1MG/KG，有机挥发物含量44.8Usc/g，气味性3.5级，模拟试用期限可达10年。上述测试结果均符合或好于国家标准。
尤其是本发明采用所述立体中空板状机织物作为其增强芯材后，由于其吸水率很低，所述本发明增强复合板材在使用过程中，不会水解或受潮膨胀和变形，因而可以持续反复回用，这是已有技术的纸蜂窝芯材增强复合板所不可与其相比拟的。光此一项，就可以为面广量大的物流业降低巨额成本。
采用本发明制备的可折叠的物流周转箱（尤其是军工产品包装箱）批量试用结果显示，是十分令人满意的，受到了试用单位的一致好评。实现了本发明的初衷。

Claims (9)

1.一种增强复合板材，它由第一聚氨酯涂层（1），第一非天然纤维片状制件层（2）、增强芯材层（3）、第二非天然纤维片状制件层（4）和第二聚氨酯涂层（5），依次复合且通过加热固化粘结而成一体，其特征在于：
a，所述增强芯材层（3）的芯材，是可塑性预浸树脂立体中空板状机织物；
b，所述第一非天然纤维片状制件层（2）和第二非天然纤维片状制件层（4）的单位面积重量，均在100~300g/m2范围内；
c，所述第一聚氨酯涂层（1）和第二聚氨酯涂层（5）的单位面积的重量，均在400~800 g/m2范围内；
d，所述增强复合板材，是厚度在6~40mm范围内的板材。
2.如权利要求1所述的增强复合板材，其特征在于：所述第一非天然纤维片状制件层（2）和第二非天然纤维片状制件层（4），均是非天然纤维毡，或者是非天然纤维机织物。
3.如权利要求2所述的增强复合板材，其特征在于，所述非天然纤维毡，是玻璃纤维毡，或者是碳纤维毡，而所述非天然纤维机织物，是合成纤维机织物，或者是塑料长丝机织物。
4.如权利要求1所述的增强复合板材，其特征在于，所述第一聚氨酯涂层（1）和第二聚氨酯涂层（5），均为微发泡硬质聚氨酯涂层。
5.如权利要求1所述的增强复合板材，其特征在于，在第一聚氨酯涂层（1）或第二聚氨酯涂层（5）的外表面，还具有装饰层（6），且所述装饰层（6）是粘贴固着在第一聚氨酯涂层（1）或第二聚氨酯涂层（5）外表面的。
6.如权利要求5所述的增强复合板材，其特征在于，所述装饰层（6）是装饰纸，或是装饰布，或是木皮，或是金属箔，或是有色树脂漆层。
7.如权利要求1所述的增强复合板材，其特征在于，在所述增强复合板材的周边还具有用来封闭其内腔的封闭件（7）。
8.如权利要求1至7之一所述的增强复合板材，用于制作汽车后备箱板、天窗遮阳板和搁物板，集装箱围板，物流箱围板，建筑模板，轻质墙体，室内隔断和室内装饰板。
9.如权利要求8所述的增强复合板材制作的所述种种制品，是通过加热或加热模压方式，而具有所理想几何形状的制品。
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