CN108544608B - 一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法,利用竹篾将松散竹束编织成片状材料,然后与酚醛改性环氧树脂胶膜复合,支撑竹束竹篾混编预浸料,实现竹束竹篾片材定量树脂浸渍和质量控制;最后利用所得的竹束竹篾混编预浸料制作层压板,其成板热压工艺便于实现,且所得的板材具有较好的抗冲击性能,纵横向弯曲性能均优于普通竹篾人造板。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备领域,具体涉及一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法。
背景技术
竹束和竹篾都是竹材加工利用的主要单元,其竹材利用率较高,制得的竹材人造板性能较好。但是由于竹束和竹篾浸胶性能较差,其所制备的板材胶合性能差。同时,利用竹束制造板材,其热压压力较高,制得的板材密度较大。而利用竹篾制得的板材,热压压力较小,但是竹篾上胶量较小,板材内部存在较大的空隙缺陷。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法,以竹束竹篾混编片材为增强材料,利用热熔浸渍法,制备了性能可控的竹材预浸料,实现了高质量竹材层压板的制造。可以有效控制竹束竹篾树脂含量、提升预浸料表面质量,提高了组坯效率,优化了竹材人造板生产流程,改善了竹材人造板生产环境。为制备高质量竹材人造板提供了新的手段。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种竹束竹篾混编预浸料的制备方法,该预浸料以竹束竹篾混编片材为增强材料,环氧树脂复配胶液为基体;通过以下步骤制备所得:
S1、树脂胶膜的制备
称取适量环氧树脂,加热至90-110℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至60-90℃,依次加入固化剂、促进剂,高速搅拌至混料均匀,得混合浆料;其中,环氧树脂、固化剂、促进剂的质量比为100:7-10:1-3;
将所得的混合浆料涂到离型纸上,经真空吸附装置在0.05-0.15MPa的条件下吸附处理后,冷却成膜,收卷,得树脂胶膜;
S2、竹篾的制备
将竹材定长截断、定宽定厚剖篾,并使竹篾含水率保持在20%至30%之间;
S3、竹束的制备
将竹材2000mm定长截断后,通过碾压疏解制备厚度小于4mm,宽度分别为5mm和10mm,含水率在10%左右的竹束;
S4、竹束竹篾混编片材的制备
将竹篾和竹束纵横交叉编织,竹束纵向紧密排列,竹篾横向排列,纵向间隔距离为50mm或100mm,得竹束竹篾混编片材;
S5、竹束竹篾混编预浸料的制备:
在所得的竹束竹篾混编片材上表面涂刷液态环氧树脂(E51或E44),用量为竹束竹篾混编片材质量的20%,常温晾干后,上下表面覆盖树脂胶膜,然后进行热熔浸渍处理,冷却、存放。
进一步地,所述步骤S2中的竹材定长为1000mm或1500mm,宽为2mm至4mm,厚为0.5mm至1mm。
进一步地,所述步骤S5中热熔浸渍工艺条件为:压力为0.1MPa、0.2MPa或0.3MPa、温度为60℃、70℃、80℃或90℃、进料速度为24m/min、34m/min或4m/min。
本发明还提供了一种竹材层压板的制备方法,包括如下步骤:
取步骤S5制备所得的竹束竹篾混编预浸料进行层叠组坯,组坯完成后,依次进行预压、热压以及砂光、裁边、封存等后期处理,即得;
所述层叠组坯方向根据材料使用环境分为纵横组坯和顺纹组坯,层数为3层或5层;
所述预压的厚度为原来的40%-60%;
所述热压的压力为1-3MPa、热压温度为110-130℃、热压时间为1.5-2.5min/mm。
本发明具有以下有益效果:
1)选用尺寸规格较小的竹篾用于编织竹束,制备大幅面竹束片材,增强了竹束横向连接性能,提高了竹束预浸料横向连接的可靠性。
2)竹束竹篾混编预浸料首先浸渍环氧树脂复配胶液,增加竹束、竹篾和树脂胶黏性,然后在热熔浸胶机上覆盖热熔胶膜,提升预浸料表面质量,并对树脂含量进行定量控制。
3)利用竹束竹篾混编预浸料制作层压板,其成板热压工艺便于实现,且所得的板材具有较好的抗冲击性能,纵横向弯曲性能均优于普通竹篾人造板。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板制备,包括如下步骤:
S1、树脂胶膜的制备:
称取适量环氧树脂E51,加热至90℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至70℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二乙基四甲基咪唑),高速搅拌至混料均匀,得混合浆料;其中,环氧树脂E51、固化剂、促进剂的质量比为100:7:2;
将混合浆料涂到离型纸上,冷却成膜,收卷,得树脂胶膜;
S2、竹篾的制备:
将竹材截断定长1000mm、定宽定厚剖篾:宽2mm、厚0.5mm,并使得竹篾含水率保持在25%,使得竹篾保留一定韧性。
S3、竹束制备:
将竹材截断定长2000mm后,通过碾压疏解制备厚度为3mm,宽度为5mm-10mm,含水率在10%左右的竹束;
S4、竹束竹篾混编片材的制备:
将竹篾和竹束纵横交叉编织制作竹束竹篾混编片材,其中,竹束纵向紧密排列,竹篾横向排列,纵向间隔距离为50mm;
S5、竹束竹篾混编预浸料制备
在竹束竹篾混编片材上表面涂刷液态环氧树脂E51,用量为竹束竹篾混编片材质量的20%,常温晾干后,上下表面覆盖树脂胶膜进行热熔浸渍,,控制树脂含量在30%,热熔浸渍工艺为压力0.2MPa、温度70℃、进料速度2m/min,冷却、存放;
S6、高质量竹材层压板的制备:
取竹束竹篾混编预浸料进行层叠组坯,层数为5层,组坯方向为顺纹组坯,然后进行预压、热压(热压压力3MPa、热压温度130℃、热压时间1.5min/mm)、后期处理(砂光、裁边、封存)。
竹篾预浸料性能:树脂含量(30%)、粘度(合格)、树脂流动度(11%)。
竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.65g/cm3,板材纵向弯曲性能>190MPa。
实施例2
一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法,包括如下步骤:
S1、树脂胶膜的制备:
称取适量环氧树脂E44,加热至100℃熔融1h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(2-甲基咪唑),高速搅拌至混料均匀,得混合浆料;其中,环氧树脂E51、固化剂、促进剂的质量比100:8:1;
将所得的混合浆料涂到离型纸上,冷却成膜,收卷,得树脂胶膜;
S2、竹篾的制备:
将竹材截断定长1000mm、定宽定厚剖篾:宽3mm、厚0.8mm,并使得竹篾的含水率保持在25%,使得竹篾保留一定韧性。
S3、竹束的制备:
将竹材截断定长2000mm,通过碾压疏解制备厚度为2mm,宽度为10mm,含水率在10%左右的竹束。
S4、竹束竹篾混编片材的制备:
将竹篾和竹束纵横交叉编织制备竹束竹篾混编片材,其中,竹束纵向紧密排列,竹篾横向排列,纵向间隔距离为100mm;
S5、竹束竹篾混编预浸料制备:
在竹束竹篾混编片材上表面涂刷液态环氧树脂E44,用量为竹束竹篾混编片材质量的20%,常温晾干,上下表面覆盖树脂胶膜后进行热熔浸渍,,控制树脂含量在35%,热熔浸渍工艺为压力0.2MPa、温度70℃、进料速度2m/min,冷却、存放;
S6、高质量竹材层压板制备:
取竹束竹篾混编预浸料进行层叠组坯,层数为3层,组坯方向为中间层横向组坯,其他层纵向组坯,然后进行预压、热压(热压压力3MPa、热压温度120℃、热压时间2min/mm)、后期处理(砂光、裁边、封存)。
竹篾预浸料性能:树脂含量(35%)、粘度(合格)、树脂流动度(13%)。
竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.62g/cm3,板材纵向弯曲性能>160MPa。
实施例3
一种竹束竹篾混编预浸料及其层压板的制备方法,包括如下步骤:
S1、树脂胶膜的制备:
按质量比1:1称取适量环氧树脂E51和E44,加热至95℃熔融1.5h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入固化剂(硼化物)、促进剂(二甲基脲),制备比为100:8:2,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,冷却成膜,收卷,得树脂胶膜;
S2、竹篾的制备:
将竹材截断定长1000mm,定宽定厚剖篾:宽1mm、厚0.3mm,并使得竹篾含水率保持在25%,使得竹篾保留一定韧性。
S3、竹束的制备
将竹材截断定长2000mm后,通过碾压疏解制备厚度为4mm,宽度为5mm,含水率在10%左右的竹束;
S4、竹束竹篾混编片材的制备:
将竹篾和竹束纵横交叉编织制作竹束竹篾混编片材,其中,竹束纵向紧密排列,竹篾横向排列,纵向间隔距离为50mm。
S5、竹束竹篾混编预浸料的制备:
在竹束竹篾混编片材上表面涂刷液态环氧树脂E51+E44,用量为竹束竹篾混编片材质量的20%,常温晾干,上下表面覆盖树脂胶膜后进行热熔浸渍处理,,控制树脂含量在35%,热熔浸渍工艺为压力0.1MPa、温度80℃、进料速度2m/min,冷却、存放。
S6、高质量竹材层压板制备:
取竹束竹篾混编预浸料进行层叠组坯,层数为5层,组坯方向为顺纹组坯,然后进行预压、热压(热压压力3MPa、热压温度130℃、热压时间1.5min/mm)、后期处理(砂光、裁边、封存)。
竹篾预浸料性能:树脂含量(35%)、粘度(合格)、树脂流动度(10%)。
竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.62g/cm3,板材纵向弯曲性能>200MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种竹束竹篾混编预浸料的制备方法,其特征在于,该预浸料以竹束竹篾混编片材为增强材料,环氧树脂复配胶液为基体;通过以下步骤制备所得:
S1、树脂胶膜的制备
称取适量环氧树脂,加热至90-110℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至60-90℃,依次加入固化剂、促进剂,高速搅拌至混料均匀,得混合浆料;其中,环氧树脂、固化剂、促进剂的质量比为100:7-10:1-3;
将所得的混合浆料涂到离型纸上,经真空吸附装置在0.05-0.15MPa的条件下吸附处理后,冷却成膜,收卷,得树脂胶膜;
S2、竹篾的制备
将竹材定长截断、定宽定厚剖篾,并使竹篾含水率保持在20%至30%之间;所述竹材定长为1000mm或1500mm,宽为2 mm至4mm,厚为0.5 mm至1mm;
S3、竹束的制备
将竹材2000mm定长截断后,通过碾压疏解制备厚度小于4mm,宽度分别为5mm和10mm,含水率在10%的竹束;
S4、竹束竹篾混编片材的制备
将竹篾和竹束纵横交叉编织,竹束纵向紧密排列,竹篾横向排列,纵向间隔距离为50mm或100mm,得竹束竹篾混编片材;
S5、竹束竹篾混编预浸料的制备:
在所得的竹束竹篾混编片材上表面涂刷液态环氧树脂,用量为竹束竹篾混编片材质量的20%,常温晾干后,上下表面覆盖树脂胶膜,然后进行热熔浸渍处理,冷却、存放。
2.如权利要求1所述的一种竹束竹篾混编预浸料的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中热熔浸渍工艺条件为:压力为0.1 MPa、0.2 MPa或0.3MPa、温度为60℃、70℃、80℃或90℃、进料速度为2m/min或4m/min。
3.一种采用权利要求1中所述竹束竹篾混编预浸料的竹材层压板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
取步骤S5制备所得的竹束竹篾混编预浸料进行层叠组坯,组坯完成后,依次进行预压、热压以及砂光、裁边、封存后期处理,即得;
所述层叠组坯方向根据材料使用环境分为纵横组坯和顺纹组坯,层数为3层或5层;
所述预压的厚度为原来的40%-60%;
所述热压的压力为1-3MPa、热压温度为110-130℃、热压时间为1.5-2.5min/mm。
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GR01 | Patent grant | ||
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