CN108797945B - 一种高强度地板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高强度地板，地板自下而上依次包括：木塑层、第一胶膜层、碳纤维复合材料层、第二胶膜层以及PVC层，其中，高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种高强度地板。
背景技术
地板，即房屋地面或楼面的表面层。由木料或其他材料做成。地板的分类有很多，按结构分类有：实木地板、强化复合木地板、三层实木复合地板、竹木地板、防腐地板、软木地板以及目前最流行的多层实木复合地板等；按用途分类有：家用，商业用，防静电地板，户外地板，舞台舞蹈专用地板，运动馆场内专用地板，田径专用地板等；按环保等级分类有：E0级地板、E1级地板、F4级别地板，JAS星级标准的F4星地板等等。实木地板是木材经烘干，加工后形成的地面装饰材料。它具有花纹自然，脚感舒适，使用安全的特点，是卧室、客厅、书房等地面装修的理想材料。实木的装饰风格返璞归真，质感自然，在森林覆盖率下降，大力提倡环保的今天，实木地板则更显珍贵。而实木地板的弱点在于对潮湿及阳光的耐久性差，潮湿令天然木材膨胀，而干透反而会收缩，因而导致隙缝甚至是屈曲翘起。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度地板，从而克服现有技术的缺点。
本发明提供了一种高强度地板，其特征在于：地板自下而上依次包括：木塑层、第一胶膜层、碳纤维复合材料层、第二胶膜层以及PVC层，其中，高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。
优选地，上述技术方案中，其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为80-90℃，烘干时间为30-40h。
优选地，上述技术方案中，第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。
优选地，上述技术方案中，在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。
优选地，上述技术方案中，第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为3-5℃/min，升压速率为60-80kPa/min，热压温度为80-90℃，热压压力为400-500kPa，保温保压时间为40-50min；第二阶段：升温速率为3-5℃/min，升压速率为60-80kPa/min，热压温度为150-160℃，热压压力为60-70kPa，保温保压时间为70-80min。
优选地，上述技术方案中，第二热压工艺具体为：热压温度为170-180℃，热压压力为1-3MPa，保温保压时间为30-40min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：现有技术中的实木地板大多完全依靠实木自身的结构来进行承力，地板中的其它层只是对于实木本身的补充和装饰。现有技术中的这种地板设计实际上过分高估了实木材料本身的性能。实木材料由于气候关系将产生裂纹（例如某些实木是生产在热带气候中，如果将这些实木运到北方，则由于北方天冷干燥，将导致木头内部产生裂纹）。这些裂纹由于应力的作用将会快速扩展变长，如果将应力全部加载在实木上，实木的使用寿命将会大大缩短。这对于实木地板的长时间使用是极为不利的。为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种实木地板复合材料，本发明的复合材料在实木层中夹层了一层碳纤维复合材料层，该碳纤维复合材料层的刚度和强度都远大于实木本身，该碳纤维复合材料层能够分担实木材料中的大部分应力，所以使得实木中的裂纹不会快速扩展，延长地板使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明的高强度地板的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1是根据本发明的高强度地板的结构示意图。本发明的地板自下而上依次包括：木塑层105、第一胶膜层104、碳纤维复合材料层103、第二胶膜层102以及PVC层101。
实施例1
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为80℃，烘干时间为40h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为3℃/min，升压速率为60kPa/min，热压温度为80℃，热压压力为500kPa，保温保压时间为50min；第二阶段：升温速率为3℃/min，升压速率为60kPa/min，热压温度为150℃，热压压力为70kPa，保温保压时间为80min。第二热压工艺具体为：热压温度为170℃，热压压力为3MPa，保温保压时间为40min。
实施例2
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为90℃，烘干时间为30h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为5℃/min，升压速率为80kPa/min，热压温度为90℃，热压压力为400kPa，保温保压时间为40min；第二阶段：升温速率为5℃/min，升压速率为80kPa/min，热压温度为160℃，热压压力为60kPa，保温保压时间为70min。第二热压工艺具体为：热压温度为180℃，热压压力为1MPa，保温保压时间为30min。
实施例3
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为85℃，烘干时间为35h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为85℃，热压压力为450kPa，保温保压时间为45min；第二阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为155℃，热压压力为65kPa，保温保压时间为75min。第二热压工艺具体为：热压温度为175℃，热压压力为2MPa，保温保压时间为35min。
实施例4
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为100℃，烘干时间为20h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为85℃，热压压力为450kPa，保温保压时间为45min；第二阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为155℃，热压压力为65kPa，保温保压时间为75min。第二热压工艺具体为：热压温度为175℃，热压压力为2MPa，保温保压时间为35min。
实施例5
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为85℃，烘干时间为35h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为8℃/min，升压速率为50kPa/min，热压温度为100℃，热压压力为600kPa，保温保压时间为30min；第二阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为155℃，热压压力为65kPa，保温保压时间为75min。第二热压工艺具体为：热压温度为175℃，热压压力为2MPa，保温保压时间为35min。
实施例6
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为85℃，烘干时间为35h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为85℃，热压压力为450kPa，保温保压时间为45min；第二阶段：升温速率为8℃/min，升压速率为50kPa/min，热压温度为180℃，热压压力为80kPa，保温保压时间为40min。第二热压工艺具体为：热压温度为175℃，热压压力为2MPa，保温保压时间为35min。
实施例7
高强度地板以如下步骤制造：提供多层平纹碳纤维；将多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；将碳纤维预浸料铺放在模具上；在铺放有碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；将真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到碳纤维复合材料层；在碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；在第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；对第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。其中模具通过以下步骤进行处理：使用丙酮擦洗模具表面；使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹模具表面；对模具进行烘干，其中烘干具体为：烘干温度为85℃，烘干时间为35h。第一胶膜层以及第二胶膜层是PVB胶膜。在碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维。第一热压工艺具体为：第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为85℃，热压压力为450kPa，保温保压时间为45min；第二阶段：升温速率为4℃/min，升压速率为70kPa/min，热压温度为155℃，热压压力为65kPa，保温保压时间为75min。第二热压工艺具体为：热压温度为190℃，热压压力为5MPa，保温保压时间为20min。
对实施例1-7的木地板抗弯强度和压缩强度的测试，出于观察方便的目的，对所有数据进行了标准化处理。
表1
| 抗弯强度 | 压缩强度 | |
| 实施例1 | 100% | 100% |
| 实施例2 | 101% | 103% |
| 实施例3 | 102% | 104% |
| 实施例4 | 74% | 65% |
| 实施例5 | 80% | 72% |
| 实施例6 | 83% | 73% |
| 实施例7 | 81% | 78% |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种高强度地板，其特征在于：所述地板自下而上依次包括：木塑层、第一胶膜层、碳纤维复合材料层、第二胶膜层以及PVC层，
所述第一胶膜层以及所述第二胶膜层是PVB胶膜；
所述碳纤维复合材料中具有5层平纹碳纤维；
其中，所述高强度地板以如下步骤制造：
提供多层平纹碳纤维；
将所述多层平纹碳纤维中的每一层碳纤维与浸渍环氧树脂，得到碳纤维预浸料；
将所述碳纤维预浸料铺放在模具上；
在铺放有所述碳纤维预浸料的模具周围贴密封胶条以及真空袋，并抽真空，得到真空袋碳纤维预浸料层叠体；
将所述真空袋碳纤维预浸料层叠体放入热压罐中，对所述真空袋碳纤维预浸料层叠体进行第一热压，得到所述碳纤维复合材料层；
所述第一热压分为两阶段：第一阶段：升温速率为3-5℃/min，升压速率为60-80kPa/min，热压温度为80-90℃，热压压力为400-500kPa，保温保压时间为40-50min；第二阶段：升温速率为3-5℃/min，升压速率为60-80kPa/min，热压温度为150-160℃，热压压力为60-70kPa，保温保压时间为70-80min；
在所述碳纤维复合材料层表面铺设PVB胶膜，得到第一层叠体；
在所述第一层叠体表面分别铺设木塑层以及PVC层，得到第二层叠体；
对所述第二层叠体进行第二热压，得到高强度地板。
2.如权利要求1所述的高强度地板，其特征在于：其中所述模具通过以下步骤进行处理：
使用丙酮擦洗所述模具表面；
使用有机溶剂稀释的硅脂涂抹所述模具表面；
对所述模具进行烘干，其中所述烘干具体为：烘干温度为80-90℃，烘干时间为30-40h。
3.如权利要求1所述的高强度地板，其特征在于：所述第二热压工艺具体为：热压温度为170-180℃，热压压力为1-3MPa，保温保压时间为30-40min。
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