CN111559042A - 一种高强度硬质泡沫芯材板及其制备方法 - Google Patents

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刘雪强
赵吉敏
吕殿华
吕硕
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Guangzhou Yueqi Plastic Composite Board Co ltd
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Guangzhou Yueqi Plastic Composite Board Co ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度硬质泡沫芯材板及其制备方法。本发明的高强度硬质泡沫芯材板的制备方法包括以下步骤：1)制作成型模具，再将纤维毡固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架；2)将聚氨酯基料和发泡剂混合均匀后注入成型模具，闭模，进行发泡成型。本发明的高强度硬质泡沫芯材板的握钉力大、强度高、质轻，保温、隔音效果好，泡沫层的密度小，其制备工艺简单，将其与面层材料贴合后可以直接替代木板、塑料板和金属板。

Description

一种高强度硬质泡沫芯材板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度硬质泡沫芯材板及其制备方法。
背景技术
泡沫塑料，又称微孔塑料，是一种整体布满无数互相连通或互不连通微孔的塑料材料，具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，通常用作填充、保温和隔音材料。
目前，市面上最为常见的泡沫塑料材料是聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，且硬质聚氨酯泡沫塑料的热导率低，是一种优质的绝热保温保冷材料，此外还具有良好的加工性能和成型性。然而，聚氨酯硬质泡沫材料作为承载结构材料使用时还要求有更优异的强度、模量以及尺寸稳定性，纤维增强聚氨酯硬质泡沫材料弥补了这个缺陷。
纤维增强聚氨酯硬质泡沫材料常用玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、二氧化硅、碳酸钙等作为增强材料，和普通的聚氨酯硬质泡沫材料相比，整体强度有不小提升，但由于其结构是分层次的，各层以及不同方向的强度不同，最终导致纤维增强聚氨酯硬质泡沫材料的握钉力较小，限制了其应用。
因此，有必要开发一种强度更高、握钉力更大的聚氨酯硬质泡沫材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度硬质泡沫芯材板及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种高强度硬质泡沫芯材板的制备方法，包括以下步骤：
1)制作成型模具，再将纤维毡固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架；
2)将聚氨酯基料和发泡剂混合均匀后注入成型模具，闭模，进行发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
优选的，步骤1)所述纤维毡为玻璃纤维毡、聚酯纤维毡、芳纶纤维毡、尼龙纤维毡、棉纤维毡中的一种。
进一步优选的，步骤1)所述纤维毡为玻璃纤维毡。
再进一步优选的，步骤1)所述纤维毡为单位面积质量20～60g/m2的玻璃纤维毡。
优选的，步骤1)所述立体纤维骨架由网状纤维和三维卷曲纤维构成。
优选的，所述网状纤维为网状玻璃纤维、网状聚酯纤维、网状芳纶纤维、网状尼龙纤维、网状棉纤维中的至少一种。
优选的，所述网状纤维的单位面积质量为50～150g/m2，网眼规格为(3～8)mm×(3～8)mm。
优选的，所述三维卷曲纤维为三维卷曲聚酯纤维、三维卷曲芳纶纤维、三维卷曲尼龙纤维、三维卷曲棉纤维中的至少一种。
优选的，步骤2)所述发泡剂为正戊烷、异戊烷、环戊烷、正丁烷中的至少一种。
优选的，步骤2)所述聚氨酯基料、发泡剂的质量比为1：(0.004～0.012)。
优选的，步骤2)所述发泡成型在30～60℃下进行，发泡成型时间为30～60min。
本发明的有益效果是：本发明的高强度硬质泡沫芯材板的握钉力大、强度高、质轻，保温、隔音效果好，泡沫层的密度小，其制备工艺简单，将其与面层材料贴合后可以直接替代木板、塑料板和金属板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种高强度硬质泡沫芯材板，其制备方法包括以下步骤：
1)制作成型模具(规格：100cm×50cm×6cm)，再将纤维毡(单位面积质量为40g/m2)固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架(由网状玻璃纤维和三维卷曲尼龙纤维构成；网状玻璃纤维的单位面积质量为120g/m2，网眼规格为4mm×4mm)；
2)将聚氨酯基料和正戊烷按照质量比1:0.005混合均匀后注入成型模具，闭模，40℃下进行50min发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
实施例2：
一种高强度硬质泡沫芯材板，其制备方法包括以下步骤：
1)制作成型模具(规格：100cm×50cm×6cm)，再将纤维毡(单位面积质量为35g/m2)固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架(由网状玻璃纤维和三维卷曲芳纶纤维构成；网状玻璃纤维的单位面积质量为80g/m2，网眼规格为6mm×6mm)；
2)将聚氨酯基料和正戊烷按照质量比1:0.008混合均匀后注入成型模具，闭模，60℃下进行40min发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
实施例3：
一种高强度硬质泡沫芯材板，其制备方法包括以下步骤：
1)制作成型模具(规格：100cm×50cm×3cm)，再将纤维毡(单位面积质量为60g/m2)固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架(由网状玻璃纤维和三维卷曲棉纤维构成；网状玻璃纤维的单位面积质量为50g/m2，网眼规格为8mm×8mm)；
2)将聚氨酯基料和正丁烷按照质量比1:0.012混合均匀后注入成型模具，闭模，60℃下进行60min发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
实施例4：
一种高强度硬质泡沫芯材板，其制备方法包括以下步骤：
1)制作成型模具(规格：100cm×50cm×3cm)，再将纤维毡(单位面积质量为50g/m2)固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架(由网状玻璃纤维和三维卷曲尼龙纤维构成；网状玻璃纤维的单位面积质量为80g/m2，网眼规格为5mm×5mm)；
2)将聚氨酯基料和正戊烷按照质量比1:0.006混合均匀后注入成型模具，闭模，40℃下进行60min发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
实施例5：
一种高强度硬质泡沫芯材板，其制备方法包括以下步骤：
1)制作成型模具(规格：100cm×50cm×2cm)，再将纤维毡(单位面积质量为35g/m2)固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架(由网状玻璃纤维和三维卷曲聚酯纤维构成；网状玻璃纤维的单位面积质量为100g/m2，网眼规格为4mm×4mm)；
2)将聚氨酯基料和正丁烷按照质量比1:0.004混合均匀后注入成型模具，闭模，30℃下进行30min发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
注：实施例1～5中注入成型模具的聚氨酯基料的组成和重量完全一样。
测试例：
将实施例1～3的高强度硬质泡沫芯材板的两面分别贴合厚度0.5mm的3003铝合金板，实施例4～5的高强度硬质泡沫芯材板的两面分别贴合厚度0.8mm的3003铝合金板，再进行性能测试，测试结果如下表所示：
表1实施例1～5的高强度硬质泡沫芯材板的性能测试结果
Figure BDA0002464767520000031
Figure BDA0002464767520000041
注：
握钉力的测试方法如下：将特制的膨胀螺栓(见CN 208793412U)完全钉进复合板，再测试将膨胀螺栓强行扯出所需要的最小的力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度硬质泡沫芯材板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制作成型模具，再将纤维毡固定在模具底部和顶部，并在模具中设置立体纤维骨架；
2)将聚氨酯基料和发泡剂混合均匀后注入成型模具，闭模，进行发泡成型，得到高强度硬质泡沫芯材板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述纤维毡为玻璃纤维毡、聚酯纤维毡、芳纶纤维毡、尼龙纤维毡、棉纤维毡中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述立体纤维骨架由网状纤维和三维卷曲纤维构成。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述网状纤维为网状玻璃纤维、网状聚酯纤维、网状芳纶纤维、网状尼龙纤维、网状棉纤维中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述三维卷曲纤维为三维卷曲聚酯纤维、三维卷曲芳纶纤维、三维卷曲尼龙纤维、三维卷曲棉纤维中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述发泡剂为正戊烷、异戊烷、环戊烷、正丁烷中的至少一种。
7.根据权利要求1或2或6所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述聚氨酯基料、发泡剂的质量比为1：(0.004～0.012)。
8.根据权利要求1或2或6所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述发泡成型在30～60℃下进行，发泡成型时间为30～60min。
9.一种高强度硬质泡沫芯材板，其特征在于：由权利要求1～8中任意一项所述的方法制备得到。
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