CN115071046A - 一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 - Google Patents
一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115071046A CN115071046A CN202210770346.4A CN202210770346A CN115071046A CN 115071046 A CN115071046 A CN 115071046A CN 202210770346 A CN202210770346 A CN 202210770346A CN 115071046 A CN115071046 A CN 115071046A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wood
- intermediate layer
- polymer
- injection molding
- connection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- -1 loess Chemical compound 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 claims 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 9
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 2
- 240000007263 Pinus koraiensis Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 244000271246 Cedrela sinensis Species 0.000 description 1
- 235000011783 Cedrela sinensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000018783 Dacrycarpus dacrydioides Nutrition 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 241000158728 Meliaceae Species 0.000 description 1
- 240000002834 Paulownia tomentosa Species 0.000 description 1
- 235000011615 Pinus koraiensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000008578 Pinus strobus Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 244000086363 Pterocarpus indicus Species 0.000 description 1
- 235000009984 Pterocarpus indicus Nutrition 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 240000002871 Tectona grandis Species 0.000 description 1
- 241001106462 Ulmus Species 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/1418—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the inserts being deformed or preformed, e.g. by the injection pressure
- B29C45/14221—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the inserts being deformed or preformed, e.g. by the injection pressure by tools, e.g. cutting means
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14467—Joining articles or parts of a single article
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
- B29C2045/14868—Pretreatment of the insert, e.g. etching, cleaning
Abstract
本发明涉及一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，包括如下步骤：S1中间层的制备；S2木材的表面处理；S3被连接体A干燥处理；S4注塑成型。本发明采用直接加热熔融的热连接技术以实现木材与高分子材料的连接，不使用任何有毒有害的化学粘接剂，安全环保，同时连接强度更高、密封性更好、耐久性更长；利用中间层连接部件将木材与高分子材料采用注塑连接方式，改善界面连接性能，制备的木材与高分子连接体更加的牢固；本发明利用直接注塑成型的连接方式，能将木材与高分子材料的连接及其成型同时进行，一步完成，降低生产成本，促进了轻量化技术的进程，带来了巨大的发展前景。
Description
技术领域
本发明属于设计连接技术领域，尤其涉及一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法。
背景技术
随着现代科技的快速发展，人们对工业产品的材质、结构和性能要求也在不断的提高，单一材料的性能往往不能满足实际需求，尤其是汽车制造等大型产业。很多复杂的结构部件往往需要集成多种材料，利用不同材料的优势来满足具体的应用需求。
高分子材料具有轻质、耐腐蚀、易加工、低成本等优点，广泛应用于高铁、汽车、飞机、船舶部件以及医疗器械、数码产品、建筑装饰等，迅速成为应用最为广泛的材料之一。伴随着人类活动的不断增加，通过使用低密度的高分子材料、木材类材料来取代金属材料以实现交通工具的减重，从而达到降低能源消耗，减少二氧化碳排放等目的，这样的“轻量化”模式在汽车等制造领域中，越来越占据着举足轻重的地位。
木材相对于高分子材料具有更低的密度(通常0.4～0.6g/cm3)，因此就能更大程度的实现“轻量化”的减重需求，由于木材存在力学性能较低，所以在很多场合需要其与高分子材料连接制备木材与高分子材料连接件使用。木材与高分子材料的连接产品，适用于日常用品，家具，与汽车、高铁、飞机上的内饰等，主要适用于面积大且相对平坦的零部件产品，技术需求广泛。
但是，原有金属材料之间通常采用的焊接工艺不适用于木材与高分子材料之间，从而相应的对多种材料部件设计、制造和连接提出了新的技术要求。目前对于木材的连接主要使用粘接剂，但是因其存在粘接强度低、环境污染严重、粘接耐热性与耐久性差等一直受到制约。如何将木材与高分子材料之间很好的连接是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对上述的现有技术存在的不足，提供一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，以解决现有的技术问题。
本发明的具体技术方案如下：
一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，包括如下步骤：
S1中间层的制备：将中间层材料高分子材料和填料按照一定的比例熔融共混，采用切割、热板、压延或吹塑的成型工艺将上述中间层材料制备成中间层；
S2被连接体的处理：将木材进行表面处理，得到被连接体A；
S3被连接体干燥处理：被连接体A在室温下直接风干或在烘箱中烘干；S4注塑成型：将步骤S3中干燥处理的被连接体A裁剪或切割为所需形状，置于模具内，表面处理界面朝外，将中间层置于被连接界面上；设置好注塑条件后，再将高分子连接体B熔融后注塑入模具中，利用注塑成型工艺，待模具冷却后，即得到木材与高分子材料连接件。
本发明采用上述技术特征具有如下技术效果：
采用直接加热熔融的热连接技术以实现木材与高分子材料的连接，与传统异种材料的机械连接和胶粘剂连接等方法相比，不使用任何有毒有害的化学粘接剂，安全环保，同时连接强度更高、密封性更好、耐久性更长。本发明制备了相应的中间层，利用中间层连接部件将木材与高分子连接体采用注塑连接方式，改善界面连接性能，制备的木材与高分子连接件更加的牢固。本发明利用直接注塑成型的连接方式，能将高分子连接体与木材与连接及其成型同时进行，一步完成，降低了生产成本，促进了轻量化技术的进程，带来了巨大的发展前景。
进一步地，所述中间层材料按照质量百分比计，其物质组成为高分子材料为95.0％-99.9％，填料为0.1％-5.0％。
进一步地，所述高分子材料为PP、PE、PC、PMMA、PA、PCL、PLA、PBS、PVA、LCP、PEET、PBT、PPS、ABS或及其衍生物，其中的一种或几种的共混物。
进一步地，所述中间层的厚度为2.0-50μm；
进一步地，所述高分子材料与所述高分子连接体B的材质相同或为衍生物。
进一步地，所述的填料包括纤维素、木质素、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、氮化硼粉末、聚酯纤维、碳酸钙、膨润土、凹凸棒、羟基磷灰石、黄土、高岭土或壳聚糖，其中的一种或几种。
采用上述进一步技术特征的技术效果：填料的加入，一是调节中间层的颜色，二是有利于中间层的流动性。
进一步地，所述步骤S2中的表面处理方式为浸渍法、涂覆法或蒸汽法，其中的一种或几种方式同时进行；
进一步地，所述步骤S2中的表面处理所用的液体为自来水、纯净水、化学溶液或熔融树脂溶液。
进一步地，所述化学溶液包括硅烷偶联剂、表面活性剂配置的酸性溶液或表面活性剂配置的碱性溶液。
进一步地，所述步骤S2中的表面处理的温度为40℃～100℃，表面处理的时间为1.0min～300min。
采用上述进一步技术特征的技术效果：将木材进行表面处理，使得木材表面有机化，增加其与高分子材料的相容性，或使得木材表面可与高分子材料在连接界面处发生化学反应的官能团。
进一步地，所述步骤S2中的木材为杉木、榆木、柳木、红木、柚木、香椿木、樱桃木、花梨木、红松木、白松木或泡桐木的一种实木，或由一种或几种木材组成的颗粒板或复合板。
进一步地，所述步骤S3中的烘箱烘干的温度为40℃～120℃，时间为10min～600min。
进一步地，所述步骤S4中，所述注塑温度为大于所述高分子连接体B的熔融温度20℃，小于所述高分子连接体B的分解温度20℃，所述注塑的压力为20～130MPa，所述注塑的速度为3～95％。
进一步地，所述步骤S4中，所述高分子连接体B的熔融温度为100～350℃，所述的注塑的温度为150～380℃。
本发明提供一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，采用直接加热熔融的热连接技术以实现木材与高分子材料的连接，不使用任何有毒有害的化学粘接剂，安全环保，同时连接强度更高、密封性更好、耐久性更长；本发明利用中间层连接部件将木材与高分子材料采用注塑连接方式，改善界面连接性能，制备的木材与高分子连接体更加的牢固；本发明利用直接注塑成型的连接方式，能将木材与高分子材料的连接及其成型同时进行，一步完成，降低了生产成本，促进了轻量化技术的进程，带来了巨大的发展前景。
附图说明
图1为本发明实施例1的连接强度测试图；
图2为本发明实施例1的连接件的杉木复合板材侧的SEM照片；
图3为本发明实施例1的连接件的PP侧的SEM照片；
图4本发明实施例2的连接强度测试图；
图5为本发明实施例2的连接件的杉木复合板材侧的SEM照片；
图6为本发明实施例2的连接件的PLA侧的SEM照片；
图中标记说明：
N-没有使用中间层；Y-使用中间层。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，包括如下步骤：
S1中间层的制备：将中间层材料高分子材料聚丙烯(PP)和0.2wt％的填料炭黑比例熔融共混，注塑为80mm(长)*10mm(宽)*4mm(厚)的长方形试验片作为中间层材料；利用超薄切片机(德国Leica)切出厚度20μm的薄膜，作为中间层。
S2被连接体的处理：将杉木复合板材进行表面处理，所述表面处理方法为在80℃水浴中浸渍10min，得到被连接体A；
S3被连接体干燥处理：被连接体A在80℃的烘箱中干燥10h；
S4注塑成型：将被连接体A加工为40mm(长)*10mm(宽)*1mm(厚)的试验片，置于模具内，表面处理界面朝外，将中间层置于被连接界面上，所述中间层与被连接体A接触，且没有空气、灰尘等其他物质，同时保证中间层平整、舒展、不起皱；也可采用胶带将中间层与被连接体A进行简单的粘贴固定。设置注塑的温度为200℃，注塑速度为30mm/s，模具温度为80℃，再将高分子连接体B(PP)熔融后注塑入模具中，利用注塑成型工艺，待模具冷却后，即可得到杉木复合板材与高分子被连接体B(PP)的连接件。
测试其连接强度如图1所示，杉木复合板材与高分子被连接体B(PP)的连接件的杉木复合板材侧的SEM照片如图2所示，PP侧的SEM照片如图3所示。
实施例2：
一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，包括如下步骤：
S1中间层的制备：将中间层材料高分子材料聚乳酸(PLA)和0.2wt％的填料炭黑比例熔融共混，注塑为80mm(长)*10mm(宽)*4mm(厚)的长方形试验片作为中间层材料；利用超薄切片机(德国Leica)切出厚度20μm的薄膜，作为中间层。
S2被连接体的处理：将杉木复合板材进行表面处理，所述表面处理方法为在80℃水浴中浸渍10min，得到被连接体A；
S3被连接体干燥处理：被连接体A在80℃的烘箱中干燥10h；
S4注塑成型：将被连接体A加工为40mm(长)*10mm(宽)*1mm(厚)的试验片，置于模具内，表面处理界面朝外，将中间层置于被连接界面上，所述中间层与被连接体A接触，且没有空气、灰尘等其他物质，同时保证中间层平整、舒展、不起皱；也可以采用一定的胶将中间层与被连接体A之间进行简单的粘贴固定。设置注塑的温度为200℃，注塑速度为30mm/s，模具温度为80℃，再将高分子连接体B(PLA)熔融后注塑入模具中，利用注塑成型工艺，待模具冷却后，即可得到杉木复合板材与高分子被连接体B(PLA)的连接件。
测试其连接强度等如图4所示，杉木复合板材与高分子被连接体B(PLA)的连接件的杉木复合板材侧的SEM照片如图5所示，PLA侧的SEM照片如图6所示。
综上所述，本发明提供的一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，采用直接加热熔融的热连接技术以实现木材与高分子材料的连接，不使用任何有毒有害的化学粘接剂，安全环保，同时连接强度更高、密封性更好、耐久性更长；本发明利用中间层连接部件将木材与高分子材料采用注塑连接方式，改善界面连接性能，与不采用中间层制备的木材与高分子连接件更加的牢固；本发明利用直接注塑成型的连接方式，能将木材与高分子材料的连接及其成型同时进行，一步完成，降低了生产成本，促进了轻量化技术的进程，带来了巨大的发展前景。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1中间层的制备：将中间层材料高分子材料和填料熔融共混，采用切割、热板、压延或吹塑的成型工艺将上述中间层材料制备成中间层；
S2木材的表面处理：将木材进行表面处理，得到被连接体A；
S3被连接体A干燥处理：被连接体A在室温下直接风干或在烘箱中烘干；
S4注塑成型：将步骤S3中干燥处理的被连接体A裁剪或切割为所需形状，置于模具内，表面处理的界面朝外，将中间层置于被连接界面上；设置好注塑条件后，再将高分子连接体B熔融后注塑入模具中，待模具冷却后，即得到木材与高分子材料连接件。
2.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述中间层材料按照质量百分比计，其组成为高分子材料为95.0％-99.9％，填料为0.1％-5.0％。
3.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述中间层的厚度为2.0-50μm。
4.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述高分子材料与所述高分子连接体B的材质相同或为衍生物。
5.根据权利要求2所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述的填料为纤维素、木质素、碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管、石墨烯、氮化硼粉末、聚酯纤维、碳酸钙、膨润土、凹凸棒、羟基磷灰石、黄土、高岭土或壳聚糖，其中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述步骤S2中的表面处理方式为浸渍法、涂覆法或蒸汽法，其中的一种或几种方式同时进行。
7.根据权利要求6所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述步骤S2中的表面处理所用的液体为自来水、纯净水、化学溶液或熔融树脂溶液。
8.根据权利要求7所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述步骤S2中的表面处理的温度为40℃～100℃，表面处理的时间为1.0min～300min。
9.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述步骤S3中的烘箱烘干的温度为40℃～120℃，烘箱烘干的时间为10min～600min。
10.根据权利要求1所述的利用中间层连接木材与高分子的连接方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述注塑温度为大于所述高分子连接体B的熔融温度20℃，小于所述高分子连接体B的分解温度20℃，所述注塑的压力为20～130MPa，所述注塑的速度为3～95％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210770346.4A CN115071046A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210770346.4A CN115071046A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115071046A true CN115071046A (zh) | 2022-09-20 |
Family
ID=83258319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210770346.4A Pending CN115071046A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115071046A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306820A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-15 | Continental White Cap, Inc. | Low oxygen, barrier type plastic closure and method of forming same |
| KR20060091091A (ko) * | 2005-02-14 | 2006-08-18 | (주) 인목 | 표면에 무늬를 갖는 사출물 및 그 제조 방법 |
| DE102006032055A1 (de) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Ise Intex Gmbh | Verbundstoffformteil mit einer metallartigen Schicht oder holzartigen Schicht als Dekor |
| CN101553362A (zh) * | 2006-12-06 | 2009-10-07 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 具有固有潜在防护以防止在热作用下变形来补偿双金属效应的多层层压材料 |
| CN104231629A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-24 | 李强 | 一种不锈钢与高分子材料的复合体及其制造方法 |
| CN104842505A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 福建省石狮市通达电器有限公司 | 一种木纹外盖的生产工艺 |
| CN107253319A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-17 | 马国翔 | 一种新型塑木结合踢脚线及其生产工艺流程 |
| KR20180069404A (ko) * | 2016-12-15 | 2018-06-25 | 인탑스 주식회사 | 리얼우드 성형물의 제조방법 |
| DE102020132321A1 (de) * | 2020-12-04 | 2022-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtbauteils, insbesondere eines Holz-Polymer-Hybridbauteils |
-
2022
- 2022-06-30 CN CN202210770346.4A patent/CN115071046A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306820A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-15 | Continental White Cap, Inc. | Low oxygen, barrier type plastic closure and method of forming same |
| KR20060091091A (ko) * | 2005-02-14 | 2006-08-18 | (주) 인목 | 표면에 무늬를 갖는 사출물 및 그 제조 방법 |
| DE102006032055A1 (de) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Ise Intex Gmbh | Verbundstoffformteil mit einer metallartigen Schicht oder holzartigen Schicht als Dekor |
| CN101553362A (zh) * | 2006-12-06 | 2009-10-07 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 具有固有潜在防护以防止在热作用下变形来补偿双金属效应的多层层压材料 |
| CN104231629A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-24 | 李强 | 一种不锈钢与高分子材料的复合体及其制造方法 |
| CN104842505A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 福建省石狮市通达电器有限公司 | 一种木纹外盖的生产工艺 |
| KR20180069404A (ko) * | 2016-12-15 | 2018-06-25 | 인탑스 주식회사 | 리얼우드 성형물의 제조방법 |
| CN107253319A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-17 | 马国翔 | 一种新型塑木结合踢脚线及其生产工艺流程 |
| DE102020132321A1 (de) * | 2020-12-04 | 2022-06-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtbauteils, insbesondere eines Holz-Polymer-Hybridbauteils |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI596004B (zh) | 不鏽鋼樹脂組合物的製備方法 | |
| TWI481747B (zh) | 鋁合金樹脂複合體之製備方法及其製備之鋁合金樹脂複合體 | |
| TWI463039B (zh) | 鋁合金樹脂複合體之製備方法及其製備之鋁合金樹脂複合體 | |
| US11505679B2 (en) | Composition for three-dimensional printing, a method for preparation thereof and uses thereof | |
| EP2784218A1 (en) | Granulation-free ecological plate high-pressure decorative surface material and manufacturing method thereof | |
| CN101954657B (zh) | 一种三聚氰胺浸渍纸异型贴面压贴方法 | |
| JP6421906B1 (ja) | 接合用アルミニウム塗装材及びアルミ樹脂複合材 | |
| Jaafar et al. | Preparation and characterisation of epoxy/silica/kenaf composite using hand lay-up method | |
| CA2497565A1 (en) | Method for making dimensionally stable composite products from lignocellulosic material | |
| Qiu et al. | Improving the shear strength by silane treatments of aluminum for direct joining of phenolic resin | |
| CN103774490B (zh) | 一种聚乳酸涂塑纸的制备方法 | |
| CN115071046A (zh) | 一种利用中间层连接木材与高分子材料的连接方法 | |
| Xu et al. | Research progress of soybean protein adhesive: a review | |
| CN101962529A (zh) | 大豆蛋白质-碳酸钙纳米胶黏剂及其制备方法和应用 | |
| KR101244812B1 (ko) | 결정화속도가 향상된 폴리유산 조성물 및 이의 제조방법 | |
| CN103171189B (zh) | 一种铝合金复合体及其制备方法 | |
| CN112708235A (zh) | 一种lds电路制件及其制备方法 | |
| CN101709558A (zh) | 一种浸渍装饰纸及其制作方法 | |
| CN104761846A (zh) | 一种橡胶胶粉复合材料的制备方法 | |
| WO2016199339A1 (ja) | 金属樹脂複合成形体及びその製造方法 | |
| KR20110065590A (ko) | 난연성 및 경제성이 우수한 합성 목재 및 이의 제조방법 | |
| Stadlmann et al. | Bond strength of different wood-plastic hybrid components prepared through back injection moulding | |
| Lohr et al. | Polymer-steel-sandwich-structures: Influence of process parameters on the composite strength | |
| CN105711230A (zh) | 一种制备复合型汽车内饰板部件的方法 | |
| CN111393689A (zh) | 具有高抗冲击韧性的cf/pps复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |