CN115891351A - 一种pvc薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括PVC薄膜、碳纤维改性木质基材和胶黏剂，所述PVC薄膜改性处理后，与表面均匀涂布胶黏剂的碳纤维改性木质基材进行组坯，经冷压工序处理并脱模而成；所述碳纤维改性木质基材为碳纤维改性纤维板和刨花板，所述碳纤维改性木质基材的碳纤维含量为5％～20％，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂；采用等离子体法对PVC薄膜进行表面改性，有效改善PVC薄膜与碳纤维改性木质基材的界面相容性，解决了因界面相容性差引起的PVC薄膜‑碳纤维改性木质基材物理性能差的难题。
Description
技术领域
本发明涉及绿色环保功能型复合材料技术领域，具体为一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的快速发展和经济的快速增长，人们对木质材料的数量和质量需求不断提高，PVC薄膜饰面木质基复合材料的市场需求量与日俱增。PVC薄膜饰面功能型木质复合材料在绿色家居行业展现出了极大的应用前景。然而，由于木质基材与PVC薄膜相容性较差，导致PVC薄膜饰面木质复合材料胶合强度低，其理化性能难以达到相关标准要求，无法应用于木门、橱柜门等绿色家居生产领域。因此，PVC薄膜饰面木质复合材料的高质量，高功能，高环保发展已成为我国木材高值精深加工行业亟待解决的难题。
为了解决上述技术难题，部分学者采用高温处理和乙酰化、酯化处理木质基材以提高木质基材表面极性(高温处理对木塑复合胶合板性能的影响[J].木材工业，2014，28(4):5-8.)，同时在PVC薄膜与木质基材质间添加偶联剂的方法以改善PVC薄膜与木质基材的相容性(硅烷偶联剂对桉木单板-聚氯乙烯膜复合材料性能的影响[J].北京林业大学学报,2016,38(02):120-123.)，进而提高PVC薄膜饰面木质复合材料的物理力学性能。然而上述解决方法实施过程中存在化学废液产量大，严重污染环境，处理工艺存在能耗大的问题。
为此，本发明针对现有PVC薄膜饰面木质复合材料胶合性能差的技术难题，采用等离子体法对PVC薄膜进行改性处理，增强PVC薄膜与木质基材之间的相容性，提高PVC薄膜饰面木质复合材料的物理性能。同时，解决PVC饰面木质复合材料存在的能耗大和化学废液污染环境等问题。本发明制备的PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料具备胶合强度高、电磁屏蔽效能高和绿色环保等特色，不仅拓宽了PVC薄膜饰面木质复合料的应用领域，而且有利于推动木材高值精深加工产业的绿色低碳发展。
发明内容
本发明提供一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，旨在解决上述背景技术提出的问题。
本发明是这样实现的，一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括PVC薄膜、碳纤维改性木质基材和胶黏剂，所述PVC薄膜改性处理后，与表面均匀涂布胶黏剂的碳纤维改性木质基材进行组坯，经冷压工序处理并脱模而成；所述碳纤维改性木质基材为碳纤维改性纤维板和刨花板，所述碳纤维改性木质基材的碳纤维含量为5％～20％，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂。
优选的，一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、PVC薄膜预处理：通过等离子体法对PVC薄膜进行预处理以改善PVC薄膜与碳纤维改性木质基材的界面相容性；
步骤S2、碳纤维改性木质基材表面涂胶：将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性木质基材表面，并将预处理后的PVC薄膜铺在碳纤维改性木质基材表面组坯备用；
步骤S3、PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料制备：将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性木质基材板坯经冷压工序脱模得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料。
优选的，所述步骤S1中，所述PVC薄膜预处理方法为等离子体法，所述等离子体法的处理功率范围为1.0～5.0kW，处理速率范围为1～5m/min，处理时间范围为10～30min。
优选的，所述步骤S2中，所述碳胶黏剂施胶方式为刷涂，滚涂或喷涂法，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂，所述聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂的用量比为100:5-15，所述胶黏剂的单面施胶量为100～200g/m2。
优选的，所述步骤S3中冷压工艺参数包括：压力为0.1～2.0MPa，冷压时间为5～10min。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：采用等离子体法对PVC薄膜进行表面改性，有效改善PVC薄膜与碳纤维改性木质基材的界面相容性，解决了因界面相容性差引起的PVC薄膜-碳纤维改性木质基材物理性能差的难题，使PVC薄膜和碳纤维改性木质基材胶合界面结合更紧密，提高PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料的物理性能同时赋予其优异的电磁屏蔽性能和环保性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案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。
在本实施中一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括PVC薄膜、碳纤维改性木质基材和胶黏剂，所述PVC薄膜改性处理后，与表面均匀涂布胶黏剂的碳纤维改性木质基材进行组坯，经冷压工序处理并脱模而成；所述碳纤维改性木质基材为碳纤维改性纤维板和刨花板，所述碳纤维改性木质基材的碳纤维含量为5％～20％，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂；
一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、PVC薄膜预处理：通过等离子体法对PVC薄膜进行预处理以改善PVC薄膜与碳纤维改性木质基材的界面相容性；
步骤S2、碳纤维改性木质基材表面涂胶：将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性木质基材表面，并将预处理后的PVC薄膜铺在碳纤维改性木质基材表面组坯备用；
步骤S3、PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料制备：将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性木质基材板坯经冷压工序脱模得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料；
所述步骤S1中，所述PVC薄膜预处理方法为等离子体法，所述等离子体法的处理功率范围为1.0～5.0kW，处理速率范围为1～5m/min，处理时间范围为10～30min；
所述步骤S2中，所述碳胶黏剂施胶方式为刷涂，滚涂或喷涂法，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂，所述聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂的用量比为100:5-15，所述胶黏剂的单面施胶量为100～200g/m2；
所述步骤S3中冷压工艺参数包括：压力为0.1～2.0MPa，冷压时间为5～10min。
对比例1：
在处理功率为1.0kW的条件下采用等离子体装置对PVC薄膜进行处理，处理速度为1m/min，处理时间为10min。
选用聚醋酸乙烯胶粘剂为胶黏剂，在单面施胶量为100g/m2条件下，将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性纤维板表面，并将等离子体法改性处理的PVC薄膜铺在碳纤维改性纤维板(碳纤维含量为5％)表面进行组坯。
将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性纤维板在压力为0.5MPa的条件下冷压5min，脱模得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料(对照组)。
实施例1：
在处理功率为1.0kW的条件下采用等离子体装置对PVC薄膜进行处理，处理速度为1m/min，处理时间为10min。
选用用量比为100:5的聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂为胶黏剂，在单面施胶量为100g/m2条件下，将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性纤维板表面，并将等离子体法改性处理的PVC薄膜铺在碳纤维改性纤维板(碳纤维含量为5％)表面进行组坯。
将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性纤维板在压力为0.5MPa的条件下冷压5min，脱模得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料。
本实施方式制备的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料的理化性能和电磁屏蔽性能具体数据如下：
实施例2：
在处理功率为2.5kW的条件下采用等离子体装置对PVC薄膜进行处理，处理速度为3m/min，处理时间为20min。
选用用量比为100:10的聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂为胶黏剂，在单面施胶量为150g/m2条件下，将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性纤维板表面，并将等离子体法改性处理的PVC薄膜铺在碳纤维改性纤维板(碳纤维含量为10％)表面进行组坯。
将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性纤维板在压力为1.0MPa的条件下冷压10min，脱模后得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料(试验组B)。
本实施方式制备的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料的理化性能和电磁屏蔽性能具体数据如下：
实施例3：
在处理功率为5.0kW的条件下采用等离子体装置对PVC薄膜进行处理，处理速度为5m/min，处理时间为30min。
选用用量比为100:15的聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂为胶黏剂，在单面施胶量为200g/m2条件下，将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性纤维板表面，并将等离子体法改性处理的PVC薄膜铺在碳纤维改性纤维板(碳纤维含量为20％)表面进行组坯。
将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性在压力为2.0MPa的条件下冷压10min，脱模后得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料(试验组C)。
本实施方式制备的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料的理化性能和电磁屏蔽性能具体数据如下：
综合对比对照组和三组试验组所制备PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料的理化性能和电磁屏蔽性能，最优实施方式为实施例3所述工艺，即：等离子体处理功率为5kW，处理速度为5m/min，处理时间为30min，聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂用量比为100:15，单面施胶量为200g/m2，碳纤维含量为20％，冷压压力为2.0MPa，冷压时间为10min，所制作得到的产品性能更优。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其特征在于:包括PVC薄膜、碳纤维改性木质基材和胶黏剂，所述PVC薄膜改性处理后，与表面均匀涂布胶黏剂的碳纤维改性木质基材进行组坯，经冷压工序处理并脱模而成；所述碳纤维改性木质基材为碳纤维改性纤维板和刨花板，所述碳纤维改性木质基材的碳纤维含量为5％～20％，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、PVC薄膜预处理：通过等离子体法对PVC薄膜进行预处理以改善PVC薄膜与碳纤维改性木质基材的界面相容性；
步骤S2、碳纤维改性木质基材表面涂胶：将胶黏剂均匀地涂布在碳纤维改性木质基材表面，并将预处理后的PVC薄膜铺在碳纤维改性木质基材表面组坯备用；
步骤S3、PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料制备：将组坯的PVC薄膜和碳纤维改性木质基材板坯经冷压工序脱模得到一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述PVC薄膜预处理方法为等离子体法，所述等离子体法的处理功率范围为1.0～5.0kW，处理速率范围为1～5m/min，处理时间范围为10～30min。
4.根据权利要求3所述的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述碳胶黏剂施胶方式为刷涂，滚涂或喷涂法，所述胶黏剂为聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂，所述聚醋酸乙烯胶粘剂和异氰酸酯胶黏剂的用量比为100:5-15，所述胶黏剂的单面施胶量为100～200g/m2。
5.根据权利要求4所述的一种PVC薄膜饰面木质电磁屏蔽复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤S3中冷压工艺参数包括：压力为0.1～2.0MPa，冷压时间为5～10min。
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