CN215040945U - 一种低密度纤维复合板材 - Google Patents

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张海雷
李榕
沈周
刘昊
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Abstract

本实用新型涉及一种低密度纤维复合板材,包括铝合金芯层,铝合金芯层两侧外表面分别依次设有缓冲层、阻燃木纤维层、纳米超疏水防护层;缓冲层与阻燃木纤维层通过粘结剂与铝合金芯层连接;所述铝合金芯层内部为蜂巢空心结构,其内设有二氧化硅气凝胶;所述蜂巢空心结构及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体;本实用新型结构在具有木饰外表面的同时具有较高的强度、防水防潮性及良好的阻燃效果,通过在铝合金蜂巢空心结构中填充二氧化硅气凝胶,使得复合板材具有优异的保温隔热效果,导热系数低于现有的低密度纤维板。

Description

一种低密度纤维复合板材
技术领域
本实用新型涉及复合板材,特别是一种低密度纤维复合板材。
背景技术
低密度纤维板指密度在550~650kg/m3之间的纤维板。我国目前市面上的纤维板产品多以密度在650kg/m3以上的中、高密度纤维板为主,密度在550~650kg/m3范围的低密度纤维板在市场上却较为少见。近年来,由于建筑装修装饰和家具行业的兴起,有关低密度纤维板的研究逐渐受到关注,低密度纤维板因其质量轻、吸音降噪等优点,且具有一定物理力学性能,因此在承担非结构用途的建筑装饰、家具制造和吸声等领域具有广阔的应用前景,且可以大大减少木材资源的消耗。
然而,传统的轻质纤维板却存在例如强度差,防潮性差,阻燃性差,结构松散等缺点。针对这些缺点,本实用新型提供了一种低密度纤维复合板材,该板材由铝材/木纤维/SiO2气凝胶复合而成,解决了传统轻质纤维板防潮性差、阻燃性差以及结构松散的缺点。
发明内容
针对上述情况,为弥补现有技术所存在的技术不足,本实用新型提供一种低密度纤维复合板材,以解决现有轻质板材防潮性差、阻燃性差、结构松散的问题。
其解决问题的技术方案如下:
一种低密度纤维复合板材,所述复合板材包括铝合金芯层4,铝合金芯层两侧外表面分别依次设有缓冲层3、阻燃木纤维层2、纳米超疏水防护层1;缓冲层3与阻燃木纤维层2通过粘结剂与铝合金芯层4连接;所述所述铝合金芯层内部为蜂巢空心结构401,其内设有二氧化硅气凝胶402;所述蜂巢空心结构401及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体。
优选地,所述铝合金芯层4外表面设置有若干矩形凹槽403,所述矩形凹槽内填充有聚氨酯树脂柱404,聚氨酯树脂柱404的填充高度高于铝合金芯层4外表面,低于阻燃木纤维层2外表面。
本实用新型通过设置缓冲层及模热压作用将阻燃木纤维层与铝合金层牢固结合,使得复合材料在具有木饰外表面的同时具有较高的强度及良好的阻燃效果,由于缓冲层的缓冲作用或缓冲层与铝合金芯层外表面矩形凹槽中所填充的聚氨酯树脂柱的共同作用,经热压处理后,缓冲层或缓冲层、聚氨酯树脂柱与铝合金芯层牢固结合在一起,复合板材结构更加稳固,具有良好的抗震性能及抗冲击性能;传统蜂巢为空心结构,极易在蜂巢空腔内形成对流传递,隔热性较差,而本实用新型在铝合金蜂巢空心结构中填充二氧化硅气凝胶,利用铝合金蜂巢空心结构及二氧化硅气凝胶的双重保温作用,使得复合板材具有优异的保温隔热效果,导热系数低于现有的低密度纤维板。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的截面示意图。
图2为本实用新型另一实施例的截面示意图。
图中标记:1-纳米超疏水防护层,2-阻燃木纤维层,3-缓冲层,4-铝合金芯层,401-蜂巢空心结构,402-二氧化硅气凝胶,403-矩形凹槽,404-聚氨酯树脂柱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1给出,所述复合板材包括铝合金芯层4,铝合金芯层外表面分别依次设有缓冲层3、阻燃木纤维层2、纳米超疏水防护层1;缓冲层3与阻燃木纤维层2通过粘结剂与铝合金芯层4连接;所述铝合金芯层4内部为蜂巢空心结构401,其内设有二氧化硅气凝胶402;所述蜂巢空心结构401及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体;该结构铝合金芯层与缓冲层、阻燃木纤维层牢固粘合在一起,保证复合板材的强度,铝合金芯层内部的蜂巢空心结构与填充的二氧化硅气凝胶又起到双重保温作用,二氧化硅气凝胶的填充能够大大减弱蜂巢空心结构内部的对流传递,大大降低了复合板材的导热系数。
图2给出,所述复合板材包括铝合金芯层4,铝合金芯层外表面分别依次设有缓冲层3、阻燃木纤维层2、纳米超疏水防护层1;缓冲层3与阻燃木纤维层2通过粘接剂与铝合金芯层4连接;所述铝合金芯层4内部为蜂巢空心结构401,其内设有二氧化硅气凝胶402;所述蜂巢空心结构401及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体;所述铝合金芯层4外表面设置有若干矩形凹槽403,所述矩形凹槽403内填充有聚氨酯树脂柱404,聚氨酯树脂柱404的填充高度高于铝合金芯层4外表面,低于阻燃木纤维层2外表面;通过在铝合金芯层外表面设置矩形凹槽,并采用聚氨酯树脂柱填充矩形凹槽,高度设定为介于铝合金芯层外表面与阻燃木纤维层之间,通过聚氨酯树脂高温下的粘合性能将铝合金芯层与缓冲层、阻燃木纤维层牢固结合在一起,还能够大大提高复合板材的抗冲击性能。
作为优选,所述聚氨酯树脂柱404为形状记忆聚氨酯树脂材质(SMPU),其具有高回弹性,能够进一步促进复合板材层间牢固结合。
作为优选,所述缓冲层3为汉麻纤维网布,其套装在铝合金芯层4外面,将铝合金芯层4完全包覆;汉麻纤维本身具有抗菌、保温、阻燃等多种功效,将汉麻纤维网布套装在铝合金芯层外面作为缓冲层,能够促进铝合金芯层与上下阻燃木纤维层间的粘合,使复合板材结构更加紧密,汉麻纤维网布还能起到增韧的功效,使得阻燃木纤维层韧性得到显著提高。
作为优选,所述铝合金芯层4两侧相对应的缓冲层3、阻燃木纤维层2和纳米超疏水防护层1均等厚,因而复合板材在使用过程中不用区分正反面,方便施工。
作为优选,所述粘结剂为MDI-M20,阻燃木纤维用MDI-M20进行施胶后,通过热压与缓冲层3、阻燃木纤维层2共同复合于铝合金芯层4的表面,MDI-M20浸润渗透力强,除了能够将阻燃木纤维与缓冲层浸润完全,在阻燃木纤维表面形成致密保护膜,热压固化后支撑板体,还能与木纤维分子内的羟基反应,形成交联网状结构,不仅使得阻燃木纤维层、缓冲层与铝合金芯层牢固结合,还使得阻燃木纤维层具有较高的强度和抗冲击性能。
作为优选,所述超疏水防护层1位于复合板材外表面,由不含氟的石墨烯-有机硅树脂材料制成,其具有高透明性,涂装在阻燃木纤维层外表面不会覆盖木纹装饰效果,其具有良好的憎水性、很高的耐热性和化学稳定性,赋予复合板材良好的防潮、防水、阻燃性能,还提高了复合板材表面的抗污、耐磨性,能够吸收有害气体,减少VOC。
本实用新型的厚度可调节,通过调整阻燃木纤维层2、铝合金芯层4中一层或几层的厚度得到不同厚度及不同性能的复合板材。
本实用新型阻燃木纤维层2所用阻燃木纤维的基材可以选用杨木纤维、松木纤维或榉木纤维,热压后得到不同类型的木纹,纤维尺寸(长×宽×厚)为(4-9)mm×(2-4)mm×(0.1-0.2)mm时,所得到的木纹均匀、美观,具有较好的木饰效果。
本实用新型中的铝合金芯层4为蜂巢空心结构401,所述蜂巢空心结构401及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体,其内填充有二氧化硅气凝胶402;该结构便于施工人员根据实际需要进行不同形状、面积的切割,能够避免蜂巢空心结构中的二氧化硅气凝胶在切割过程中大量流失,影响复合板材的功能,因而所填充的二氧化硅气凝胶既可以是块状也可以是粉状。
本实用新型所述板材的导热系数为0.08~0.12w/m·K,阻燃等级可达V-1,屈服强度可达为3-4MPa,具有强度高、轻质及不燃的特性。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低密度纤维复合板材,其特征在于,包括铝合金芯层(4),铝合金芯层两侧外表面分别依次设有缓冲层(3)、阻燃木纤维层(2)、纳米超疏水防护层(1);缓冲层(3)与阻燃木纤维层(2)通过粘结剂与铝合金芯层(4)连接;所述铝合金芯层(4)内部为蜂巢空心结构(401),其内设有二氧化硅气凝胶(402);所述蜂巢空心结构及其外周侧面均由铝合金片组成,且在平面内连为一体。
2.根据权利要求1所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述铝合金芯层(4)外表面设置有若干矩形凹槽(403),所述矩形凹槽内填充有聚氨酯树脂柱(404),聚氨酯树脂柱的高度高于铝合金芯层外表面,低于阻燃木纤维层外表面。
3.根据权利要求2所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述聚氨酯树脂柱(404)的材质为形状记忆聚氨酯树脂。
4.根据权利要求1所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述缓冲层(3)为汉麻纤维网布,其套装在铝合金芯层外面,将铝合金芯层完全包覆。
5.根据权利要求1所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述阻燃木纤维层(2)所用纤维长×宽×厚尺寸为4~9 mm×2~4 mm×0.1-0.2 mm。
6.根据权利要求1所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述超疏水防护层(1)由不含氟的石墨烯有机硅树脂材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种低密度纤维复合板材,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶(402)的导热率为0.015~0.1 W/m·K,阻燃等级为V-0。
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