專利名稱：一種高強度可再生表面防火板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強度可再生表面防火板及其制造方法。具體說是用作室內(nèi)、外裝修和一些家具的制造的高強度防火復(fù)合板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對裝飾板材的需求也變得豐富多彩，不但要求新潮時尚、美觀大方、自然簡潔、安全耐用，而且對板材的安全防火、無毒無害、綠色環(huán)保等方面具有更高的要求。目前市場上常見的裝飾板材，如木屑復(fù)合板、木制多層板和中纖板等，這些木屑板、木制多層板和中纖板都是以木屑或木板為主要原料，需要大量的木材，不僅生產(chǎn)成本較高，而且由于砍伐木材會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。這些木制板材不但價格昂貴而且容易受潮變形，且不經(jīng)處理的木質(zhì)板材不具備防火、防潮功能。材料行業(yè)的發(fā)展在為人們的生產(chǎn)生活帶來巨大便利的同時，也產(chǎn)生了大量的廢棄物，尤其是熱固性塑料廢棄物，其回收難度大且大多由于工藝復(fù)雜和能源消耗大而降低其回收價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要內(nèi)容是解決現(xiàn)有裝飾板材的不足之處，并提供一種防火、防潮、穩(wěn)定性和二次加工性能好的健康環(huán)保裝飾板材。且本發(fā)明不僅生產(chǎn)成本低、可避免對生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且解決了熱固性苯乙烯-丙烯腈共聚物廢棄物的回收再利用問題。一種高強度可再生表面防火板及其制造方法，其特征是它由防火面層、熱固性泡沫塑料、增強纖維、組成的多層復(fù)合板；熱固性泡沫塑料為廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料。本發(fā)明是利用防火面層、天然纖維和熱固性泡沫塑料廢棄物制備復(fù)合板材的方法，步驟如下1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈；將清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)稱量原料粉末，在100-170°C下預(yù)熱，時間為10_30min ；3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)增強纖維；熱固性泡沫塑料廢棄物與增強纖維質(zhì)量百分比為80-95 5-15；4)在壓強為5-20MPa，溫度為140_200°C，時間為5_30min的條件下熱壓成型。5)在所得板材的上下表面分別粘貼一層防火面層。上述步驟4)成型后的板材可以進(jìn)行低溫定型，其中壓強為5_20MPa，溫度為 20-80°C，時間為 15-30min。上述步驟幻中的增強纖維層可以設(shè)置1-3層，每層的纖維重量相同，若設(shè)置2-3 層時，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置。上述步驟1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物切成易于研磨的0. 5-2cm3的塊狀，然后將其研磨成20-100目的粉末。所述的熱固性泡沫塑料廢棄物為任意單體摩爾的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物。所述的防火面層為硅酸鹽耐火板，型號為JYRT007，厚度為0. 6mm。所述的增強纖維為天然黃麻纖維、天然亞麻纖維、天然苧麻纖維。本發(fā)明使用的原料粉末主要利用熱固性苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末，在實施步驟2中，對原來粉末的預(yù)熱干燥溫度不宜過高或過低，過高將使原來碳化和裂解，過低則無法實現(xiàn)對原來的徹底干燥而影響所得裝飾板材的強度，預(yù)熱時間也應(yīng)適中， 經(jīng)探究在100-170°C下預(yù)熱10-30min教為合適；實施步驟3中當(dāng)纖維為一層時應(yīng)均勻鋪設(shè)于物料中間部位，當(dāng)有2-3層時，每層纖維重量和厚度一樣，且使相應(yīng)的熱固性塑料層的厚度一樣，以免所得板材的性能不均勻，局部強度過低。本發(fā)明中為實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保，在裝飾板材的制備過程中完全利用纖維對苯乙烯-丙烯睛共聚物機體進(jìn)行物理增強，不使用粘合劑，無溶劑無甲醛，極大地簡化了生產(chǎn)工藝、降低了生產(chǎn)成本、減少了資源消耗。所制備的板材具有強度高、防火防潮性能優(yōu)越、穩(wěn)定性好、抗變形能力強、平整度高、耐腐蝕等性能。說明書附1單層增強纖維防火復(fù)合板材示意圖；圖2雙層增強纖維防火復(fù)合板材示意圖；圖3三層增強纖維防火復(fù)合板材示意圖；其中1為熱固性泡沫塑料、2為增強纖維、3為防火面層。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其研磨成20-100 目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末34. 43kg在100°C下預(yù)熱30min。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中分三層均勻鋪設(shè)6. 07kg增強纖維。(4)熱壓成型，壓強為20MPa，溫度為200°C，時間為30min。(5)對制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，并在其上下表面分別粘貼一層防火面層，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列，每層的纖維重量相同，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置，所用防火面層是硅酸鹽耐火板。所得板材密度為900kg/m3的板材，難燃性符合Bl級難燃材料要求，吸水率4. 30%、抗沖強度28. 13kJ/m2、 抗壓強度48. 63MPa、抗彎強度53. 5 IMPa0實施例2
(1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 25kg在100°C下預(yù)熱30min。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中分兩層均勻鋪設(shè)6. 07kg增強纖維。(4)熱壓成型，壓強為20MPa，溫度為200°C，時間為30min。(5)低溫定型，壓強為20MPa，溫度為80°C，時間為15min。(6)對制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，并在其上下表面分別粘貼一層防火面層，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列，每層的纖維重量相同，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置，所用防火面層是硅酸鹽耐火板。所得板材密度為900kg/m3的板材，難燃性符合Bl級難燃材料要求。所得板材密度為900kg/m3的板材，吸水率4. 32%、抗沖強度25. 06kJ/m2、抗壓強度51. 34MPa、抗彎強度48. 37MPa。實施例3:(1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 25kg在150°C下預(yù)熱15min。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)一層6. 07kg 增強纖維。(4)熱壓成型，壓強為15MPa，溫度為180°C，時間為15min。(5)低溫定型，壓強為lOMPa，溫度為50°C，時間為IOmin。(6)對制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，并在其上下表面分別粘貼一層防火面層，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻纖維在樣板中層沿長邊排列，所用防火面層是硅酸鹽耐火板。所得板材密度為900kg/m3的板材，難燃性符合Bl級難燃材料要求。所得板材密度為900kg/m3的板材，吸水率3. 94%、抗沖強度26. 35kJ/m2、抗壓強度51. 06MPa、抗彎強度45. 48MPa。實施例4 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末36. 45kg在150°C下預(yù)熱IOmin。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中分三層均勻鋪設(shè)4. 05kg增強纖維。(4)熱壓成型，壓強為15MPa，溫度為180°C，時間為lOmin。(5)低溫定型，壓強為lOMPa，溫度為50°C，時間為IOmin。
(6)對制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，并在其上下表面分別粘貼一層防火面層，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然黃麻纖維，黃麻麻纖維在樣板中層沿長邊排列，每層的纖維重量相同，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置，所用防火面層是硅酸鹽耐火板。所得板材密度為900kg/m3的板材，難燃性符合Bl級難燃材料要求。所得板材密度為900kg/m3的板材，吸水率1. 32%、抗沖強度26. :34kJ/m2、抗壓強度50. 16MPa、抗彎強度43. 79MPa。實施例5 (1)將苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈，然后將其切成0. 5-2cm3 的塊狀，將塊狀物研磨成20-100目的粉末。(2)稱取(1)中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末38. 03kg在170°C下預(yù)熱IOmin。(3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中分兩層均勻鋪設(shè)2. 47kg增強纖維。(4)熱壓成型，壓強為lOMPa，溫度為140°C，時間為IOmin。(5)低溫定型，壓強為5MPa，溫度為30°C，時間為30min。(6)對制備的板材進(jìn)行鋸邊、砂光，并在其上下表面分別粘貼一層防火面層，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品板材。其中苯乙烯-丙烯睛共聚物泡沫塑料廢棄物粉末為20-100目粉末，所用增強纖維是天然苧麻纖維，苧麻纖維在樣板中層沿長邊排列，每層的纖維重量相同，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置，所用防火面層是硅酸鹽耐火板。所得板材密度為 900kg/m3的板材，難燃性符合Bl級難燃材料要求。所得板材密度為900kg/m3的板材，吸水率3. 02%、抗沖強度23. 62kJ/m2、抗壓強度57. 32MPa、抗彎強度42. 69MPa。以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高強度可再生表面防火板及其制造方法，其特征是它由防火面層、熱固性泡沫塑料、增強纖維、組成的多層復(fù)合板；熱固性泡沫塑料為廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料；
2.一種新型纖維增強可再生裝飾板材及其制造方法，其特征是步驟如下1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物清洗干凈；將清洗后的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料研磨成20-100目的粉末；2)稱量原料粉末，在100-170°C下預(yù)熱，時間為10-30min；3)將預(yù)熱好的原料放入熱壓機模具中，并在原料中間部位均勻鋪設(shè)增強纖維；熱固性泡沫塑料廢棄物與增強纖維質(zhì)量百分比為80-95 5-15；4)在壓強為5-20MPa，溫度為140-200°C，時間為5-30min的條件下熱壓成型。5)在所得板材的上下表面分別粘貼一層防火面層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟幻中的增強纖維層可以設(shè)置1-3層，每層的纖維重量相同，若設(shè)置2-3層時，每相鄰兩層增強纖維的鋪設(shè)方向均呈90°相互垂直放置。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是將步驟4)成型后的板材進(jìn)行低溫定型，其中壓強為 5-20MPa，溫度為 20-80°C，時間為 15_30min。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟1)將廢棄的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料廢棄物切成易于研磨的0. 5-2cm3的塊狀，然后將其研磨成20-100目的粉末。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟幻中所用的防火面層為硅酸鹽耐火板，型號為JYRT007，厚度為0.6mm。；所用的粘接劑為環(huán)氧樹脂與固化劑的組分比為4 1。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所用的增強纖維為天然黃麻纖維、天然亞麻纖維、天然苧麻纖維。
全文摘要
一種可再生高強度表面防火板及其制造方法，它主要涉及一種室內(nèi)、外裝修及用于一些家具制造的復(fù)合材料、環(huán)境友好材料板。可再生高強度表面防火板由防火面層、泡沫塑料層、纖維增強層構(gòu)成。其主要優(yōu)點是泡沫塑料層為熱固性泡沫塑料廢棄物，增強材料主要為天然纖維，經(jīng)熱壓成型制得板材。本發(fā)明制得的板材具有防火防水防潮、無甲醛、穩(wěn)定性和二次加工性能好，可用于室內(nèi)、外裝修及用于家具制造。
文檔編號B32B37/02GK102218876SQ201110134139
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉曉非, 劉運飛, 支曉娜, 曾安蓉 申請人:天津大學(xué)