專利名稱：具電磁波吸收功能的復合刨花板及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁波吸收體，具體涉及一種由木屑或秸稈與粘結劑、吸波劑復合而成的刨花板，屬木基復合材料領域。
背景技術：
信息社會的飛速發(fā)展使電子產品日趨普及，隨之而來的電磁波輻射也越來越嚴重，生產生活中電子產品越來越密集導致各種電子設備所輻射的電磁波相互干擾而引起儀器誤動，對精密儀器，航空航天系統(tǒng)、廣電系統(tǒng)、導航設備、醫(yī)療保健等重要系統(tǒng)存在潛在危害。軍事方面、國家機關、銀行、證券以及大型跨國公司的通訊系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的保密數(shù)據(jù)及信息也會以電磁波的方式輻射出去造成信息泄密，尤其是人居電磁波環(huán)境的惡化會對人體的多方面諸如中樞神經系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)及視覺系統(tǒng)造成傷害，引起頭疼、頭暈、記憶力減退、血壓升高、不育、畸胎、白內障等癥狀或病變。另外，隨著城市化的發(fā)展，大中型的廣播電視、無線電通信發(fā)射臺、更多的移動通信發(fā)射基站、城市中的變電站及地鐵等電力運輸系統(tǒng)使得城市的人居電磁環(huán)境越來越復雜，對人體健康的影響開始凸顯。
基于上述，對電磁波的防護已成為一個迫切需要解決的問題，國外起步較早(上世紀80年代)，國內也對此越來越重視，電磁波防護已被列入國家“十一五”課題，對于人居環(huán)境來說，國內刨花板的產量(05年統(tǒng)計世界第一)及在家居及城建中用量很大，若使其具有吸波功能將對人居電磁環(huán)境有很大改善，目前已有人對其做了一些研究。
電磁波的防護可以通過兩種方法來進行，一種是電磁波的屏蔽，通過屏蔽物減少波源與被保護體之間的電磁波輻射量，使電磁波反射回去，起到保護的作用；另外一種就是電磁波的吸收，是通過吸收物把電磁波能量轉化成其它形式的能量，耗散掉電磁波的能量， 對被保護體起到保護作用。
公開號為CN 2574860的專利文獻介紹了一種含納米石墨顆粒的木材板，它是由兩塊木板經屏蔽粘接層粘接然后壓機壓制2-6h，微波烘干40min而成，屏蔽層厚度 100-200 μ m，在300KHz-2GHz內屏蔽效能可達30dB。對電磁波進行屏蔽會造成電磁波的二次反射或多次反射問題，造成二次污染，無法減弱電磁波的能量。而電磁波吸收材料不僅可以屏蔽電磁波，同時可以吸收電磁波的能量將其消耗掉，防止二次污染的發(fā)生，達到更好的電磁波防治效果。
專利申請200410011359. 5介紹了一種電磁波吸收性建筑密度板材，主要吸波劑為炭黑，含量為5% -10%，另外還摻雜-4%的TW2和-4%的鎳鋅鐵氧體，在 140-160°CU0MPa/cm2的條件下壓制8 12分鐘成型，在2_5GHz頻段范圍內吸收效果可達 4-7dB。
專利申請200410011359. 5只利用了吸波劑炭黑、鐵氧體本身對電磁波的吸收作用，吸波頻帶寬度的拓展，以及吸波性能的提高都受到吸波劑自身特點的影響。
專利申請20081009M91. 1介紹了一種電磁波吸收性粉煤灰板材，是將粉煤灰和石膏按約1 1的比例然后按兩者總重量的-2%參雜碳粉和ZnO裝模壓制成板材，隨之在兩側分別壓上電阻模和導電膜而成，在2-5GHz的頻段內吸收高于5dB，峰值可達27dB。 該申請20081009M91. 1同樣存在吸波劑單一，吸收頻帶窄等問題。發(fā)明內容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術不足而提供的一種寬頻段(300MHz 18GHz)、高吸收的具電磁波吸收功能的復合刨花板。該復合刨花板具有頻帶寬、造價低廉、易于加工等特點。
本發(fā)明的具電磁波吸收功能的復合刨花板，板材組成由上表層、下表層及芯層組成，上、下表層是由木屑、吸波劑和粘結劑組成，芯層由木屑和秸稈顆粒中的一種與吸波劑和粘結劑組成。
其中，所述吸波劑采用納米炭黑或納米石墨中的一種或兩種粉體與預處理過的空心微珠、硅藻土、云母和蛭石中的一種或多種混合制成。
所述預處理為用燒堿、硫酸或鹽酸的水溶液對空心微珠、硅藻土、云母和蛭石進行浸泡腐蝕。
吸波劑中，納米炭黑或石墨中的一種或兩種粉體占吸波劑重量的17% 95%，空心微珠、硅藻土、云母和蛭石中的一種或多種占吸波劑重量的5% 85%。
吸波劑總量在復合板材總重量中占7. 6% 23. 6%。上表層中吸波劑占該層總重量的0 對％，下表層中吸波劑占該層總重量的3 30%，芯層中吸波劑占該層總種量的 10 30%。
以上所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板中，所述粘接劑為脲醛樹脂、水溶性酚醛樹脂或水性異氰酸酯，粘結劑占各層總重量的10% 30%。
刨花板各層中，木屑或秸稈顆粒占此層總重量的55% 85% ；所述木屑長度 l-3mm，松裝密度約為180kg/m3 ；在芯層中，秸稈長度幾毫米到幾厘米不等，松裝密度約為 220kg/m3。
本發(fā)明另一目的為提供一種具電磁波吸收功能的復合刨花板的制備方法。
該方法其制作工藝為第一步，按前述組配制備多組分復合吸波劑；第二步，按各層組配將吸波劑與木屑或秸稈顆粒進行混合攪拌；第三步，將攪拌后的混合物利用鋪裝機、 熱壓機進行鋪裝、熱壓；第四步，將壓制成型的板材自然干燥成型。
采用以上方案，本發(fā)明復合使用多種吸波材料制成吸波劑，引入了蛭石、云母、硅藻土和玻璃微珠等，且經過適當改性處理，與納米石墨或炭黑更好復合，增大吸波劑對電磁波的吸收效果，使形成的復合木基復合刨花板拓寬了吸波頻帶，在300MHz 18GHz寬吸波頻段內均有高吸收，且有造價低廉、易于加工等特點，可作為防電磁波輻射的建材。


圖1為刨花板結構圖2為刨花板制作工藝流程圖3為本發(fā)明實施例低頻段與高頻段反射率測試圖4為本發(fā)明另一實施例低頻段與高頻段反射率測試圖。具體實施方式

本發(fā)明要提供一種寬頻段(300MHz 18GHz)、高吸收的復合木基復合刨花板。
板材組成此種電磁波吸收性復合刨花板材為上表層1、下表層3及芯層3三層結構(見附圖1)，上、下表層由木屑、吸波劑和粘結劑混合組成；芯層由木屑和秸稈顆粒中的一種與吸波劑和粘結劑混合組成。
木屑與秸稈顆粒在各層中，木屑由普通木材粉碎，長度l_3mm，松裝密度約為 180kg/m3;在芯層中，秸稈為粉碎后的秸稈，形狀不一，多為楔狀、條狀或棒狀，長度幾毫米到幾厘米不等，松裝密度約為220kg/m3。在上、下表層或芯層中，木屑或秸稈顆粒占該層總重量的55% 85%。
吸波劑吸波劑采用納米炭黑或納米石墨中的一種或兩種(A組分)與預處理過的空心微珠、硅藻土、云母和蛭石中的一種或多種(B組分)混合制成。A組分占吸波劑重量的15% 95%，B組分占吸波劑重量的5% 85% ；其中，對B組分的預處理方式為用一定濃度的燒堿或硫酸或鹽酸(濃度不限)浸泡B組分，用于擴大硅藻土等的孔道、腐蝕空心微珠表面形成不光滑表面，以利于B組分對A組分的吸附。
吸波劑在各層中的填加量在板材的制作過程中，吸波劑要在板材上層、芯層、下層三層中形成不同量的填加，但吸波劑總量在復合板材總重量中占7. 6% 23. 6%。其中， 上表層中吸波劑占該層總重量的0 對％，下表層中吸波劑占該層總重量的3 30%，芯層中吸波劑占該層總重量的10 30%。
粘結劑粘結劑為脲醛樹脂、水溶性酚醛樹脂或水性異氰酸酯溶液，占此層總重量的 10% 20%。
本發(fā)明所用原料均可商購獲得。
本發(fā)明復合刨花板的吸收效能按照國家軍用標準GJB 2038-94《雷達波吸波材料反射率測試方法》中所要求，采用弓形法對吸波板材進行測試。
以下以具體實施例說明本發(fā)明。實施例中所用原料按前述要求準備。表列數(shù)值為各組成在各層材料中的重量百分比，具體計量可按需求量以克、千克或其倍數(shù)計算。
實施例一
按下述原料配比制備復合刨花板
權利要求
1.一種具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于由上表層、下表層及芯層組成， 上、下表層是由木屑、吸波劑和粘結劑組成，芯層由木屑和秸稈顆粒中的一種與吸波劑和粘結劑組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于所述吸波劑采用納米炭黑或納米石墨中的一種或兩種粉體與預處理過的空心微珠、硅藻土、云母和蛭石中的一種或多種混合制成。
3.根據(jù)權利要求2所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于所述預處理為用燒堿、硫酸或鹽酸的水溶液對空心微珠、硅藻土、云母和蛭石進行浸泡腐蝕。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于吸波劑總量在復合板材總重量中占7. 6% 23.6%。
5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于其中納米炭黑或石墨中的一種或兩種粉體占吸波劑重量的17% 95%，空心微珠、硅藻土、 云母和蛭石中的一種或多種占吸波劑重量的5% 85%。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于上表層中吸波劑占該層總重量的0 對％，下表層中吸波劑占該層總重量的3 30%，芯層中吸波劑占該層總種量的10 30%。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于所述粘接劑為脲醛樹脂、水溶性酚醛樹脂或水性異氰酸酯，粘結劑占各層總重量的 10% 30%。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的具電磁波吸收功能的復合刨花板，其特征在于刨花板各層中，木屑或秸稈顆粒占此層總重量的 85% ；所述木屑長度l_3mm，松裝密度約為180kg/m3 ；在芯層中，秸稈長度幾毫米到幾厘米不等，松裝密度約為 220kg/m3。
9.權利要求1至8任一所述具電磁波吸收功能的復合刨花板的制備方法，其特征在于， 其制作工藝為第一步，將吸波劑各組分進行混合；第二步，按各層組配將吸波劑與木屑或秸稈顆粒進行混合攪拌；第三步，將攪拌后的混合物利用鋪裝機、熱壓機進行鋪裝、熱壓； 第四步，將壓制成型的板材自然干燥成型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具電磁波吸收功能復合刨花板及其制備方法，該刨花板由上、下表層及芯層組成，上下表層是由木屑、吸波劑和粘結劑組成，芯層由木屑和秸稈顆粒中的一種與吸波劑和粘結劑組成，吸波劑采用納米炭黑或石墨中的一種或兩種粉體與預處理過的空心微珠、硅藻土、云母和蛭石中的一種或多種混合制成。本發(fā)明復合木基復合刨花板，吸波頻段寬，在300MHz～18GHz均有高吸收，且有造價低廉、易于加工，可作為防電磁波輻射的建材。
文檔編號B32B21/02GK102528886SQ20111041529
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2010年12月13日
發(fā)明者侯國艷, 冀志江, 張吉鑫, 王曉燕, 王靜, 韓斌 申請人:中國建筑材料科學研究總院