本發(fā)明涉及一種復(fù)合地板及其制備方法，特別涉及一種靜音防震復(fù)合地板及其制備方法。
背景技術(shù)：
靜音和防震地板是指可以降低人在地板上行走所產(chǎn)生噪音和震動(dòng)的一類功能地板。目前市面上的功能地板主要以木質(zhì)或高分子材料為基材，與其他增強(qiáng)材料復(fù)合，加工成具有一定靜音減震功能的地板。
目前國(guó)內(nèi)靜音減震地板主要有以下幾種：軟木地板、木基高分子復(fù)合靜音地板和聲學(xué)結(jié)構(gòu)型靜音減震地板。
軟木地板最常用的生產(chǎn)工藝是用膠粘劑將天然軟木制成的板材直接粘附在地板基材上(如纖維板、膠合板)，從而使最終地板具有一定的靜音功能。這種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握，成本比較低，生產(chǎn)出來(lái)的地板具有一定的靜音功能。但由于軟木和纖維板或膠合板的收縮率不同，在長(zhǎng)期使用過程中靜音減震功能層和基材之間的膠結(jié)非常容易破壞，導(dǎo)致地板發(fā)生分層、變形等一系列問題。
另外一種軟木地板的制作工藝是首先將天然軟木進(jìn)行深加工，提高其柔韌性、吸引降噪功能，并使軟木的收縮率和地板基材的收縮率趨于一致，然后再將兩者采用無(wú)毒環(huán)保型膠黏劑進(jìn)行粘結(jié)。通過該種工藝制成的靜音地板不僅具有很好的靜音功能，而且腳感更加舒適，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染，更加環(huán)保。但由于天然軟木的預(yù)處理工藝復(fù)雜，難度較大，所使用的無(wú)毒環(huán)保型膠黏劑價(jià)格高，生產(chǎn)這種靜音地板的成本較高。
木材-橡膠復(fù)合材料是近年來(lái)才被提出來(lái)的一類功能型復(fù)合材料,具有良好的防水、防腐、防蛀、防靜電、隔音吸音、阻尼減震、隔熱保溫等性能,可以用作室內(nèi)裝修裝飾材料、隔音吸音材料、阻尼減震材料、隔熱保溫材料,綜合體現(xiàn)了木材的高效利用、廢舊輪胎的無(wú)污染循環(huán)利用和提高林產(chǎn)品附加值等方面的價(jià)值,發(fā)展前景非常廣闊。但目前關(guān)于木材-橡膠復(fù)合材料的研究還處于起步階段,尚未形成工業(yè)化產(chǎn)品。
美國(guó)專利文獻(xiàn)US2004255538描述了一種結(jié)構(gòu)類似于三明治的靜音減震地板，該地板將軟木、橡膠和織物等彈性和隔音材料復(fù)合到木地板中，從而獲得較好的減震隔音功能。日本專利文件JP2001239512通過在地板底面開孔槽的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)地板隔音功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種靜音防震復(fù)合地板，本發(fā)明還提供了該種靜音防震復(fù)合地板的制備方法，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的防水、防蛀、防靜電、隔音、減震和隔熱保溫的功能。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種靜音防震復(fù)合地板，包括復(fù)合材料，其特征在于：該復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成：環(huán)氧樹脂40-65份，二氧化硅氣凝膠10-20份，木刨花30-60份，橡膠顆粒20-60份，羥丙基甲基纖維素10-20份，脂肪族縮水甘油醚3-10份，脂肪酸酰胺0.2-1份，丙烯酸酯0.2-1份，氫化酯蕁麻油0.2-1份，聚酰胺0.2-1份，環(huán)己酮20-40份。
上述方案中：還包括實(shí)木條做的外框(1)，所述復(fù)合材料包裹在在外框(1)內(nèi)。
上述方案中：所述木刨花為楊木或馬尾松木刨花。原材料易得。
優(yōu)選：所述復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成：環(huán)氧樹脂50-60份，二氧化硅氣凝膠12-18份，木刨花40-50份，橡膠顆粒30-50份，羥丙基甲基纖維素12-18份，脂肪族縮水甘油醚5-8份，脂肪酸酰胺0.5-0.8份，丙烯酸酯0.5-0.8份，氫化酯蕁麻油0.5-0.8份，聚酰胺0.5-0.8份，環(huán)己酮25-35份。
上述方案中：所述橡膠顆粒為廢舊輪胎橡膠顆粒。
本發(fā)明的另一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種上述靜音防震復(fù)合地板的制備方法，其特征在于：按照如下步驟制備：
1)、將木刨花烘干，然后將其與環(huán)氧樹脂、二氧化硅氣凝膠、木刨花、橡膠顆粒、羥丙基甲基纖維素、脂肪族縮水甘油醚、脂肪酸酰胺、丙烯酸酯、氫化酯蕁麻油、聚酰胺、環(huán)己酮混合均勻得到混合材料；
2)、將上述混合材料填充到模具中，經(jīng)過預(yù)壓、熱壓、砂光得到復(fù)合材料；
3)、將上述復(fù)合材料包裹到外框(1)內(nèi)得到靜音防震復(fù)合地板。
上述方案中：預(yù)壓的壓力為0.8-1.2Mpa，時(shí)間20-40s。
上述方案中：熱壓的溫度為120-160℃，壓力3.0-4.0MPa，時(shí)間6-10min。
上述方案中：所述靜音防震復(fù)合地板的密度小于等于0.8g/cm3。
本發(fā)明中木刨花相當(dāng)于軟木細(xì)胞壁物質(zhì)，起支撐、填充作用，主要提供物理力學(xué)性能，是結(jié)構(gòu)當(dāng)中的強(qiáng)度單元。橡膠相當(dāng)于軟木細(xì)胞腔中的密閉氣體，起到類似彈簧的作用，為結(jié)構(gòu)中的減震單元；其余添加劑在一定程度上相當(dāng)于軟木細(xì)胞壁中的軟木脂，主要起到結(jié)構(gòu)單元之間的膠接作用。
木刨花相對(duì)于橡膠顆粒，尺寸較小，當(dāng)用量較大時(shí)，橡膠顆粒分散在木刨花中，橡膠顆粒周圍都被木刨花所包裹，形成了木包橡膠結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)當(dāng)中，木材之間產(chǎn)生大量膠接，形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大大提高了材料的物理機(jī)械性能。同時(shí)由于橡膠顆粒的存在，材料在發(fā)生彎曲變形時(shí)，彈性增強(qiáng)，材料的阻尼比增大，減震效果增加。
減震降噪效果：
將本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合地板、普通膠合板和中密度纖維板的模態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果可以看出:
1)在0-800Hz范圍內(nèi)，本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板共有8階模態(tài)，普通膠合板有3階模態(tài)，中密度纖維板有5階模態(tài)。本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板不同模態(tài)之間的頻率間距較小，板材的整體振動(dòng)情況比膠合板和中密度纖維板都要更加復(fù)雜。
2)與膠合板和中密度纖維板相比，本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板具有較低的各階固有頻率，表明其在沖擊載荷作用下具有較低的抵抗變形能力，即其抗彎剛度比膠合板和中密度纖維板小，彈性更好。同時(shí)，在低頻范圍內(nèi)，較低的各階模態(tài)固有頻率，會(huì)使本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板在實(shí)際使用中更容易產(chǎn)生共振效應(yīng)，從而使得材料中的橡膠顆粒減震降噪的功能得到充分發(fā)揮。
3)本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板的阻尼比膠合板和中密度纖維板的都要高。在外部載荷作用下，較高的阻尼可以加快振動(dòng)的衰減，能量在傳遞過程中耗散較大，從而抑制結(jié)構(gòu)的聲輻射[}m3}:從能量轉(zhuǎn)換的角度分析，阻尼較大的結(jié)構(gòu)，能更有效地將振動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)的熱能而耗散掉，從而減小了結(jié)構(gòu)聲輻射的能量。因此，本發(fā)明得到的木橡膠功能復(fù)臺(tái)板材與膠合板和中密度纖維板相比，對(duì)振動(dòng)具有較強(qiáng)的減幅作用，從而有效地降低了沖擊載荷下所產(chǎn)生的噪音。
從中密度纖維板、膠合板和本發(fā)明得到的木材橡膠復(fù)合板撞擊聲和撞擊聲隔聲的總聲壓級(jí)來(lái)看，木材橡膠復(fù)合板的撞擊聲明顯低于中密度纖維板和膠合板，比中密度纖維板低14.8dB(A),比膠合板低1s.9dB(A)；撞擊聲隔聲也較低，比中密度纖維板低5.1dB(A),比膠合板5.4dB(A)。
本發(fā)明的木材橡膠復(fù)合板力學(xué)性能：
有益效果：本發(fā)明利用木制品加工剩余物和廢舊輪胎粒料為原料制備的復(fù)合地板，具有良好的防水、防蛀、防靜電、隔音、減震和隔熱保溫的功能。綜合體現(xiàn)了木材的高效利用、廢舊輪胎的無(wú)污染循環(huán)利用的價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
實(shí)施例1
如圖1所示，靜音防震復(fù)合地板：包括實(shí)木條做的外框1，復(fù)合材料2包裹在在外框1內(nèi)。
復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成：環(huán)氧樹脂65份，二氧化硅氣凝膠20份，木刨花60份，橡膠顆粒60份，羥丙基甲基纖維素20份，脂肪族縮水甘油醚10份，脂肪酸酰胺1份，丙烯酸酯1份，氫化酯蕁麻油1份，聚酰胺1份，環(huán)己酮40份、橡膠顆粒為廢舊輪胎橡膠顆粒。
木刨花有兩種，一種為碎單板再次打碎后的刨花。樹種:楊木；絕干密度:0.40.5g/cm；含水率:9％-10％；長(zhǎng)度:5.030.0mm:寬度:1.53.0mm:厚度:0.51.0mm。
另外一種是木材加工廠刨、銑等旋切刀頭等進(jìn)行加工時(shí)產(chǎn)生的廢料。樹種:以楊木、馬尾松為主的雜木；絕干密度:0.40.5g/cm；含水率:9％-10％；長(zhǎng)度:1.030.0mm；寬度:1.03mm:厚度:0.3-8mm。
按照如下步驟制備：
1)、將木刨花烘干至絕干，然后將其與環(huán)氧樹脂、二氧化硅氣凝膠、木刨花、橡膠顆粒、羥丙基甲基纖維素、脂肪族縮水甘油醚、脂肪酸酰胺、丙烯酸酯、氫化酯蕁麻油、聚酰胺、環(huán)己酮混合均勻得到混合材料。
2)、將上述混合材料填充到模具中，經(jīng)過預(yù)壓、熱壓、砂光得到復(fù)合材料。預(yù)壓的壓力為0.8-1.2Mpa，時(shí)間20-40s。熱壓的溫度為120-160℃，壓力3.0-4.0MPa，時(shí)間6-10min。
3)、將上述復(fù)合材料包裹到外框(1)內(nèi)得到靜音防震復(fù)合地板，密度小于等于0.8g/cm3。
實(shí)施例2
其它與實(shí)施例1相同，不同的是：
復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成；環(huán)氧樹脂40份，二氧化硅氣凝膠10份，木刨花30份，橡膠顆粒20份，羥丙基甲基纖維素10份，脂肪族縮水甘油醚3份，脂肪酸酰胺0.2份，丙烯酸酯0.2份，氫化酯蕁麻油0.2份，聚酰胺0.2份，環(huán)己酮20份、橡膠顆粒為廢舊輪胎橡膠顆粒。
實(shí)施例3：
其它與實(shí)施例1相同，不同的是：
復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成；
環(huán)氧樹脂50份，二氧化硅氣凝膠12份，木刨花40份，橡膠顆粒30份，羥丙基甲基纖維素12份，脂肪族縮水甘油醚5份，脂肪酸酰胺0.5份，丙烯酸酯0.5份，氫化酯蕁麻油0.5份，聚酰胺0.5份，環(huán)己酮25份。
實(shí)施例4：
其它與實(shí)施例1相同，不同的是：
復(fù)合材料由重量份數(shù)的以下原材料制成；
環(huán)氧樹脂60份，二氧化硅氣凝膠18份，木刨花50份，橡膠顆粒50份，羥丙基甲基纖維素18份，脂肪族縮水甘油醚8份，脂肪酸酰胺0.8份，丙烯酸酯0.8份，氫化酯蕁麻油0.8份，聚酰胺0.8份，環(huán)己酮35份。
本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化?？傊?，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。