本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體公開了一種聚氯乙烯板和玻璃鋼復(fù)合的方法。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯是通用塑料中相對廉價(jià)的一種，其無毒、耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良，在常溫)條件下，聚氯乙烯的耐堿耐酸及各種鹽類的性能尤為突出，且聚氯乙烯由抗沖擊性能好、氣密性高、抗?jié)B漏性好、表面光澤性好等優(yōu)點(diǎn)，但聚氯乙烯的強(qiáng)度和模量低，而玻璃鋼具有輕質(zhì)、高強(qiáng)和模量高的優(yōu)點(diǎn)。如果將兩者結(jié)合起來將具有良好的工業(yè)使用價(jià)值。現(xiàn)有技術(shù)中申請?zhí)枮镃N85204115U的實(shí)用新型專利公開了一種玻璃鋼聚氯乙烯離子交換柱，是在硬聚氯乙烯離子交換柱外殼上涂敷一層玻璃鋼，構(gòu)成硬聚氯乙烯-玻璃鋼復(fù)合材料。為防止這兩種材質(zhì)脫開，中間涂刷一層對兩種材料都有強(qiáng)粘結(jié)力的膠黏劑作過渡層。本裝置經(jīng)實(shí)地使用效果良好，兼有最強(qiáng)的耐腐蝕性和高機(jī)械強(qiáng)度及良好的經(jīng)濟(jì)性；其專利中所述的過渡層是由膠黏劑如聚氨酯及紗布構(gòu)成。其為采用常規(guī)硬聚氯乙烯加工工藝制造離子交換柱的內(nèi)層，然后涂刷膠黏劑，再纏繞紗布構(gòu)成過渡層，最外層為玻璃鋼層。具體實(shí)施時(shí)將內(nèi)層的外表除脂、打毛，然后涂以膠黏劑，如聚氨酯膠，10分鐘后纏繞紗布，再涂以膠黏劑，按照國家標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)方法涂敷玻璃鋼。這種復(fù)合材料制成的離子交換柱性能可靠，同時(shí)具有最強(qiáng)的耐腐蝕性和高的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的經(jīng)濟(jì)性。但是這種粘結(jié)工藝并不適合大規(guī)模應(yīng)用于制備聚氯乙烯和玻璃鋼復(fù)合材料上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種聚氯乙烯板和玻璃鋼復(fù)合的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合方法存在的強(qiáng)度不牢，成本高和不易大規(guī)模生產(chǎn)的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的及其他目的，本發(fā)明是通過包括以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種將聚氯乙烯板和玻璃鋼復(fù)合的方法，所述方法為由聚氯乙烯板到玻璃鋼之間依次采用無機(jī)粘結(jié)層、有機(jī)粘結(jié)層和玻璃布層進(jìn)行粘結(jié)；

所述無機(jī)粘結(jié)層的原料組分包括100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液和0.5～2重量份的礦物纖維或石英砂；

所述有機(jī)粘結(jié)層的原料組分包括100重量份的二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂和50～200重量份的聚酰胺樹脂。

所述二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成。

優(yōu)選地，所述二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.55，軟化點(diǎn)182℃，數(shù)均分子量5000。

所述聚酰胺樹脂的數(shù)均分子量為1.5萬～2萬。

優(yōu)選地，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液為將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用混合溶劑稀釋后形成的溶液，所述混合溶劑包括水和乙醇；所述混合溶劑的體積為所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷體積的2～6倍。

優(yōu)選地，所述水和乙醇的體積比為0.5～1:8～10。

優(yōu)選地，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液包括有機(jī)酸，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液的pH為4～6。所述有機(jī)酸為有機(jī)弱酸。更為優(yōu)選地，所述有機(jī)弱酸包括甲酸、醋酸、草酸和檸檬酸。

優(yōu)選地，制備所述無機(jī)粘結(jié)層的方法為：將無機(jī)粘結(jié)層中各原料組分在105～150℃下攪拌混合均勻，并將其在200～240℃、0.05～0.1MPa的條件下鑲嵌至處于粘流態(tài)的所述聚氯乙烯板的表面。

優(yōu)選地，制備所述有機(jī)粘結(jié)層的方法為：將有機(jī)粘結(jié)層各原料組分混合并涂覆在所述無機(jī)粘結(jié)層表面。

優(yōu)選地，制備所述玻璃布層的方法為將玻璃布在0.01～0.1MPa的壓力下壓在所述有機(jī)粘結(jié)層的表面。

優(yōu)選地，所述玻璃鋼固化在所述玻璃布層外。

本發(fā)明中如加熱時(shí)間，各層的厚度如無特別說明，均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

本發(fā)明還提供一種如上述所述方法制備的聚氯乙烯和玻璃鋼復(fù)合材料。

本發(fā)明還公開了如上述所述復(fù)合材料在護(hù)墻板和地板領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明中公開的方法操作簡單，易于掌握，而且方法中用到的各原料組分來源廣泛，價(jià)格低廉，采用這種方法制備的復(fù)合材料粘結(jié)牢固，聚氯乙烯與玻璃鋼之間的剪切強(qiáng)度大于5MPa，且能夠抵抗十次以上沸水至-30℃水的冷熱沖擊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。

本實(shí)施例公開了一種聚氯乙烯板和玻璃鋼復(fù)合的方法，所述方法為由聚氯乙烯板到玻璃鋼之間依次采用無機(jī)粘結(jié)層、有機(jī)粘結(jié)層和玻璃布層進(jìn)行粘結(jié)；

所述無機(jī)粘結(jié)層的原料組分包括100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液和0.5～2重量份的礦物纖維或石英砂；

所述有機(jī)粘結(jié)層的原料組分包括100重量份的二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂和50～200重量份的聚酰胺樹脂。

優(yōu)選地，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液為將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用混合溶劑稀釋后形成的溶液，所述混合溶劑包括水和乙醇；所述混合溶劑的體積為所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷體積的2～6倍。

優(yōu)選地，所述水和乙醇的體積比為0.5～1:8～10。

優(yōu)選地，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液包括有機(jī)酸，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液的pH為4～6。

優(yōu)選地，制備所述無機(jī)粘結(jié)層的方法為：將無機(jī)粘結(jié)層中各原料組分在105～150℃下攪拌混合均勻，并將其在200～240℃、0.05～0.1MPa的條件下鑲嵌至處于粘流態(tài)的所述聚氯乙烯板的表面?？梢圆捎眉訜岱椒ㄊ沟盟鼍勐纫蚁┌逄幱谡沉鳡顟B(tài)。一般地，加熱溫度為200～240℃。

優(yōu)選地，制備所述有機(jī)粘結(jié)層的方法為：將有機(jī)粘結(jié)層各原料組分混合并涂覆在所述無機(jī)粘結(jié)層表面。

優(yōu)選地，制備所述玻璃布層的方法為將玻璃布在0.01～0.1MPa的壓力下壓在所述有機(jī)粘結(jié)層的表面。

優(yōu)選地，所述玻璃鋼固化在所述玻璃布層外。

實(shí)施例1

a、水和乙醇按體積比0.7：8.5混配均勻，并用0.2N的草酸將溶液pH值調(diào)至4.5，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用4倍于其體積的上述溶液稀釋混配均勻制成γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；

b、按γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液∶礦物纖維或石英砂的重量比為100∶0.8的比例將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液均勻分散到礦物纖維或石英砂表面，然后置于140℃烘箱中，每4分鐘攪拌一次，13分鐘后取出；以此作為無機(jī)粘結(jié)層；

c、將晾干的聚氯乙烯板放到表面光潔的不銹鋼板材表面，并一起放到烘箱中，在220℃條件下加熱18分鐘，使其處于粘流狀態(tài)后取出，把在110℃條件下預(yù)熱的無機(jī)粘結(jié)層均勻的灑到聚氯乙烯板上，在220℃、壓力為0.05MPa條件下將無機(jī)粘結(jié)層熱壓鑲嵌至聚氯乙烯板表面，在聚氯乙烯板上施加0.01MPa的壓力，使其自然冷卻至室溫；

d、無機(jī)粘結(jié)層上涂覆一層有機(jī)粘結(jié)層，所述有機(jī)粘結(jié)層包括二酚基丙烷環(huán)氧樹脂100份和聚酰胺樹脂70份；

e、在有機(jī)粘結(jié)層表面鋪上2層0.18mm厚的玻璃布，用壓輥趕壓使玻璃布被樹脂浸透，在玻璃布表面鋪覆一層聚酯薄膜，在0.01MPa壓力下室溫固化；揭去聚酯薄膜；

f、在玻璃布層外表面手糊制作玻璃鋼，然后固化；固化為室溫固化，時(shí)間為40分鐘。聚酯薄膜中采用不飽和聚酯。

實(shí)施例2

a、水和乙醇按體積比0.5∶10混配均勻，并用0.2N的醋酸將溶液pH值調(diào)至4.5，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用6倍于其體積的上述溶液稀釋混配均勻制成γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；

b、按γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液∶礦物纖維或石英砂的重量比為100∶2的比例將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液均勻分散到礦物纖維或石英砂表面，然后置于105℃烘箱中，攪拌，20分鐘后取出；以此作為無機(jī)粘結(jié)層；

c、將晾干的聚氯乙烯板放到表面光潔的不銹鋼板材表面，并一起放到烘箱中，在200℃條件下加熱25分鐘，使其處于粘流狀態(tài)后取出，把在110℃條件下預(yù)熱的無機(jī)粘結(jié)層均勻的灑到聚氯乙烯板表面上，在200℃、壓力為0.1MPa條件下將無機(jī)粘結(jié)層熱壓鑲嵌至聚氯乙烯板表面；為了進(jìn)一步使得粘結(jié)效果好，也可以在聚氯乙烯板上施加0.01MPa的壓力；自然冷卻至室溫；

d、無機(jī)粘結(jié)層上涂覆一層有機(jī)粘結(jié)層，所述有機(jī)粘結(jié)層包括二酚基丙烷環(huán)氧樹脂100份和聚酰胺樹脂50份；

e、在有機(jī)粘結(jié)層表面鋪上2層0.18mm厚的玻璃布，用壓輥趕壓使玻璃布被樹脂浸透，在玻璃布表面鋪覆一層聚酯薄膜，在0.1MPa壓力下室溫固化；揭去聚酯薄膜；

f、在玻璃布層外表面手糊制作玻璃鋼，然后固化；固化為室溫固化，時(shí)間為40分鐘。

實(shí)施例3

a、水和乙醇按體積比1∶8混配均勻，并用0.2N的檸檬酸將溶液pH值調(diào)至6，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用2倍于其體積的上述溶液稀釋混配均勻制成γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；

b、按γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液∶礦物纖維或石英砂的重量比為100∶1的比例將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液均勻分散到礦物纖維或石英砂表面，然后置于105℃烘箱中，攪拌，20分鐘后取出；以此作為無機(jī)粘結(jié)層；

c、將晾干的聚氯乙烯板放到表面光潔的不銹鋼板材表面，并一起放到烘箱中，在240℃條件下加熱15分鐘，使其處于粘流狀態(tài)后取出，把在150℃條件下預(yù)熱的無機(jī)粘結(jié)層均勻的灑到聚氯乙烯板表面上，在210℃、壓力為0.08MPa條件下將無機(jī)粘結(jié)層熱壓鑲嵌至聚氯乙烯板表面；為了進(jìn)一步使得粘結(jié)效果好，也可以在聚氯乙烯板上施加0.05MPa的壓力；自然冷卻至室溫；

d、無機(jī)粘結(jié)層上涂覆一層有機(jī)粘結(jié)層，所述有機(jī)粘結(jié)層包括二酚基丙烷環(huán)氧樹脂100份和聚酰胺樹脂150份；

e、在有機(jī)粘結(jié)層表面鋪上1層0.18mm厚的玻璃布，用壓輥趕壓使玻璃布被樹脂浸透，在玻璃布表面鋪覆一層聚酯薄膜，在0.05MPa壓力下室溫固化；揭去聚酯薄膜；

f、在玻璃布層外表面手糊制作玻璃鋼，然后固化；固化為室溫固化，時(shí)間為50分鐘。

實(shí)施例4

a、水和乙醇按體積比0.6∶9混配均勻，并用0.3N的檸檬酸將溶液pH值調(diào)至4，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用3倍于其體積的上述溶液稀釋混配均勻制成γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；

b、按γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液∶礦物纖維或石英砂的重量比為100∶1.5的比例將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液均勻分散到礦物纖維或石英砂表面，然后置于120℃烘箱中，攪拌，25分鐘后取出；以此作為無機(jī)粘結(jié)層；

c、將晾干的聚氯乙烯板放到表面光潔的不銹鋼板材表面，并一起放到烘箱中，在230℃條件下加熱25分鐘，使其處于粘流狀態(tài)后取出，把在140℃條件下預(yù)熱的無機(jī)粘結(jié)層均勻的灑到聚氯乙烯板表面上，在200℃、壓力為0.09MPa條件下將無機(jī)粘結(jié)層熱壓鑲嵌至聚氯乙烯板表面；為了進(jìn)一步使得粘結(jié)效果好，也可以在聚氯乙烯板上施加0.08MPa的壓力；自然冷卻至室溫；

d、無機(jī)粘結(jié)層上涂覆一層有機(jī)粘結(jié)層，所述有機(jī)粘結(jié)層包括二酚基丙烷環(huán)氧樹脂100份和聚酰胺樹脂120份；

e、在有機(jī)粘結(jié)層表面鋪上1層0.18mm厚的玻璃布，用壓輥趕壓使玻璃布被樹脂浸透，在玻璃布表面鋪覆一層聚酯薄膜，在0.08MPa壓力下室溫固化；揭去聚酯薄膜；

f、在玻璃布層外表面手糊制作玻璃鋼，然后固化；固化為室溫固化，時(shí)間為60分鐘。

實(shí)施例5

a、水和乙醇按體積比0.6∶8混配均勻，并用0.2N的醋酸將溶液pH值調(diào)至5，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷用3倍于其體積的上述溶液稀釋混配均勻制成γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；

b、按γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液∶礦物纖維或石英砂的重量比為100∶0.8的比例將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液均勻分散到礦物纖維或石英砂表面，然后置于125℃烘箱中，攪拌，20分鐘后取出；以此作為無機(jī)粘結(jié)層；

c、將晾干的聚氯乙烯板放到表面光潔的不銹鋼板材表面，并一起放到烘箱中，在210℃條件下加熱25分鐘，使其處于粘流狀態(tài)后取出，把在110℃條件下預(yù)熱的無機(jī)粘結(jié)層均勻的灑到聚氯乙烯板表面上，在230℃、壓力為0.06MPa條件下將無機(jī)粘結(jié)層熱壓鑲嵌至聚氯乙烯板表面；為了進(jìn)一步使得粘結(jié)效果好，也可以在聚氯乙烯板上施加0.01MPa的壓力；自然冷卻至室溫；

d、無機(jī)粘結(jié)層上涂覆一層有機(jī)粘結(jié)層，所述有機(jī)粘結(jié)層包括二酚基丙烷環(huán)氧樹脂100份和聚酰胺樹脂80份；

e、在有機(jī)粘結(jié)層表面鋪上2層0.18mm厚的玻璃布，用壓輥趕壓使玻璃布被樹脂浸透，在玻璃布表面鋪覆一層聚酯薄膜，在0.05MPa壓力下室溫固化；揭去聚酯薄膜；

f、在玻璃布層外表面手糊制作玻璃鋼，然后固化；固化為室溫固化，時(shí)間為50分鐘。

將實(shí)施例1～5任一方法制備的復(fù)合材料應(yīng)用于地板上，其各性能標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明任何形式上和實(shí)質(zhì)上的限制，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還將可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當(dāng)可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù) 對上述實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。