本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種夾芯板、制備方法及其用途。
背景技術(shù):
現(xiàn)在建筑施工當(dāng)中采用的模板一般為鋼模、木模、竹模、塑料模板。鋼模雖然堅固,重復(fù)利用次數(shù)多,但成本高、重量大、幅面窄、拼縫多,施工運輸不方便、易生銹,需要進行防腐處理,維護費用高;竹、木模重量輕、幅面寬、拼縫少,但其強度相對較低、不防水,易霉變腐爛,重復(fù)使用次數(shù)少,且大量消耗綠色資源。為解決這些問題,也可采用塑料制造模板,具有重量輕、不沾混凝土、可重復(fù)使用次數(shù)多的優(yōu)點,缺點是剛性不好、易變形;同時,直接注塑成型后組裝的模板也存在韌性不足,高空作業(yè)時容易破損的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明的目的是提供一種夾芯板,能夠滿足承載強度,增加使用次數(shù)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種所述夾芯板的制備方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種所述夾芯板用作建筑模板的用途。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種夾芯板,包括從上到下依次經(jīng)過熱壓融接的面層、芯層和底層,其中:所述面層和所述底層均為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材。
所述單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料、短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料和單面覆淋膜無紡布經(jīng)熱壓而成。
所述芯層為玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈。
所述面層、所述底層的厚度均為1-2mm,所述芯層的厚度為10-18mm。
所述單面覆淋膜無紡布由無紡布和表面淋膜樹脂組成。
所述表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
所述無紡布為滌綸無紡布。
所述無紡布的克重為180-220g/㎡。
所述單面覆淋膜無紡布的表面淋膜樹脂為聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂中的至少一種。
所述纖維增強熱塑性板材的拉伸強度為250-270mpa,拉伸模量為16-20gpa,彎曲強度為270-300mpa,彎曲模量為12-15gpa。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料包括重量百分比為40~60%的纖維和重量百分比為40~60%的樹脂基體。
所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料包括重量百分比為40~60%的纖維和重量百分比為40~60%的樹脂基體。
所述玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的克重為1200-1800g/㎡。
所述玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈包括重量百分比為40~60%的pp纖維和重量百分比為40~60%的玻璃纖維。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料中的纖維為無機纖維,優(yōu)選為玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維等中的至少一種,進一步優(yōu)選為低成本的玻璃纖維或玄武巖纖維中的至少一種,更優(yōu)選為玻璃纖維。
所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料中的纖維為無機纖維,優(yōu)選為玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維等中的至少一種,進一步優(yōu)選為低成本的玻璃纖維或玄武巖纖維中的至少一種,更優(yōu)選為玻璃纖維。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料中的樹脂基體選自聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、熱塑性聚酯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(abs)、聚氯乙烯(pvc)、苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)等中的至少一種。
所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料中的樹脂基體選自聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、熱塑性聚酯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(abs)、聚氯乙烯(pvc)、苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)等中的至少一種。
所述熱塑性聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯中的至少一種。
所述聚酰胺為pa6、pa66等中的至少一種。
一種所述夾芯板的制備方法,包括以下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度下,熱壓后冷壓成板材,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
(2)制備芯層
將重量百分比為40~60%的pp纖維和重量百分比為40~60%的玻璃纖維混合均勻后,經(jīng)過鋪層、針刺成卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到所述夾芯板。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為40~60%的纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為40~60%的樹脂基體復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
所述連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
所述步驟(1)中熱壓的壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min。
所述步驟(1)中冷壓的時間為10~20min。
所述步驟(3)中芯層的層數(shù)為3-8層,熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~50min。
所述步驟(1)中單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為40~60%的纖維與重量百分比為40~60%的樹脂基體回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,將樹脂基體回料碾平、牽引,加熱樹脂基體回料,然后壓平、冷卻、滾壓,得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料;
或:將重量百分比為40~60%的纖維與重量百分比為40~60%的樹脂基體回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,擠出造粒得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
所述干燥的溫度為120~150℃,時間為1~10min。
所述加熱的溫度為140~190℃。
一種所述夾芯板用作建筑模板的用途。
由于采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
本發(fā)明提供的夾芯板可設(shè)計性強,能夠根據(jù)實際的需求合理的選擇面層和芯層的厚度和密度,以達到最佳的經(jīng)濟效果,同時可以通過邊角料和回收料的再利用,提高材料的利用率,降低板材的價格。底板的面層是纖維增強的熱塑性樹脂材料,具有很好的耐磨性、耐腐蝕性,并且不吸水、容易清洗。
本發(fā)明提供的夾芯板充分發(fā)揮了纖維增強熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量、高強度等特性,在各方面滿足建筑模板的各項機械、物理技術(shù)要求。另外,所述纖維增強熱塑 性板材為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料通過加熱在其表面附著一層單面覆淋膜無紡布,形成的面材,使得復(fù)合材料的回收的利用率提高,從而達到降低了板材的價格。
本發(fā)明提供的夾芯板所用纖維增強熱塑性板材具有重量輕、比強度、比模量高,耐腐蝕、耐水性、耐磨擦性好;對多種酸、堿呈惰性,抗沖擊,致斷應(yīng)變值高;設(shè)計靈活性好,可選擇適當(dāng)?shù)睦w維種類、纖維含量和纖維取向來滿足具體用途的要求。
本發(fā)明提供的夾芯板能夠滿足承載強度,增加使用次數(shù),防水防霉等要求的建筑模板,將纖維增強熱塑性板材與普通木材進行復(fù)合,經(jīng)過科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與獨特的加工方法,得到一種建筑模板使用要求的夾芯板,替代傳統(tǒng)的鋼模板,木質(zhì)模板和塑料模板。
根據(jù)復(fù)合材料力學(xué)理論,對稱夾芯板在受到垂直板面的外加載荷時,彎曲應(yīng)力主要由靠近表層的材料承擔(dān),各單層材料對彈性模量的貢獻與它們本身的彈性模量和它們中心面(1/2厚度處)距離的三次方成正比,即彈性模量大的單層材料距離材料中心面愈遠(yuǎn),發(fā)揮的作用愈大,同時,夾芯板中心面附近則承受著最大的剪切應(yīng)力。因此,將強度大、硬度高、韌性好的纖維增強的熱塑性薄板作面層;將熱塑性氈與面層熱壓復(fù)合后,通過工藝調(diào)整其芯材厚度,可得到密度、強度、彈性模量和表面質(zhì)量等各項性能指標(biāo)均達到標(biāo)準(zhǔn)的夾芯板。
本發(fā)明所提供的夾芯板用作建筑模板,相對于竹木模板,使用壽命大大提高,且免除了表面覆膠膜的工序,對環(huán)境保護有利。另外,熱塑性板材不生腐蝕、不生菌,不會存在蟲蛀的問題。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
下列各實施例中,纖維增強熱塑性板材的拉伸強度為250-270mpa,拉伸模量為16-20gpa,彎曲強度為270-300mpa,彎曲模量為12-15gpa。
下列各實施例中,無紡布為滌綸無紡布。
實施例1
一種夾芯板,其中:面層、底層分別為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,芯層為玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,其中,面層和底層厚度均為1mm,芯層厚度為10mm。玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的層數(shù)為3層,夾芯板的厚度為12mm。
夾芯板的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,無紡布克重180g/㎡,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度170~180℃進行 熱壓,熱壓壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min;然后冷壓,冷壓的時間為10~20min,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料,連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:通過紗架將重量百分比為40%的連續(xù)玻璃纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為60%的樹脂基體聚丙烯復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融聚丙烯樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為40%的玻璃纖維與重量百分比為60%的樹脂基體聚丙烯回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,干燥的溫度為120℃,時間為3min,將樹脂基體回料碾平,在通過在傳送帶上牽引,使得回料經(jīng)過烘箱加熱,加熱的溫度為140℃,加熱后通過多個金屬輥壓,壓平,冷卻,再經(jīng)過滾壓后,得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
(2)制備芯層
將重量百分比為60%的pp纖維和重量百分比為40%的玻璃纖維在纖維混合機的混合單元,常溫混合均勻后,經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪層,經(jīng)過鋪層后進行纖維網(wǎng)的鋪層,隨后經(jīng)傳送簾傳至針刺成卷為氈卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;纖維增強熱塑性樹脂氈的克重為1200g/㎡;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,芯層的層數(shù)為3層,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到夾芯板;熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~18min。
夾芯板經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到成品的建筑模板,可以按照建筑模板標(biāo)準(zhǔn)達到順紋靜曲強度≥50mpa,橫紋靜曲強度≥40mpa;順紋彈性模量≥5000mpa,橫紋彈性模量≥4000mpa的物理力學(xué)性能。
實施例2
一種夾芯板,其中:面層、底層分別為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,芯層 為玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,其中,面層和底層厚度均為1mm,芯層厚度為10mm。玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的層數(shù)為4層,夾芯板的厚度為12mm。
夾芯板的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,無紡布克重180g/㎡,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度170~180℃進行熱壓,熱壓壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min;然后冷壓,冷壓的時間為10~20min,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料,連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:通過紗架將重量百分比為60%的連續(xù)玻璃纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為40%的樹脂基體聚丙烯復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融聚丙烯樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為60%的玻璃纖維與重量百分比為40%的樹脂基體聚丙烯回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,干燥的溫度為120℃,時間為3min,將樹脂基體回料碾平,在通過在傳送帶上牽引,使得回料經(jīng)過烘箱加熱,加熱的溫度為170℃,加熱后通過多個金屬輥壓,壓平,冷卻,再經(jīng)過滾壓后,得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
(2)制備芯層
將重量百分比為60%的pp纖維和重量百分比為40%的玻璃纖維在纖維混合機的混合單元,常溫混合均勻后,經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪層,經(jīng)過鋪層后進行纖維網(wǎng)的鋪層,隨后經(jīng)傳送簾傳至針刺成卷為氈卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;纖維增強熱塑性樹脂氈的克重為1800g/㎡;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,芯層的層數(shù)為4層,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到夾芯板;熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~ 18min。
夾芯板經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到成品的建筑模板,可以按照建筑模板標(biāo)準(zhǔn)達到順紋靜曲強度≥60mpa,橫紋靜曲強度≥50mpa;順紋彈性模量≥7000mpa,橫紋彈性模量≥5000mpa的物理力學(xué)性能。
實施例3
一種夾芯板,其中:面層、底層分別為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,芯層為玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,其中,面層和底層厚度均為1.5mm,芯層厚度為10mm。玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的層數(shù)為3層,夾芯板的厚度為13mm。
夾芯板的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,無紡布克重220g/㎡,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度170~180℃進行熱壓,熱壓壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min;然后冷壓,冷壓的時間為10~20min,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料,連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:通過紗架將重量百分比為50%的連續(xù)玻璃纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為50%的樹脂基體聚丙烯復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融聚丙烯樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為50%的玻璃纖維與重量百分比為50%的樹脂基體聚丙烯回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,干燥的溫度為120℃,時間為3min,將樹脂基體回料碾平,在通過在傳送帶上牽引,使得回料經(jīng)過烘箱加熱,加熱的溫度為190℃,加熱后通過多個金屬輥壓,壓平,冷卻,再經(jīng)過滾壓后,得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
(2)制備芯層
將重量百分比為60%的pp纖維和重量百分比為40%的玻璃纖維在纖維混合機的混合單元,常溫混合均勻后,經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪層,經(jīng)過鋪層后進行纖維網(wǎng)的鋪層,隨后經(jīng)傳送簾傳至針刺成卷為氈卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;纖維增強熱塑性樹脂氈的克重 為1800g/㎡;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,芯層的層數(shù)為3層,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到夾芯板;熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~18min。
夾芯板經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到成品的建筑模板,可以達到順紋靜曲強度≥80mpa,橫紋靜曲強度≥60mpa;順紋彈性模量≥7500mpa,橫紋彈性模量≥6000mpa的物理力學(xué)性能。
實施例4
一種夾芯板,其中:面層、底層分別為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,其中,面層和底層厚度均為1mm,芯層厚度為10mm。玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的層數(shù)為3層,夾芯板的厚度為12mm。
夾芯板的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,無紡布克重200g/㎡,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度170~180℃進行熱壓,熱壓壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min;然后冷壓,冷壓的時間為10~20min,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料,連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:通過紗架將重量百分比為45%的連續(xù)玻璃纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為55%的樹脂基體聚丙烯復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融聚丙烯樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為45%的玻璃纖維與重量百分比為55%的樹脂基體聚丙烯回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,干燥的溫度為120℃,時間為3min,擠出造粒得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
(2)制備芯層
將重量百分比為50%的pp纖維和重量百分比為50%的玻璃纖維在纖維混合機的混合單元,常溫混合均勻后,經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪層,經(jīng)過鋪層后進行纖維網(wǎng)的鋪層,隨后經(jīng)傳送簾傳至針刺成卷為氈卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;纖維增強熱塑性樹脂氈的克重為1200g/㎡;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,芯層的層數(shù)為3層,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到夾芯板;熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~18min。
夾芯板經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到成品的建筑模板,可以達到順紋靜曲強度≥45mpa,橫紋靜曲強度≥35mpa;順紋彈性模量≥4500mpa,橫紋彈性模量≥3500mpa的物理力學(xué)性能。
通過以上實施例可以表明,夾芯板的性能主要取決于面層、底層材料的比重,芯材的密度以及芯材中纖維比決定,因此在實際中可以根據(jù)要求,進行調(diào)整,以達到夾芯板性能的最優(yōu)。
實施例5
一種夾芯板,其中:面層、底層分別為單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,芯層為玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,其中,面層和底層厚度均為2mm,芯層厚度為14mm。玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈的層數(shù)為6層,夾芯板的厚度為18mm。
夾芯板的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備面層和底層
將連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料經(jīng)鋪放后,在其表面放置一層單面覆淋膜無紡布,無紡布克重180g/㎡,然后在熱塑性樹脂的熔融溫度170~180℃進行熱壓,熱壓壓力為2~4mpa,熱壓的時間為10~15min;然后冷壓,冷壓的時間為10~20min,得到單面覆淋膜無紡布的纖維增強熱塑性板材,即面層和底層;
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的鋪放方式為:上下面均為連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料,中間為短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料,連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料與短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的重量比為1:2。
連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:通過紗架將重量百分比為55%的連續(xù)玻璃纖維鋪展開,與擠出熔融的重量百分比為45%的樹脂基體聚丙烯復(fù)合,再經(jīng)過滾壓后,得到連續(xù)纖維增強熱塑性預(yù)浸料。
單面覆淋膜無紡布的制備方法包括以下步驟:在無紡布的基礎(chǔ)上,通過牽引無紡布,使 其一面與模頭擠出熔融樹脂附著,向無紡布的表面淋膜熔融聚丙烯樹脂,通過連續(xù)輥壓冷卻,制備得到所述單面覆淋膜無紡布,表面淋膜樹脂與無紡布的重量比為1:1。
短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料的制備方法包括以下步驟:將重量百分比為55%的玻璃纖維與重量百分比為45%的樹脂基體聚丙烯回料,經(jīng)過洗滌、干燥處理后,干燥的溫度為150℃,時間為2min,擠出造粒得到所述短纖增強熱塑性預(yù)浸料回料。
(2)制備芯層
將重量百分比為60%的pp纖維和重量百分比為40%的玻璃纖維在纖維混合機的混合單元,常溫混合均勻后,經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪層,經(jīng)過鋪層后進行纖維網(wǎng)的鋪層,隨后經(jīng)傳送簾傳至針刺成卷為氈卷,得到玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈,即芯層;纖維增強熱塑性樹脂氈的克重為1500g/㎡;
(3)制備夾芯板
將步驟(1)和步驟(2)制備得到的面層、底層和芯層,按照面層、芯層和底層順序鋪放,芯層的層數(shù)為6層,面層和底層的單面覆淋膜無紡布的一面為夾芯板的表面,無無紡布的另一面與芯層接觸,經(jīng)過熱壓、分段降壓、排氣、卸壓,或向熱壓板內(nèi)通冷水,待熱壓板冷卻后卸壓,得到夾芯板;熱壓溫度為175~195℃,壓力為1.5~3.0mpa,保持時間為10~18min。
夾芯板經(jīng)常規(guī)后期加工后,即可得到成品的建筑模板,可以達到順紋靜曲強度≥80mpa,橫紋靜曲強度≥60mpa;順紋彈性模量≥7500mpa,橫紋彈性模量≥6000mpa的物理力學(xué)性能。
將強度大、硬度高、韌性好的纖維增強的熱塑性板材作為表層材料或中間承力層材料,用玻璃纖維增強熱塑性樹脂氈作為芯層材料,經(jīng)合理搭配組合,采用熱壓融合工藝可以制成具有高性能的復(fù)合建筑模板,充分發(fā)揮了纖維增強熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量高強度等特性,在各方面滿足建筑模板所提出的各項機械、物理技術(shù)要求。
上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此,本發(fā)明不限于這里的實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。