本发明涉及一种复合木板，具体是涉及一种阻燃吸波型碳纤维复合木板及其制造方法。
背景技术：
木材是由90％的纤维素、半纤维素、木质素、水及10％的抽提物和灰分等组成,主要化学成分的分子结构、性质及相互间的关系不仅是木材各种性质的物质基础，也是木材改性和阻燃、吸波处理的基础。
随着科技的发展，吸波材料有着特殊的用途，尤其在军事领域，有着重要的作用，其次，人们在工作和日常生活中需要接触到越来越多的电器，这些电器都会产生或多或少的电磁辐射，从而对人体健康产生危害，吸波材料能够有效地吸收各种对人体有害的射线。作为四大主材之一的木材，在涂装行业有着广泛的应用，结合某些工艺将它转化为吸波材料(增加聚酰亚胺、碳纤维和吸波胶粘剂，三者都是吸波材料)，同时改变木材的易燃和力学性能差的缺点，因此，研究力学性能强的高阻燃吸波型木材有着重要的意义。
专利cn201610730593.6一种智能型吸波材料及其制备方法，介绍了一种智能型吸波材料及其制备方法，该智能型吸波材料从上至下依次包含高频吸波层、低频吸波层和基底层。高频吸波层为吸收2ghz-18ghz频段的吸波材料，包含表层高频吸波材料和嵌设于表层高频吸波材料中的中间层高频吸波材料，该高频吸波层的添加剂采用羰基铁颗粒。低频吸波层为吸收1ghz-2ghz频段的吸波材料，该吸波材料添加剂采用fesi颗粒。基底层包含金属衬底和嵌设于金属衬底中的驱动电磁铁。专利cn201010148080.7薄膜结构ku波段雷达吸波材料，介绍了一种薄膜结构ku波段雷达吸波材料，主要包括六层吸波材料层和五张塑料薄膜，六层吸波材料层的每两层吸波材料层间均设有塑料薄膜，所述第一层吸波材料层为偶联剂1.50份、稀释剂50份、铁氧体150份、60％环氧树脂53.67份的混合物；所述第二层吸波材料层为偶联剂1.50份、稀释剂50份、羰基铁吸收剂150份、60％环氧树脂39.83份、固化剂12.93份的混合物；所述第三层吸波材料层为偶联剂1.50份、稀释剂50份、羰基铁吸收剂150份、60％环氧树脂109.02份、固化剂33.10份的混合物；所述第四、五、六层吸波材料层为偶联剂1.50份、稀释剂50份、羰基铁吸收剂150份、60％环氧树脂39.83份、固化剂12.93份的混合物。专利cn201610471044.1一种导热型吸波材料及其制备方法介绍了一种导热型吸波材料及其制备方法。导热型吸波材料，包括以下组分：吸波材料粘结剂、吸波材料和助剂；按质量百分比计，吸波材料粘结剂为99.2％-99.7％，吸波材料为0.2％-0.5％，助剂为0.1％-0.3％；所述吸波材料为石墨烯类材料。以上专利都是直接制备吸波材料，为铁基吸波材料，吸波强度差，制作工艺复杂，成本高，不能与木材结合。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服上述木材易燃和力学性能差且不能吸波的缺点和不足，提供一种阻燃吸波型碳纤维复合木板及其制造方法。
本发明专利是通过将吸波材料添加在木胶上，形成吸波新型木胶，再胶合聚酰亚胺和碳纤维吸波材料，吸波的同时还能提高材料力学性能和阻燃性能(聚酰亚胺和碳纤维材料都有较好的吸波和阻燃性能，可扩展应用在纺织品、塑料和金属复合等更广泛领域)。
本发明专利制得的复合木板与普通木板相比，阻燃能力增加了75～100％，吸波能力增加了139～174％，力学强度增加了24～49％，生产工艺简单，成本低，在军事、航天航空、船舶等领域有广泛应用。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种阻燃吸波型碳纤维复合木板，所述复合木板为分体结构的板层结构体，包括普通木板ⅰ1、聚酰亚胺层2、碳纤维层3、硬木板4和普通木板ⅱ5，通过将普通木板ⅰ1、硬木板4和普通木板ⅱ5采用碱液浸没预处理，阻燃剂处理和干燥，依顺序将所述普通木板ⅰ1通过第一木胶层6与所述聚酰亚胺层2压合连接，所述聚酰亚胺层2通过第一阻燃吸波胶粘剂层7与所述碳纤维层3压合连接，所述碳纤维层3通过第二阻燃吸波胶粘剂层8与所述硬木板4压合连接，所述硬木板4通过第二木胶层9与所述普通木板ⅱ5压合连接。
进一步的，所述普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5为厚度0.1～5cm的木质板材。
进一步的，所述的硬木板4为厚度0.5～5cm的水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美国白杨、西非樱红木、西非梨木、榉木中的任一种。
进一步的，所述聚酰亚胺层2为层厚0.1～2mm的片状体，材质为聚双马来酰亚胺或rmr型聚酰亚胺。
进一步的，所述碳纤维层3为层厚0.01～0.2mm的片状体，材质为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和酚醛基碳纤维中的任一种。
进一步的，所述阻燃吸波胶粘剂，按质量份由10～15份丙烯酸酯聚合物、15～30份聚酯多元醇、15～35份聚醚多元醇、5～10份增粘树脂，10～30份聚酰亚胺，10～20份纳米羰基铁，5～10份石墨烯，5～20份纳米二氧化钛，10～20份纳米四氧化铁，2～4份氧化铋，20～50份硫酸钡，20～60份氢氧化镁，10～50份纳米碳包镍和2～5份硅烷偶联剂组成，通过在80～120℃温度环境下混合、搅拌均匀，制得阻燃吸波胶粘剂。
为了达到上述目的，本发明实现目的所采用的另一技术方案：
一种阻燃吸波型碳纤维复合木板的制造方法，包括以下步骤：
(1)将普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入碱液将其完全浸没24～48h，水洗后在100～120℃下进行蒸汽干燥，抽真空至100～200pa，得到含水量为8～15％的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4；
(2)采用浓度10～15％的水性阻燃剂浸没步骤(1)得到的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4，加压至1mpa，维持20～30min，卸压、卸阻燃剂，水洗后抽真空至100～200pa，在100～120℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4；
(3)在常温常压下，采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅰ1与片状的聚酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板；
(4)在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤(3)得到的聚酰亚胺复合木板与片状的碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板；
(5)在常温常压下，采用燃吸波胶粘剂将步骤(4)得到的碳纤维复合木板与硬木板4胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ5胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
进一步的，所述的碱液为浓度为0.2～1％的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
进一步的，所述的阻燃剂为浓度为10％的frw木材阻燃剂、磷酸二氢铵一硼酸、n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺中的任一种。
与现技术相比，本发明的优点和有益效果主要有：
1、本发明制得的复合木板遇明火不会燃烧，只能轻度炭化，极大改变了木材阻燃的性质，拓宽了木材的应用范围，而且复合木板尺寸稳定，在潮湿暴露条件下，木材膨胀少于15％，阻燃木材氧指数超过42％，烟密度小于43kg/m3，且不降低抗冲击强度，湿抗压强度提高一倍，顺纹抗压强度>100mpa，抗弯强度>200mpa，密度>0.8g/cm3,比铅当量>0.012pb/mm，能有效地吸收红外、x、α、β等射线，防辐射性能高。
2、本发明生产工艺简单，成本低，适合用于处理厚度为0.1～5cm的普通木板，制得的复合木板表面平滑，不会鼓泡,可进行聚酰亚胺、碳纤维、木板多层胶粘复合，以增加吸波强度和木材力学性能。
3、本发明涉及的阻燃吸波型胶粘剂，可扩展应用到纺织品、塑料和金属复合等更广泛领域，与聚酰亚胺层等阻燃材料胶粘，可生产更多阻燃吸波产品。
4、本发明生产工艺步骤(2)中，反应结束后将阻燃剂排出，经过滤分离、添加阻燃剂等操作，可重复使用，降低生产成本。
本发明制得的产品所产生优点的原因：
聚酰亚胺是一种较好的吸波有机高分子材料，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，103赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属f至h级高绝缘材料，因此是较好的阻燃吸波材料；碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，电磁屏蔽性好，是较好的阻燃抗电磁材料，同时它能显著增强复合材料的力学性能；本发明涉及的材料复合胶粘剂是自研的阻燃吸波型胶粘剂，因此产生的复合木板具有阻燃吸波和高力学性能的优点。
附图说明
图1为本发明的复合木板的结构层剖面示意图；
图中：1.普通木板ⅰ；2.聚酰亚胺层；3.碳纤维结构层；4.硬木板；5.普通木板ⅱ；6.第一木胶层；7.第一阻燃吸波胶粘剂层；8.第二阻燃吸波胶粘剂层；9.第二木胶层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1所示，为本发明的一种阻燃吸波型碳纤维复合木板，所述复合木板为分体结构的板层结构体，包括普通木板ⅰ1、聚酰亚胺层2、碳纤维层3、硬木板4和普通木板ⅱ5五层，通过将普通木板ⅰ1、硬木板4和普通木板ⅱ5采用碱液浸没预处理，阻燃剂处理和干燥，依顺序自上而将所述普通木板ⅰ1通过第一木胶层6与所述聚酰亚胺层2压合连接，所述聚酰亚胺层2通过第一阻燃吸波胶粘剂层7与所述碳纤维层3压合连接，所述碳纤维层3通过第二阻燃吸波胶粘剂层8与所述硬木板4压合连接，所述硬木板4通过第二木胶层9与所述普通木板ⅱ(5)压合连接而制得阻燃吸波型碳纤维五层复合木板。
其中，所述普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5为厚度0.1～5cm的木质板材。
所述的硬木板4为厚度0.5～5cm的水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美国白杨、西非樱红木、西非梨木、榉木中的任一种。
所述聚酰亚胺层为层厚0.1～2mm的片状体，材质为聚双马来酰亚胺或rmr型聚酰亚胺。
所述碳纤维结构层为层厚0.01～0.2mm的片状体，材质为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和酚醛基碳纤维中的任一种。
所述阻燃吸波胶粘剂，按质量份由10～15份丙烯酸酯聚合物、15～30份聚酯多元醇、15～35份聚醚多元醇、5～10份增粘树脂，10～30份聚酰亚胺，10～20份纳米羰基铁，5～10份石墨烯，5～20份纳米二氧化钛，10～20份纳米四氧化铁，2～4份氧化铋，20～50份硫酸钡，20～60份氢氧化镁，10～50份纳米碳包镍和2～5份硅烷偶联剂，通过在80～120℃温度环境下混合、搅拌均匀，制得阻燃吸波胶粘剂。
本发明的一种阻燃吸波型碳纤维复合木板的制造方法
实施例1
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入1％的氢氧化钠溶液将其完全浸没24h，水洗后在100℃下进行蒸汽干燥，抽真空至100pa，得到含水量为8～15％的木板。
2、采用浓度10％的frw木材阻燃剂浸没步骤1得到的木板，加压至1mpa，维持20min，卸压、卸frw木材阻燃剂，水洗后抽真空至200pa，在100℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为6～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4。
3、在常温常压下，采用木胶胶粘剂将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的聚双马来酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板。
4、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的聚丙烯腈基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板。
5、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板4胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
实施例2
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入1％的氢氧化钠溶液将其完全浸没36h，水洗后在110℃下进行蒸汽干燥，抽真空至150pa，得到含水量为8～14％的木板；
2、采用浓度10％的frw木材阻燃剂浸没步骤1得到的木板，加压至1mpa，维持25min，卸压、卸frw木材阻燃剂，水洗后抽真空至150pa，在110℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常温常压下，采用木胶胶粘剂将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的rmr型聚酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板。
4、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的聚丙烯腈基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板。
5、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板4胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
实施例3
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入加入1％的氢氧化钠溶液将其完全浸没48h，水洗后在100℃下进行蒸汽干燥，抽真空至150pa，得到含水量为8～15％的木板；
2、采用浓度10％的磷酸二氢铵一硼酸阻燃剂浸没步骤1得到的木材，加压至1mpa，维持25min，卸压、卸磷酸二氢氨一硼酸阻燃剂，水洗后抽真空至150pa，在120℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常温常压下，采用普通木胶将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的聚双马来酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板；
(4)在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3)得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的沥青基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板；
(5)在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
实施例4
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入1％的氢氧化钾溶液将其完全浸没24h，水洗后在120℃下进行蒸汽干燥，抽真空至120pa，得到含水量为8～14％的木板；
2、采用浓度10％的磷酸二氢铵一硼酸阻燃剂浸没步骤1得到的木板，加压至1mpa，维持30min，卸压、卸n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃剂，水洗后抽真空至100pa，在120℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常温常压下，采用普通木胶将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的rmr型聚酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板；
4、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的沥青基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板；
5、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
实施例5
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入1％的氢氧化钾溶液将其完全浸没36h，水洗后在110℃下进行蒸汽干燥，抽真空至110pa，得到含水量为8～12％的木板；
2、采用浓度15％的n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃剂浸没步骤1)得到的木板，加压至1mpa，维持30min，卸压、卸n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃剂，水洗后抽真空至100pa，在120℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常温常压下，采用普通木胶将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的rmr型聚酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板；
4、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的酚醛基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板；
5、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
实施例6
1、将幅面形状尺寸为100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反应釜中，并加入1％的氢氧化钾溶液将其完全浸没48h，水洗后在120℃下进行蒸汽干燥，抽真空至120pa，得到含水量为8～12％的木板；
2、采用浓度15％的n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃剂浸没步骤1得到的木板，加压至1mpa，维持30min，卸压、卸n-羟甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃剂，水洗后抽真空至100pa，在120℃下进行蒸汽干燥，得到含水量为5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常温常压下，采用普通木胶将步骤2得到的普通木板ⅰ1的其中一面与片状的聚双马来酰亚胺层2胶粘，压合，得到聚酰亚胺复合木板；
4、在常温常压下，采用阻燃吸波胶粘剂将步骤3得到的聚酰亚胺复合木板的其中一面与片状的酚醛基碳纤维结构层3胶粘，压合，得到碳纤维复合木板；
5、在常温常压下，采用上述阻燃吸波胶粘剂将步骤4得到的碳纤维复合木板木板的其中一面与硬木板胶粘，压合，再采用木胶胶粘剂将步骤(2)得到的普通木板ⅱ(5)胶粘，压合，得到阻燃吸波型碳纤维复合木板。
按国标(gb/t12441-2005)模拟大板燃烧法测试阻燃吸波型碳纤维复合木板的阻燃性能，国标(gb/t8627-2007)测试复合木板的烟密度，国标(gb/t15104-2006)等方法测试复合木板的力学性能，六次测定平均结果如下表1：
表1
由表1可知，采用本发明制备的阻燃吸波型碳纤维复合木板平均耐火时间大大高于空白木板，氧指数达到了42～48，烟密度大幅度降低，顺纹抗压强度>100mpa，抗弯强度>200mpa，比铅当量>0.012pb/mm，能有效地吸收红外、x、α、β射线等电磁波，防辐射性能高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本发明作出各种相应的等效改变和变形，都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。