一种纤维增强建筑模板及其制备方法_2

文档序号:9840417阅读:来源:国知局
5wt%~65wt%,所述纤维制品选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或高碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维中的一种或多种组合;或所述纤维制品选自纤维纱、纤维毡、方格布(如平纹布、斜纹布或缎纹布)、或多轴向织物中的一种或多种组合,所述纤维制品的长径比大于或等于103,所述面层2与板芯I之间通过粘接层3连接为一体,所述粘接层3为无纺布,无纺布可为针刺或水刺无纺布、单组分或多组分无纺布,面密度为30g/m2?80 g/m2。所述建筑模板根据沸水测试标准GB/T 17657-2013(4.9),在高压锅中沸水煮2小时,在室温冷却Ih后,静曲强度保有率至少为90%,静曲模量保有率至少为90%;所述建筑模板根据落锤测试标准GB/T 14153-1993进行落锤冲击破坏10次,落锤重量2kg,跌落高度为lm,静曲强度保有率至少为90%,静曲模量保有率至少为90%。
[0012]—种纤维增强建筑模板的制备方法,步骤如下:
(I)板芯的制备:a、旋切木皮,将旋切后的木皮在60 0C-1lO0C下烘干4h~8h,烘干温度优选80°0100°C;b、将木皮涂胶,木皮的涂胶量为lOOg/m2?500 g/m2,所用胶黏剂为涂覆酚醛树脂、脲醛树脂或三聚氰胺,涂胶完后将多层木皮铺设为一体,使相邻木皮的木质纤维方向相互垂直,形成板芯1,随后在8MPa?20MPa压力下对板芯I冷压30min?2h,冷压压力优选1MPa?15MPa,可促进胶水渗透,增加板芯之间的粘结力;c、在温度70°0140°C、热压压力8MPa?20MPa下对板芯I进行热压固化,热压时间为8min?15min,热压温度优选110°0130°C,热压压力优选1MPa?15MPa,板芯I热压过程中每隔Imin?6min加压一次,使热压温度保持在预设值,减少板芯I的膨胀,通过加压促进木皮之间的化学键合,热压完成后,保压Imin?5min,防止板芯I膨胀造成内部缺陷生成,随后逐渐减少热压设备的压力直到为OMPa,完成后,自然冷却板芯I; (2)面层的制备:a、将连续纤维制品通过纱架牵引至与挤出机连接的模具内,在恪融指数为1g/1min?50g/1Omin的树脂基体下对纤维制品进行浸渍、牵引、冷却,制得纤维增强预浸料带材,所述树脂基体为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯或聚乙烯;或将纤维织物类增强体与聚丙烯或聚乙烯薄膜通过连续化热压设备,热压形成纤维增强预浸料带材,热压温度为180°0250°C,热压压力为5MPa?15MPa; b、将制得的纤维增强预浸料带材切割成与板芯I尺寸相符的纤维增强预浸料片层,形成层数为一层的面层,或将多层纤维增强预浸料片层热压复合形成层数为2层?4层的面层2,热压温度为180t>24(TC,热压压力为3MPa?1MPa; (3)模板的制备:在面层2的一面上热复合一层无纺布作为粘接层3,粘接层3的熔点或热分解温度大于树脂基体的熔点,将面层2覆有粘接层3的一面与板芯I上下表面热压复合为一体,形成模板。
[0013]实施例一
本实施例中旋切后的木皮在60 0C下烘干8h,在木皮上涂上三聚氰胺胶水,涂胶量为500g/m2,铺设形成板芯I,板芯厚度为15mm,对形成的板芯I进行冷压,冷压压力为8MPa,冷压时间为2h,随后进行热压,热压温度为70°C,热压压力为20MPa,热压时间为8min,热压过程中每隔2min加压一次;在熔融指数为50g/10min的共聚聚丙烯下对无碱玻璃纤维进行浸渍、牵引、冷却,制得纤维增强预浸料带材,基于纤维增强预浸料片层的总重量,连续纤维的的重量百分比为20wt%,将制得的纤维增强预浸料带材切割成与板芯I尺寸相符的纤维增强预浸料片层,面层2层数为一层,面层厚度为0.3mm,热压温度为180°C,热压压力为lOMPa,在面层2的一面上热复合一层针刺无纺布作为粘接层3,针刺无纺布的面密度为70g/m2,将面层2覆有粘接层3的一面与板芯I上下表面热压复合为一体,形成本专利申请中的建筑模板。
[0014]对比例一
一种纤维增强建筑模板制备方法如下:将木质材料制作成长方体状的板条,所述板条分为板条a和板条b,板条a的长度方向与木材生长方向一致,板条b的高度方向与木材生长方向一致,相邻板条的对应面通过三聚氰胺胶水粘接为一体,形成板芯,板芯厚度为15mm,对制得的板芯进行干燥,干燥后的板芯经砂光机对双面进行定厚砂光,将连续纤维制品穿过树脂熔体中,所述树脂熔体为共聚聚丙烯,熔融指数为50g/10min,充分浸渍后,经冷却、切边、切割收卷,形成连续纤维增强预浸片,依次将由纤维制品制成的连续纤维增强预浸片和胶粘层顺序铺放在一起,将其放入热风恒温烘道中经260°C、30s加热,随后经加压、冷却、裁边及修边,获得连续纤维增强复合面层,所述面层厚度为0.3mm,基于连续纤维符合增强面层的总重量,连续纤维的重量百分比为20wt%,连续纤维增强复合面层由一层连续纤维增强预浸片及覆在连续纤维增强预浸片表面的针刺无纺布组成,针刺无纺布的面密度为70g/m2,随后在板芯的上下表面分别涂上胶粘剂,将续纤维增强复合面层分别覆在板芯对应表面上,经热压复合为一体,形成普通建筑模板。
[0015]对实施例一中的建筑模板进行落锤测试,落锤冲击破坏10次,落锤重量2kg,跌落高度Im,测得建筑模板的静曲强度保有率为90.5%,静曲模量保有率为91
%;对对比例一中的建筑模板进行落锤测试,落锤冲击破坏1次,落锤重量2kg,跌落高度Im,测得建筑模板的静曲强度保有率为40%,静曲模量保有率为30% ο对实施例一中的建筑模板在高压锅中沸水煮2h后,在室温下冷却Ih,测得建筑模板的静曲强度保有率92%,静曲模量保有率为92%;对对比例一中的建筑模板在高压锅中沸水煮2h后,在室温下冷却Ih,测得建筑模板的静曲强度保有率75%,静曲模量保有率为80%。
[0016]可见,由实施例一中的特定制备方法制得的建筑模板,其力学性能更加优越。
[0017]实施例二
本实施例中,将木皮的烘干温度设为110°c,烘干时间设为4h,冷压压力设为20MPa,冷压时间设为30min,热压温度设为140°C,热压压力设为SMPa,热压时间设为15min,基于纤维增强预浸料片层的总重量,连续纤维的的重量百分比为80wt%,面层2层数为一层,面层厚度为0.3mm,其余内容与实施例一相同。对本实施例中建筑模板进行落锤测试,落锤冲击破坏1次,落锤重量2kg,跌落高度Im,测得建筑模板的静曲强度保有率为91%,静曲模量保有率为93%;对本实施例中建筑模板在高压锅中沸水煮2h后,在室温下冷却lh,测得建筑模板的静曲强度保有率92%,静曲模量保有率为93%。
[0018]实施例三
本实施例中,将木皮的烘干温度设为60°C,烘干时间设为8h,冷压压力设为8MPa,冷压时间设为2h,热压温度设为70°C,热压压力设为20MPa,热压时间设为8min,基于纤维增强预浸料片层的总重量,连续纤维的的重量百分比为45wt%,面层2层数为两层,面层厚度为1mm,其余内容与实施例一相同。对本实施例中建筑模板进行落锤测试,落锤冲击破坏10次,落锤重量2kg,跌落高度Im,测得建筑模板的静曲强度保有率为93%,静曲模量保有率为94%;对本实施例中建筑模板在高压锅中沸水煮2h后,在室温下冷却Ih,测得建筑模板的静曲强度保有率92%,静曲模量保有率为94%。
[0019]实施例四
本实施例中,将木皮的烘干温度设为60°C,烘干时间设为8h,冷压压力设为8MPa,冷压时间设为2h,热压温度设为70°C,热压压力设为20MPa,热压时间设为8min,基于纤维增强预浸料片层的总重量,连续纤维的的重量百分比为55wt%,面层2层数为两层,面层厚度为1mm,其余内容与实施例一相同。对本实施例中建筑模板进行落锤测试,落锤冲击破坏10次,落锤重量2kg,跌落高度Im,测得建筑模板的静曲强度保有率为94%,静曲模量保有率为93%;对本实施例中建筑模板在高压锅中沸水煮2h后,在室温下冷却Ih,测得建筑模
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