一种碳纤维复合板及其制作方法与流程

本发明属于碳纤维复合板技术领域，具体涉及一种碳纤维复合板及其制作方法。

背景技术：

随着材料科学的不断发展，各种材料开始进入人们生产行业中；碳纤维板由于其重量轻、柔韧性好，并且施工便利、质量保证，被广泛应用于建筑施工中，例如隧道、楼房以混泥土管道加固补强；但直接将碳纤维板应用于施工，其静曲强度、耐高温耐酸碱性也不强；并且现有的碳纤维板均为横向板芯，直接应用于建筑施工也存在膨胀、脱层以及变形等问题。

基于上述碳纤维板中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种碳纤维复合板及其制作方法，旨在解决现有碳纤维板容易膨胀、脱层的问题。

本发明提供一种碳纤维复合板，包括护层板；护层板包括第一护层板和第二护层板；第一护层板和第二护层板之间镶嵌有板芯，板芯为碳纤维板芯；第一护层板和第二护层板上设有通孔；通孔分别穿过第一护层板和第二护层板与板芯连通。

进一步地，碳纤维板芯为竖向结构板芯；竖向结构板芯包括多块纤维板重叠压制而成；纤维板与碳纤维复合板的板面相互垂直。

进一步地，第一护层板和第二护层板均为玄武石及粘结剂制成的岩棉板；或第一护层板和第二护层板均为碳纤维复合面皮制成。

进一步地，碳纤维板板芯与第一护层板和第二护层板之间还设有涂胶层；碳纤维板芯两端分别与涂胶层融合。

进一步地，碳纤维板芯由水刺无纺布、无规共聚聚丙烯、碳纤维布和粘结剂共同制成；或碳纤维板芯由碳纤维板、树脂以及粘结剂融合而成；碳纤维板芯分别与第一护层板和第二护层板的内侧大平面粘贴连接。

本发明还提供一种碳纤维复合板的制作方法，包括以下步骤包括： S1：制作护层板；

S2：制作碳纤维板芯；

S3：将护层板以及碳纤维板芯挤压粘合形成碳纤维板复合板。

通过采用以上技术方案，可以提高碳纤维复合板的静曲强度，并且可以改善复合板的无水性、不渗水、不变形、不粘混凝土、耐高温、耐磨、耐酸碱等性能；同时，将该碳纤维复合板应用于建筑施工中，可以避免板面膨胀、脱层、起泡以及厚薄均匀等问题；本发明提供的碳纤维复合板结构简单、可直接采用旧模板进行制作、较为经济、实用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图 1 为本发明一种碳纤维复合板结构示意图；

图2 为本发明一种碳纤维复合板制作方法的流程图。

图中：1、第一护层板；2、碳纤维板芯；3、第二护层板；4、通孔；5、涂胶层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图 1所示，本发明提供一种碳纤维复合板，包括护层板；护层板包括第一护层1板和第二护层板2；第一护层板1和第二护层板2之间镶嵌有板芯，板芯为碳纤维板芯2；第一护层板1和第二护层板2上设有通孔4；通孔4分别穿过第一护层板和第二护层板与板芯连通；通孔4的设置主要是提高碳纤维复合板制作挤压过程中排除内部的空气使得复合板整体结构更加结实、耐磨；同时保留有缓冲间隙，提高碳纤维复合板的静曲强度。

优选地，结合上述方案，本实施例中碳纤维板芯为竖向结构板芯；竖向结构板芯可以是包括多块纤维板重叠压制而成；其中，同一方向排列的碳素纤维板竖向排列，即与碳纤维复合板的板面相互垂；竖向结构板芯改变了传统横向多层叠放板芯易出现膨胀、脱层、起泡、厚薄不均的低品质要求；它不但强度高、厚薄均匀、遇水不膨胀、不脱层；最适合项目施工的优质结构。

优选地，结合上述方案，作为其中一种实施例；第一护层板和第二护层板均为玄武石及粘结剂制成的岩棉板，这样可以有效提高保温效果；作为另一个实施例，第一护层板和第二护层板也可以均采用碳纤维复合面皮压制融合制成；这样可以提高整个碳纤维复合板的强度。

优选地，结合上述方案，如图1所示，本实施例中，碳纤维板板芯2与第一护层板1和第二护层板2之间还设有涂胶层5，碳纤维板芯2两端分别与涂胶层5融合，涂胶层5可以稳固碳纤维板芯，降低渗水性。

优选地，结合上述方案，本实施例中，碳纤维板芯可以由水刺无纺布、无规共聚聚丙烯、碳纤维布和粘结剂共同聚合压制而成；进一步地，碳纤维板芯也可以由碳纤维板、树脂以及粘结剂融合而成；无论采用上面哪种工艺，碳纤维板芯均分别与第一护层板和第二护层板的内侧大平面粘贴连接而成。

相应地，结合上述方案，如图2所示，本发明还提供一种碳纤维复合板的制作方法，包括以下步骤：

S1：制作护层板，主要可以通过采用回收材料或一般的板木进行磨光平整处理，然后拼接或粘贴形成护层板，可以通过采用多片碳纤维板或多片碳纤维布通过浸润树脂形成；

S2：制作碳纤维板芯，主要是通过多种材质混合、固化、压热固化以及冷却形成；

S3：最后将护层板以及碳纤维板芯挤压粘合形成碳纤维板复合板。

优选地，结合上述方案，本实施例中，制作护层板的过程包括以下步骤：

S11：首先，将回收的二次建筑模板进行磨光处理；并进行干燥，使建筑模板含水率低于 35 ％；

S12：然后，将处理后的建筑模板切成板条，并使板条无弯曲或弯曲弧度不超过 0.5cm；

S13：将板条拼接或粘贴形成成护层板模型；在护层板模型两侧进行通孔，并在护层板模型内侧的板面上涂上分离胶，在通孔中放入小管，小管主要用于制作过程中形成通孔，以便排除复合板碳纤维板芯中的剩余的水以及气体等；

S14：将熔融后的玄武石倒入护层板模型中并加入粘结剂；保温4至6个小时后进行风干；最后取出小管。

优选地，结合上述方案，本实施例中，制作护层板的过程还可以通过以下步骤：

首先将成型的多片碳纤维板或多片碳纤维布通过树脂浸润形成所述护层板板；然后将护层板板进行切割形成单片护层板；这样形成的护层板较为结实牢靠，不容易渗水，静曲强度高。

优选地，结合上述方案，制作碳纤维板芯的过程包括以下步骤：

S21：将一片或多片碳纤维布以及水刺无纺布容纳于固化模具中；

S22：高温热熔无规共聚聚丙烯，然后将液体树脂、石英砂、丙烯酸硅丙乳液和阴离子表面活性剂加入熔化后的无规共聚聚丙烯中并混合均匀；

S23：再加入双氰胺、二甲基甲酞胺、聚丙烯酸醋、硅微粉和二丙二醇甲醚并迅速搅拌均匀，以形成固化液；

S24：将固化液快速加入固化模具中并完全覆盖碳纤维布和水刺无纺布，再进行辊压热固化；

S25：完成辊压热固化后，进行快速冷却，其冷却速度为 22 至28 ℃/分钟，待其冷却至 75至87℃ 时，结束快速冷却，以形成半固化板；

S26：对半固化板进行裁切形成设计形状的板材，在常温中自然冷却至常温，得到碳纤维板芯。

优选地，结合上述方案，结合碳纤维板芯和护层板的过程包括以下步骤：

S31：分别将护层板和碳纤维板芯涂胶，并确认涂胶前的护层板和碳纤维板芯含水率低于 10% ，在碳纤维板芯的两侧表面以及护层板内侧面涂胶；

S32:将两块涂胶的护层板分别置于碳纤维板芯的两侧表面外并对齐覆盖挤压；

S33：将S32得到的复合板进行冷压，温度 22℃至33 ℃ ，压力 13MPa至20MPa ，时间 6 至15分钟，泄压后保压3分钟；40 ℃ 以下自然风干，即完成制作过程。

通过采用以上技术方案，可以提高碳纤维复合板的静曲强度，并且可以改善复合板的无水性、不渗水、不变形、不粘混凝土、耐高温、耐磨、耐酸碱等性能；同时，将该碳纤维复合板应用于建筑施工中，可以避免板面膨胀、脱层、起泡以及厚薄均匀等问题；本发明提供的碳纤维复合板结构简单、可直接采用旧模板进行制作、较为经济、实用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。