专利名称：一种三明治复合材料板材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及的是板材及其制造技术领域，具体地说，是涉及一种三明治复合材料板材及其制造方法。
背景技术：
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板材的定义为宽度尺寸为厚度尺寸2倍以上的锯材。最早的时候，板材均被默认为传统的实木板，只能被应用于打制家具或其他生活设施，然而，随着时代的发展，在科技发展的现今板材的定义越来越广泛，无论在家具制造业、建筑业、加工业等都制造出许多不同材质的板材，比如，石材类的板材，金属类的板材，竹制类的板材等，各种板材可谓琳琅满目，但现有技术中的这些板材，存在着以下缺点:首先，金属类板材和石材类板材等传统材料板材虽然牢固度好，但其质量较重，耐候性(耐候性是指板材材料，应用于室外经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏的能力)，耐化学腐蚀较差，且加工工序较为复杂，加工成本大，加工过程中对操作工的身体危害物质较多；其次，传统的竹木制类的板材虽然质量较轻，但其耐候性也较差，且机械强度较低，阻燃性较差；并且，以上金属类板材、石材类板材、竹木制类板材等均有保温性能、隔热性能、隔音性能较差的缺点，以上缺点使得这些板材在某些环境中的使用受到了限制，也使得许多环境无法配备到较为合适的板材，对各行各业都造成了一定影响，因此，一种可统一解决上述问题的板材已成为目前市场上较为迫切的需求。发明内容:
本发明要解决的技术问题是，提供一种质量较轻，耐候性较好，机械强度较高等各种性能均较好的三明治复合材料板材及其制造方法。为解决上述技术问题，本发明采用这样一种三明治复合材料板材:它包括第一表材、第二表材、第一粘结面、第二粘结面和芯材，所述第一表材、第一粘结面、芯材、第二粘结面和第二表材依序层叠，所述第一表材和第二表材为高性能纤维织物板材，所述芯材为泡沫板材或蜂窝板材。作为优选，所述第一表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，力学性能较好，机械强度较高。作为又一优选，所述芯材为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种，抗压性、抗剪切性、抗弯曲性较好，材料较为常见，容易配备。作为又一优选，所述芯材包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有若干凹槽，所述第二表面上设置有若干凹槽，便于粘结面的铺设，以及加速粘结面的固化。本发明采用的这样一种三明治复合材料板材的制备方法，它包括如下步骤:
(1)芯材开槽，如果芯材为泡沫板材，则利用开槽机在芯材的第一表面和第二表面上分别开设纵向凹槽若干条以及横向凹槽若干条，所述凹槽深度为2毫米，宽度为2毫米，所述凹槽相互间间距为40毫米，如果芯材为蜂窝板材，则无需进行开槽加工；
(2)胶液配备，将粘结剂与固化剂按质量比混合均匀； (3)涂胶，采用手工方式将步骤2中配备好的胶液均匀抹刷于芯材的第一表面，每平方米使用胶液500克-600克；
(4)板材组合，在涂胶后的芯材一侧铺上第一表材，在芯材的另一侧重复步骤3，然后铺上第二表材；
(5)热压与冷却，开启热压机，将温度设定为30-110摄氏度，压强为0.5-2.0兆帕，待温度到所需温度时，将组合后的板材放入热压机，60-120秒后取出，在空气中冷却至室温；
(6)切割，在精密裁板机中设定所需尺寸，按照需求切割三明治复合材料板材。作为上述制备方法的优选，所述第一表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，力学性能较好，机械强度较高。作为上述制备方法的优选，所述芯材为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种，抗压性、抗剪切性、抗弯曲性较好，材料较为常见，容易配备。本发明与现有技术中的三明治复合材料板材相比，具有以下优点:三明治复合材料板材由五层结构组成，可以根据使用目的调整第一表材、第二表材和芯材的材质,板材整体质量较轻，强度较高，耐候性较好，阻燃性较好，耐腐蚀性较好，保温性能、隔热性能、隔音性能较好，多功能综合性质较强。本发明与现有技术中的三明治复合材料板材的制备方法相比，具有以下优点:本制备方法使用热压机热压，冷却切割的方式生产，生产效率高，生产成本低，加工过程简单，且加工过程中对操作工的身体危害物质较少，非常符合职业安全标准。
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图1是本发明一种三明治复合材料板材的结构示意 图中所不:1、第一表材，2、第一粘结面,3、芯材,4、第二粘结面,5、第二表材。具体实施方式
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下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。如图1所不,本发明的一种三明治复合材料板材,它包括第一表材1、第二表材5、第一粘结面2、第二粘结面4和芯材3，所述第一表材1、第一粘结面2、芯材3、第二粘结面4和第二表材5依序层叠,所述第一表材I和第二表材5为高性能纤维织物板材,所述芯材3为泡沫板材或蜂窝板材。其中，所述第一表材I为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材5为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种,所述第一表材I和第二表材5可以为相同材质，也可以为不同材质。所述芯材3为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种。所述芯材3包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有若干凹槽，所述第二表面上设置有若干凹槽。本发明的一种三明治复合材料板材的制备方法，它包括以下步骤:
(1)芯材3开槽,如果芯材3为泡沫板材,则利用开槽机在芯材3的第一表面和第二表面上分别开设纵向凹槽若干条以及横向凹槽若干条，所述凹槽深度为2毫米，宽度为2毫米，所述凹槽相互间间距为40毫米，如果芯材3为蜂窝板材，则无需进行开槽加工；
(2)胶液配备，将粘结剂与固化剂按质量比混合均匀；
(3)涂胶，采用手工方式将步骤2中配备好的胶液均匀抹刷于芯材3的第一表面，每平方米使用胶液500克-600克； (4)板材组合，在涂胶后的芯材3 —侧铺上第一表材1，在芯材3的另一侧重复步骤
3,然后铺上第二表材5 ；
(5)热压与冷却，开启热压机，将温度设定为30-110摄氏度，压强为0.5-2.0兆帕，待温度到所需温度时，将组合后的板材放入热压机，60-120秒后取出，在空气中冷却至室温；
切割，在精密裁板机中设定所需尺寸，按照需求切割三明治复合材料板材。其中,所述第一表材I为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材5为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第一表材I和第二表材5可以为相同材质,也可以为不同材质。所述芯材3为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种。实施例一
所述第一表材I为酚醛树脂基玻璃纤维珠光板、第二表材5为酚醛树脂基玻璃纤维珠光板、所述芯材3为聚氨基甲酸酯改性阻燃泡沫板，利用开槽机在所述聚氨基甲酸酯改性阻燃泡沫板的第一表面和第二表面上分别开设纵向凹槽若干条以及横向凹槽若干条，所述凹槽深度为2毫米，宽度为2毫米，所述凹槽相互间间距为40毫米；所述胶液为汉高聚氨酯8103，固化剂5400，按质量比5:1混合均匀；采用手工方式将步骤2中配备好的胶液均匀抹刷于芯材3的第一表面，每平方米使用胶液500克，凹槽内不涂；在涂胶的聚氨基甲酸酯改性阻燃泡沫板一侧铺上酚醛树脂基玻璃纤维珠光板，另一侧重复步骤3，然后铺上另一块酚醛树脂基玻璃纤维珠光板；开启热压机，将温度设定为60摄氏度，压强为0.8兆帕，压力为0.8兆帕X 1500毫米X2500毫米=3000000牛& 30.59吨，待温度到60摄氏度后，将组合后的板材放入热压机，期间多余的胶液会先充满凹槽然后部分沿凹槽流出板材，避免了因胶的不均匀而导致板材开裂起皱等疵点，20秒后取出，在空气中冷却至室温；在精密裁板机中设定所需尺寸，按照需求切割三明治复合材料板材。此产品轻质高强，阻燃性能非常优秀，适合应用于房车、铁路火车、地铁列车和船舶的车厢、列车门、隔板等饰材制造使用。实施例二
所述第一表材I为热塑性玻璃纤维板材、第二表材5为热塑性玻璃纤维板材、所述芯材3为聚丙烯蜂窝板，所述胶液为共聚酰胺F801型热熔胶胶膜；采用手工方式将步骤2中配备好的胶液均匀抹刷于聚丙烯蜂窝板的第一表面，每平方米使用胶液600克；在涂胶的聚丙烯蜂窝板一侧铺上热塑性玻璃纤维板材，另一侧重复步骤3，然后铺上另一块热塑性玻璃纤维板材；开启热压机，将温度设定为120摄氏度，压强为I兆帕，压力为I兆帕X 1500毫米X 2500毫米=3750000牛 38.27吨，待温度到120摄氏度后，将组合后的板材放入热压机，30秒后取出，在空气中冷却至室温；在精密裁板机中设定所需尺寸，按照需求切割三明治复合材料板材。此产品轻质高强，隔音、隔热能力突出，聚丙烯蜂窝板和热塑性玻璃纤维板材都是可回收多次利用的材料，多使用于建筑装修行业，音响行业，夹具行业，家用电器行业等等。
权利要求
1.一种三明治复合材料板材，其特征在于，它包括第一表材、第二表材、第一粘结面、第二粘结面和芯材，所述第一表材、第一粘结面、芯材、第二粘结面和第二表材依序层叠，所述第一表材和第二表材为高性能纤维织物板材，所述芯材为泡沫板材或蜂窝板材。
2.根据权利要求1所述的一种三明治复合材料板材，其特征在于，所述第一表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种。
3.根据权利要求1所述的一种三明治复合材料板材，其特征在于，所述芯材为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种三明治复合材料板材，其特征在于，所述芯材包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有若干凹槽，所述第二表面上设置有若干凹槽。
5.一种三明治复合材料板材的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤: 芯材开槽，如果芯材为泡沫板材，则利用开槽机在芯材的第一表面和第二表面上分别开设纵向凹槽若干条以及横向凹槽若干条，所述凹槽深度为2毫米，宽度为2毫米，所述凹槽相互间间距为40毫米，如果芯材为蜂窝板材，则无需进行开槽加工； 胶液配备，将粘结剂与固化剂按质量比混合均匀； 涂胶，采用手工方式将步骤2中配备好的胶液均匀抹刷于芯材的第一表面，每平方米使用胶液500克-600克； 板材组合，在涂胶后的芯材一侧铺上第一表材，在芯材的另一侧重复步骤3，然后铺上第二表材； 热压与冷却，开启热压机，将温度设定为30-110摄氏度，压强为0.5-2.0兆帕，待温度到所需温度时，将组合后的板材放入热压机，60-120秒后取出，在空气中冷却至室温； 切割，在精密裁板机中设定所需尺寸，按照需求切割三明治复合材料板材。
6.根据权利要求5所述的一种三明治复合材料板材的制备方法，其特征在于，所述第一表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种，所述第二表材为树脂基玻璃纤维或碳纤维的一种。
7.根据权利要求5所述的一种三明治复合材料板材的制备方法，其特征在于，所述芯材为聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、铝蜂窝、聚丙烯蜂窝或芳纶蜂窝中的任意一种。
全文摘要
本发明涉及的是板材及其制造技术领域，具体地说，是涉及一种三明治复合材料板材及其制造方法。它包括第一表材、第二表材、第一粘结面、第二粘结面和芯材，所述第一表材、第一粘结面、芯材、第二粘结面和第二表材依序层叠，所述第一表材和第二表材为高性能纤维织物板材，所述芯材为泡沫板材或蜂窝板材。三明治复合材料板材由五层结构组成，可以根据使用目的调整第一表材、第二表材和芯材的材质，板材整体质量较轻，强度较高，耐候性较好，阻燃性较好，耐腐蚀性较好，保温性能、隔热性能、隔音性能较好，多功能综合性质较强。
文档编号B32B3/30GK103144361SQ2013101090
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者蔡正杰 申请人:浙江联洋复合材料有限公司