一种波纹中空板及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种波纹中空板及其制作方法，将连续纤维增强热塑性树脂制成的预浸料裁剪并铺放在成型机内，放置充气芯模后进行合模并进行热成型，最后经过保压冷却制作得到波纹中空板。与现有技术相比，本发明成本较低，工艺要求不高，绿色环保，并且还具有强度高，模量高；耐腐蚀，耐水性好，对多种酸、碱呈惰性；不导电，介电强度高；加工简便，易清洁；不需特殊的贮存条件，贮存寿命长等优点，并可100％回收，属绿色产品技术。
【专利说明】一种波纹中空板及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料【技术领域】，尤其是涉及一种连续纤维增强树脂预浸料所制成的波纹中空板材及其成型方法。
【背景技术】
[0002]目前，中空板作为一种环保型塑料板材，广泛适用于建筑行业，广告行业，农业，室内养殖业及包装行业等相关领域。目前，中空板大多采用PP、PC、PE、PVC, ABS等相关塑料为原料，通过一次性挤出工艺加工而成。其包括有面板和框架及连接在两者之间的等距设置的板材，具有质轻，美观，无毒，防腐及阻燃的特点，且具有一定保温隔热效果。但现有技术的中空板板型单一，虽然整体单方向强度高，但相对垂直方向强度差，自身搭接或与其他型材搭接配合比较困难。
[0003]中国专利CN101298940A公开了一种阳光中空板及其制造方法，将PC主料和紫外线吸收剂各自在挤出机中经高温熔融挤出，在模具中汇合，经定型台定型，退火处理制得。该中空板具有一定抗紫外线能力，但力学性能不够强。
[0004]连续纤维热塑性增强板材因其具有较好的力学性能而被广泛应用，但由于其成本较高，故不能够得到广泛的推广。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种波纹中空板及其制作方法，由连续纤维增强热塑性树脂制成，是一种强度高、耐冲击的新型中空板。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]一种波纹中空板的制作方法，包括以下步骤:
[0008](I)将连续纤维经机械辊压展纤后，再经交错可开合双挤出模头组挤出热塑性树脂对展纤得到的纤维束进行浸润复合，然后辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式，制成带状预浸料；
[0009](2)将带状预浸料按照工艺要求进行裁剪，按照预浸料中连续纤维方向以0° /90°的方式进行铺放；
[0010](3)在铺放的预浸料的中间层放入喷涂过脱模剂的充气芯模，并将芯模进行充气并固定；
[0011 ] (4)在预浸料上放置脱模材料，然后放入成型机中，进行无压力合模，合模后预热，控制预热温度为预浸料的熔融温度；
[0012](5)预热3-10min后，预浸料软化，下模板温度达到物料的熔融温度后，将压力调至0.6-2.5MPa保温保压；
[0013](6)保温8-lOmin后，关闭模板加热，进行冷却；
[0014](7)冷却过程中，物料温度每降低10_20°C，压力增加0.3-0.5MPa，冷却至物料软
化温度后，保持压力，[0015](8)打开阀门，将芯模放气后，继续冷却，当冷却至室温时，取出样件即制作得到波纹中空板。
[0016]所述的连续纤维为无机纤维、有机纤维或金属纤维，包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、涤纶纤维或不锈钢纤维。
[0017]所述的热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、ABS或聚酰胺。
[0018]所述的预浸料在制作过程中还可以加入抗紫外吸收剂、阻燃剂或抗静电剂中的一种或几种。
[0019]所述的充气芯模为耐高温高压橡胶芯模，充气芯模的内膜材料为耐高温高压橡胶材质，耐260°C以上的温度并耐高压。
[0020]优选的，所述耐高温高压橡胶选自氟化磷晴橡胶、全氟醚橡胶、全氟烷基三嗪橡胶、硼硅橡胶。
[0021]成型机采用模压热成型进行层压成型。
[0022]成型机采用导热油加热、电加热、电磁辐射加热进行加热。
[0023]所述的脱模剂选自含溶剂型硅类的脱模剂。
[0024]一种采用上述制作方法制作得到的波纹中空板。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果:
[0026]1、本发明的波纹中空板，包括对预浸料原料及成型方法的选择，可以做到设备简单，价格低廉，工艺要求不高，绿色环保。
[0027]2、本发明所采用的层压法生产出的波纹中空板，可以替代复合水泥中空板用于外墙，隔间，地下室，腹壁，隔音墙，外筋墙板等。
[0028]3、本发明采用此法生产出的波纹中空板相比其他水中空板具有以下优势:强度高，模量高；耐腐蚀，耐水性好，对多种酸、碱呈惰性；不导电，介电强度高；加工简便，易清洁；不需特殊的贮存条件，贮存寿命长；成型压力和温度低，可减少模具成本；成型周期短，可重复成型；设计灵活性好，可选择适当的纤维种类、纤维含量和纤维取向来满足具体用途的要求；生产中的废料和终制品均可100%回收，属“绿色”产品技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为制作得到的波纹中空板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0031]实施例1
[0032]连续玻璃纤维增强聚丙烯中空板
[0033]本实例选取连续玻璃纤维增强聚丙烯为原料，制作波纹中空板的规格为2400mm*1500mm*50mm，将预浸料按规格裁剪。以0° /90°方式进行铺放，所铺放的预浸料厚度为15mm，在预浸料上放置经脱模剂处理过的充气氟化磷晴橡胶芯模，将芯模进行充气，充气压力为0.05MPa，然后进行固定，固定时为防止芯模滑动，可根据孔距，制作相对的固定夹具，进行固定后，再以0° /90°方式进行铺放15mm预浸料。然后放置模具，移入热压机。[0034]层压机的上下两个模板，两个模板的加热温度为:190°C，无压力合模，进行预热。预热5-10min后，物料开始软化，将压力升为IMPa，保温IOmin后，关闭上模板加热，下模板进行通水冷却。冷却过程中，物料温度每降低10°C，压力增加0.3MPa，冷却至物料玻璃化温度后、将芯模的气阀打开，放气，取出芯模。继续通水冷却，保压，待冷却至室温，开模取出波纹中空板产品，结构如图1所示。
[0035]实施例2
[0036]连续玻璃纤维增强聚酰胺波纹板
[0037]本实例选取连续玻璃纤维增强聚酰胺为原料，制作波纹板的规格为2600mm*1500mm*70mm，将预浸料按规格裁剪。以0° /90°方式进行铺放，所铺放的预浸料厚度为20mm，在预浸料上放置经脱模剂处理过的充气全氟醚橡胶芯模，将芯模进行充气，充气压力为0.05Mpa，然后进行固定，固定时为防止芯模滑动，可根据孔距，制作相对的固定夹具，进行固定，后以0° /90°方式进行铺放20_预浸料，然后放置模具，移入热压机。
[0038]层压机的上下两个模板，两个模板的加热温度为:230°C，无压力合模，进行预热。预热5-10min后，物料开始软化，将压力升为IMPa，保温20min后，关闭上模板加热，下模板进行通水冷却。冷却过程中，物料温度每降低10°C，压力增加0.3MPa，冷却至物料玻璃化温度后、将芯模的气阀打开，放气，取出芯模。继续通水冷却，保压，待冷却至室温，开模取出板材。
[0039]实施例3
[0040]一种波纹中空板的制作方法，包括以下步骤:
[0041](I)将连续玄武岩纤维经机械辊压展纤后，再经交错可开合双挤出模头组挤出加入了抗紫外吸收剂和阻燃剂的聚乙烯树脂，对纤维束进行浸润复合得到经热塑性树脂浸溃的连续纤维，然后辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式，制成带状预浸料；
[0042](2)将带状预浸料按照工艺要求进行裁剪，按照预浸料中连续纤维方向以0° /90°的方式进行铺放；
[0043](3)在铺放的预浸料的中间层放入喷涂过含溶剂型硅类的脱模剂的充气芯模，并将芯模进行充气并固定，使用的充气芯模为全氟烷基三嗪橡胶芯模，充气芯模的内膜材料为全氟烷基三嗪橡胶；
[0044](4)在预浸料上放置脱模材料，然后放入成型机中，进行无压力合模，合模后预热，控制预热温度为预浸料的熔融温度；
[0045](5)预热3min后，预浸料软化，下模板温度达到物料的熔融温度后，将压力调至
0.6MPa保温保压，成型机采用模压热成型进行层压成型，采用导热油进行加热；
[0046](6)保温Smin后，关闭模板加热，进行冷却；
[0047](7)冷却过程中，物料温度每降低10°C，压力增加0.3MPa，冷却至物料软化温度后，保持压力，
[0048](8)打开阀门，将芯模放气后，继续冷却，当冷却至室温时，取出样件即制作得到波纹中空板。
[0049]实施例4
[0050]一种波纹中空板的制作方法，包括以下步骤:
[0051](I)将连续芳纶纤维经机械辊压展纤后，再经交错可开合双挤出模头组挤出加入了抗紫外吸收剂和阻燃剂的聚甲基丙烯酸甲酯，对纤维束进行浸润复合得到经热塑性树脂浸溃的连续纤维，然后辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式，制成带状预浸料；
[0052](2)将带状预浸料按照工艺要求进行裁剪，按照预浸料中连续纤维方向以0° /90°的方式进行铺放；
[0053](3)在铺放的预浸料的中间层放入喷涂过含溶剂型硅类的脱模剂的充气芯模，并将芯模进行充气并固定，使用的充气芯模为硼硅橡胶；充气芯模的内膜材料硼硅橡胶；
[0054](4)在预浸料上放置脱模材料，然后放入成型机中，进行无压力合模，合模后预热，控制预热温度为预浸料的熔融温度；
[0055](5)预热5min后，预浸料软化，下模板温度达到物料的熔融温度后，将压力调至2MPa保温保压，成型机采用模压热成型进行层压成型，采用导热油进行加热；
[0056](6)保温9min后，关闭模板加热，进行冷却；
[0057](7)冷却过程中，物料温度每降低15°C，压力增加0.4MPa，冷却至物料软化温度后，保持压力，
[0058](8)打开阀门，将芯模放气后，继续冷却，当冷却至室温时，取出样件即制作得到波纹中空板。
[0059]实施例5
[0060]一种波纹中空板的制作方法，包括以下步骤:
[0061](I)将连续不锈钢纤维经机械辊压展纤后，再经交错可开合双挤出模头组挤出加入了抗静电剂的ABS树脂，对纤维束进行浸润复合得到经热塑性树脂浸溃的连续纤维，然后辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式，制成带状预浸料；
[0062](2)将带状预浸料按照工艺要求进行裁剪，按照预浸料中连续纤维方向以0° /90°的方式进行铺放；
[0063](3)在铺放的预浸料的中间层放入喷涂过含溶剂型硅类的脱模剂的充气芯模，并将芯模进行充气并固定，使用的充气芯模为氟化磷晴橡胶，充气芯模的内膜材料为氟化磷晴橡胶；
[0064](4)在预浸料上放置脱模材料，然后放入成型机中，进行无压力合模，合模后预热，控制预热温度为预浸料的熔融温度；
[0065](5)预热IOmin后，预浸料软化，下模板温度达到物料的熔融温度后，将压力调至
2.5MPa保温保压，成型机采用模压热成型进行层压成型，采用导热油进行加热；
[0066](6)保温Smin后，关闭模板加热，进行冷却；
[0067](7)冷却过程中，物料温度每降低20°C，压力增加0.5MPa，冷却至物料软化温度后，保持压力，
[0068](8)打开阀门，将芯模放气后，继续冷却，当冷却至室温时，取出样件即制作得到波纹中空板。
[0069]其中实施例1-3制得的产品的性能测试数据如表I
[0070]表I
【权利要求】
1.一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)连续纤维经机械辊压展纤后，再经交错可开合双挤出模头组挤出热塑性树脂对展纤得到的纤维束进行浸润复合，然后辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式，制成带状预浸料； (2)将带状预浸料按照工艺要求进行裁剪，按照预浸料中连续纤维方向以0°/90°的方式进行铺放； (3)在铺放的预浸料的中间层放入喷涂过脱模剂的充气芯模，并将芯模进行充气并固定; (4)在预浸料上放置脱模材料，然后放入成型机中，进行无压力合模，合模后预热，控制预热温度为预浸料的熔融温度； (5)预热3-10min后，预浸料软化，下模板温度达到物料的熔融温度后，将压力调至0.6-2.5MPa保温保压； (6)保温8-lOmin后，关闭模板加热，进行冷却； (7)冷却过程中，物料温度每降低10-20°C，压力增加0.3-0.5MPa，冷却至物料软化温度后，保持压力， (8)打开阀门，将芯模放气后，继续冷却，当冷却至室温时，取出样件即制作得到波纹中空板。
2.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述的连续纤维为无机纤维、有机纤维或金属纤维，包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、涤纶纤维或不锈钢纤维。
3.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述的热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、ABS或聚酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述的预浸料在制作过程中还可以加入抗紫外吸收剂、阻燃剂或抗静电剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述的充气芯模为耐高温高压橡胶芯模,充气芯模的内膜材料为耐高温高压橡胶芯模材质,耐260°C以上的温度并耐高压。
6.根据权利要求5所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述耐高温高压橡胶选自氟化磷晴橡胶、全氟醚橡胶、全氟烷基三嗪橡胶或硼硅橡胶。
7.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，成型机采用模压热成型进行层压成型。
8.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，成型机采用导热油加热、电加热、电磁辐射加热进行加热。
9.根据权利要求1所述的一种波纹中空板的制作方法，其特征在于，所述的脱模材料选自含溶剂型硅类的脱模剂。
10.一种如权利要求1?8任一所述的方法制得的波纹中空板。
【文档编号】B29L7/00GK103507279SQ201210199472
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月15日 优先权日:2012年6月15日
【发明者】韩雪 申请人:辽宁辽杰科技有限公司