一種層合板、制備方法及其應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種層合板，從上至下依次包括面層、中間層和底層，所述面層和所述底層為纖維增強熱塑性板材。制備方法如下：在中間層的上下表面上分別涂上酚醛樹脂膠，分別粘上面層和底層，最后熱壓、保壓；再分段降壓和排氣或先冷卻到室溫后卸壓，制得層合板。本發(fā)明專利技術(shù)提供的層合板，具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、且不吸水、容易清洗等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種層合板、制備方法及其應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于復(fù)合材料
，具體涉及一種層合板、制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
集裝箱底板是集裝箱的主要受力部分，由于其對力學(xué)性能的嚴(yán)格要求，一直以來都是采用寒帶和熱帶的硬木板材或者這些板材制備的多層復(fù)合板制造，但是硬木的生長周期長，一般均需50年甚至更長，而集裝箱底板的需求卻日益增加。硬木的資源枯竭迫使我們尋找更好的替代資源，開發(fā)新型集裝箱底板，是我們目前迫切需要解決的問題。專利CN1105624A中講述了一種高強竹膠合板的制造方法，油漆是一種集裝箱底板用竹制膠合板的制造方法。首先對原竹分部位、分類鋸斷，通過分層機將竹青、竹黃、竹芯分開，用整形機將內(nèi)衛(wèi)炫有差異的竹條銑平為等寬、等厚、等直度的竹片、然后編織-干燥-上膠-組胚-熱壓，該方法程序復(fù)雜，竹材利用率低，所需要的機械設(shè)備和人力較多。在專利號為ZL200720035004.9結(jié)構(gòu)用刨花板為芯層的復(fù)合集裝箱底板的專利中，該復(fù)合集裝箱底板，以結(jié)構(gòu)用刨花板為芯板，其上下面層材料各采用2～4層涂膠或浸膠的木質(zhì)單板；或由表至里分別采用一張浸漬紙，一張浸膠的竹席和1～3張雙面涂膠或浸膠的木質(zhì)單板；或由表至里分別采用一張東南亞產(chǎn)的克隆或阿必東木質(zhì)單板，或其他性能類似木質(zhì)單板，1～3張雙面涂膠或浸膠的木質(zhì)單板（或用浸膠的竹簾或竹席代替部分或全部木質(zhì)單板）。該復(fù)合集裝箱底板仍使用了一定數(shù)量的克隆、阿必東等日漸減少的硬木材料，硬闊葉木材消耗量仍然很大。此外，由于松木、桉木、楊木單板木質(zhì)單板氣干密度一般低為0.50g/cm3，木質(zhì)材料沒有得到很好的綜合利用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠滿足集裝箱載貨強度要求的底板用層合板，通過增強纖維與普通的刨花板和密度板進行復(fù)合，經(jīng)過科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與獨特的加工方法，獲得一種符合集裝箱底板使用要求的底板，替代傳統(tǒng)的采用東南亞克隆木等熱帶闊葉硬木制造的集裝箱底板用膠合板，且該底板全部為可回收利用的熱塑性復(fù)合材料，也解決了熱固性樹脂給環(huán)境帶來的危害和不可回收性。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種上述層合板的制備方法。本專利技術(shù)的第三個目的是提供一種上述層合板用作增強集裝箱底板的用途。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)提供了一種層合板，從上至下依次包括面層、中間層和底層，所述面層和所述底層為纖維增強熱塑性板材。所述中間層包括第一芯層和穿插在第一芯層中的增強層。所述中間層包括內(nèi)層、第二芯層、第三芯層和穿插在第二芯層或第三芯層中的增強層；所述內(nèi)層位于所述第二芯層和所述第三芯層之間。所述增強層位于所述第一芯層、所述第二芯層或所述第三芯層的兩側(cè)。與增強層位于靠芯層中部的位置時相比，當(dāng)增強層靠近芯層的兩側(cè)時，其對集裝箱底板整體的彎曲性能的提升所起的作用大幅增加。所述面層或所述底層厚度均為2～5mm。所述增強層厚度為0.5～1mm。所述中間層的厚度為8～24mm。所述中間層的厚度為18～24mm。所述內(nèi)層為纖維增強熱塑性板材。所述纖維增強熱塑性板材選自短纖維增強熱塑性板材（SFT）、長纖維增強熱塑性板材（LFT或GMT）或連續(xù)纖維增強熱塑性板材（CFT）中的一種或一種以上。所述纖維增強熱塑性板材中，纖維的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40～60%。所述纖維增強熱塑性板材中的熱塑性樹脂選自聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、熱塑性聚酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯樹脂（ABS）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯（PS）或聚碳酸酯（PC）中的一種或一種以上。所述纖維增強熱塑性板材中的纖維選自連續(xù)玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維中的一種或一種以上；優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維或玄武巖纖維；更優(yōu)選連續(xù)玻璃纖維。所述第一芯層、所述第二芯層或所述第三芯層所用材料選自木質(zhì)刨花板、密度纖維板、纖維增強熱塑性板材中的一種或一種以上。所述密度纖維板選自低密度纖維板、中密度纖維板或高密度纖維板中的一種，優(yōu)選中密度纖維板。所述第一芯層、所述第二芯層或所述第三芯層的中的單層材料之間采用縱橫交錯排布方式和/或縱向排布方式，單層材料之間通過酚醛樹脂膠膠合。所述酚醛樹脂膠的涂膠量為300～400g/m2，酚醛樹脂膠中加入防蟲劑，防蟲劑的加入量占酚醛樹脂膠的質(zhì)量百分含量為0.3～0.5%。所述防蟲劑為辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）中的一種或一種以上；優(yōu)選4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）。所述增強層為增強纖維單向布。所述增強纖維單向布選自玻璃纖維單向布、碳纖維單向布或玄武巖纖維單向布中的一種或一種以上，優(yōu)選低成本的玻璃纖維單向布或玄武巖纖維單向布，更優(yōu)選玻璃纖維單向布。所述增強纖維單向布的克重為100～500g/m2。本專利技術(shù)還提供了一種上述層合板的制備方法，包括以下步驟：在中間層的上下表面上分別涂上酚醛樹脂膠，分別粘上面層和底層，最后熱壓、保壓；再分段降壓和排氣或先冷卻到室溫后卸壓，制得層合板。所述熱壓的溫度為130～145℃。所述保壓的壓力為1.5～4.0MPa，時間為10～18min。所述分段降壓是壓力降到原先壓力的一半，保持3～5min后卸壓。所述面層、所述底層或所述內(nèi)層由以下方法制得：將纖維鋪展開，與擠出熔融的熱塑性樹脂復(fù)合，然后經(jīng)過滾壓后，得到纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶，預(yù)浸帶中，纖維的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40～60%，將纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶進行疊加鋪放，然后在溫度為160～230℃，壓力為2～4MPa的條件下，將纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶熱壓成板材，熱壓時間為20～30min，然后再冷壓30～40min，得到纖維增強熱塑性板材。所述中間層的制備方法如下：在第一芯層的上下表面分別涂上酚醛樹脂膠，分別粘上增強層獲得中間層；或在內(nèi)層的上下表面分別粘上酚醛樹脂膠，分別粘上第二芯層的一面和第三芯層的一面，在第二芯層的另一面和第三芯層的另一面分別粘上酚醛樹脂膠，然后分別粘上增強層獲得中間層。本專利技術(shù)還提供了一種上述層合板用作增強集裝箱底板的用途。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：1、本專利技術(shù)提供的層合板，其密度、強度、彈性模量和表面質(zhì)量等各項性能指標(biāo)均達到國際集裝箱工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合集裝箱底板，所以用作集裝箱底板，其可設(shè)計性強，能夠根據(jù)實際的需求合理的選擇面層和芯層的厚度和密度，以達到最佳的經(jīng)濟效果；面層是纖維增強的熱塑性樹脂材料，具有很好的耐磨性、耐腐蝕性，且不吸水、容易清洗，相對于硬木底板，本專利技術(shù)提供的層合板使用壽命大大提高，且免除了底面噴漆的工序，對環(huán)境保護有利。另外，纖維增強的熱塑性樹脂材料不易腐蝕、不生菌，不會存在蟲蛀的問題。2、本專利技術(shù)通過對纖維增強熱塑性板材和普通的刨花板、中密度纖維板復(fù)合，獲得一種符合集裝箱底板使用要求的層合板，使得集裝箱底板擺脫了長期以來對硬木的大量需求，為集裝箱底板材料來源開辟了新途徑。3、本專利技術(shù)的方法將強度大、硬度高、韌性好的纖維增強的熱塑性板材作為表層材料或中間承力層材料，用普通的刨花板或中密度纖維板作為芯層材料，經(jīng)合理搭配組合，采用科學(xué)的膠合工藝可以制成具有高性能的集裝箱底板用層合板，充分發(fā)揮了纖維增強熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量高強度等特本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種層合板，其特征在于：從上至下依次包括面層、中間層和底層，所述面層和所述底層為纖維增強熱塑性板材。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種層合板，其特征在于：從上至下依次包括面層、中間層和底層，所述面層和所述底層為纖維增強熱塑性板材；在第一芯層的上下表面分別涂上酚醛樹脂膠，分別粘上增強層獲得中間層；或在內(nèi)層的上下表面分別粘上酚醛樹脂膠，分別粘上第二芯層的一面和第三芯層的一面，在第二芯層的另一面和第三芯層的另一面分別粘上酚醛樹脂膠，然后分別粘上增強層獲得中間層；所述第一芯層、所述第二芯層或所述第三芯層所用材料選自木質(zhì)刨花板、密度纖維板、纖維增強熱塑性板材中的一種以上；所述增強層為增強纖維單向布；所述纖維增強熱塑性板材中的熱塑性樹脂選自聚乙烯、熱塑性聚酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、苯乙烯或聚碳酸酯中的一種以上；所述面層、所述底層或所述內(nèi)層由以下方法制得：將纖維鋪展開，與擠出熔融的熱塑性樹脂復(fù)合，然后經(jīng)過滾壓后，得到纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶，預(yù)浸帶中，纖維的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40～60％，將纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶進行疊加鋪放，然后在溫度為160～230℃，壓力為2～4MPa的條件下，將纖維增強熱塑性的預(yù)浸帶熱壓成板材，熱壓時間為20～30min，然后再冷壓30～40min，得到纖維增強熱塑性板材作為所述面層、所述底層或所述內(nèi)層；所述的層合板的制備方法，其包括以下步驟：在中間層的上下表面上分別涂上酚醛樹脂膠，分別粘上面層和底層，最后熱壓、保壓；再分段降壓和排氣或先冷卻到室溫后卸壓，制得層合板；所述熱壓的溫度為130～145℃；所述分段降壓是壓力降到原先壓力的一半，保持3～5min后卸壓；所述的層合板用于增強集裝箱底板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述增強層位于所述第一芯層、所述第二芯層或所述第三芯層的兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述面層或所述底層厚度均為2～5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述增強層厚度為0.5～1mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述中間層的厚度為8～24mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述中間層的厚度為18～24mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述內(nèi)層為纖維增強熱塑性板材。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層合板，其特征在于：所述纖維增強熱塑性板材選自短纖維增強熱塑性板材、長纖維增強熱塑性板材或連續(xù)纖維增強熱塑性板材...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊桂生，鄧麗莉，魯小城，趙磊，解廷秀，李蘭杰，
申請(專利權(quán))人：上海杰事杰新材料集團股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31