[发明专利]纤维增强复合板的制备方法及获得的复合板

说明书

技术领域

本发明涉及板材领域，具体涉及人造复合板材，更具体涉及纤维增强的发泡板材。

背景技术

诸多领域需要非木质的板材，例如人造板房的墙壁和屋面、建筑物内隔墙、室内吊顶保温材料、通风管道、冷库、交通工具（汽车、火车、飞机等）地板、集装箱等等，此类板材需要质轻、高强度，最好具有耐候性和阻燃性。

CN103009736A披露一种集装箱底板用发泡木塑复合材料，其由发泡木塑复合材料芯板、胶黏剂层、玻璃钢皮层所组成。该板是通过将连续纤维预浸料与表面覆有胶黏剂层的芯板一起，经成型、固化、模挤压而成。CN102838844披露一种植物纤维增强生物质树脂基泡沫板材及其制备方法，其中以苎麻、亚麻、大麻、黄麻等植物纤维为增强体，附载膨胀型生物质树脂及生物质环氧树脂，制造得到轻质高性能复合材料泡沫板材。先将植物纤维通过针刺或粘接剂等制成纤维毡，将纤维毡进行阻燃或/和偶联处理。然后用包含固化剂、环氧树脂和微胶囊发泡剂的水基溶液浸渍，然后将预浸料加热固化得到植物纤维增的泡沫板材。CN103072346A涉及一种热塑性发泡聚氨酯纤维板，其包括从上而下复合在一起的A面层、B中层和C底层，其中，A面层为由TPU树脂、填充剂、阻燃剂、安定剂、润滑剂和色料按比例混合压延制备的片材，B中层为将由TPU树脂、填充剂、阻燃剂、安定剂、润滑剂、发泡剂和色料按比例混合压延制备的片材再经发泡后得到的层，C底层为由纤维布浸渍TPU组合物后烘干制得的层。CN102218828A公开了一种连续纤维多轴向织物增强热塑性复合板材的制备方法。将制备的连续纤维多轴向增强热塑性预固结片材作为复合板材的基材，并与其它功能性的材料组成新的材料体系，生产适合不同行业所用的多轴向织物增强热塑性复合板材。这些板材皆是多层结构，具有较高的横向（即板面延伸的方向）机械强度。但是密度较大，在需要制备高厚度的板材时，往往是在两层或者多层上述增强材料之间填充发泡材料，做成夹芯板。这种夹芯板的纵向（即板材的厚度方向）机械强度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种既轻质、有具有较高纵向机械强度的纤维增强复合板的制备方法。

本发明的另一目的是获得高阻燃性的纤维增强复合板的制备方法。

根据本发明，用于制备纤维增强复合板的方法包括如下步骤：（1）形成复合基材，该复合基材包括位于中间层的发泡层和覆盖在中间层两面的强化层；（2）切割该复合基材，得到相对面带有强化层的多个条棒；（3）以该相对面为粘接面进行再粘接，得到基体内带有强化条的复合板坯体；（4）封装该坯体，在上、下面各覆一层纤维布半固化片，然后放入压机中热固化，得到复合板成品。

典型地，在步骤（4）中，在上、下面各覆一层表面毡半固化片和纤维布半固化片，然后放入压机中热固化，得到复合板成品。

本发明中，中间层是优选由纤维针刺毡浸渍包含热固性树脂与发泡剂的胶液得到的预浸料形成。该纤维毡针刺毡更优选为玻璃纤维针刺毡。

在另一优选方式中，所述热固性树脂是酚醛树脂。

在一种具体实施方式中，所述强化层是由纤维布-热固性树脂半固化片形成。

进一步地，在所述中间层和所述强化层之间压合有表面毡半固化片。

在一种具体实施方式中，在各条棒之间放置一层纤维面毡—纤维布—纤维面毡组合而成的半固化片，然后进行热压。

在另一种具体实施方式中，在各条棒之间刷涂一层粘接树脂。

作为上述各实施方式的进一步优选，在进行步骤（4）之前，用另外的纤维布半固化片覆盖所述复合板坯体，压制后进行进一步切割，其切割方向垂直于所述条棒的延伸方向，得到多个第二条棒，然后将各第二条棒翻转90°后压合到一起，得到第二复合板坯体，然后进行步骤（4）的操作，得到复合板成品。

在各第二条棒之间优选放置一层纤维面毡—纤维布—纤维面毡组合而成的半固化片，然后进行热压。

由本发明的方法获得的纤维增强复合板不仅质轻，而且具有高的纵向方向的抗压能力。另外，由于发泡材料在板材中被分割成多个独立单元，也显著提高了阻燃性和防水性。根据本发明的纤维增强复合板可以广泛用于人造板房、建筑物内隔墙、交通工具（汽车、火车、飞机等）地板、集装箱底板等等。

附图说明

图1是本发明实施例中所述基体材料的示意图；

图2是将该基体材料进行首次切割得到的多条条棒的示意图；

图3是将图2所示的条棒翻转90°后压合得到的复合板坯体的示意图；

图4是根据本发明得到的复合板成品的示意图；