[发明专利]一种竹木电热复合板的制备方法

说明书

本发明涉及一种竹木电热复合板的制备方法，属于竹木复合材料技术领域。本发明用异氰酸酯和聚醚砜共同改性环氧树脂作为胶黏剂，以竹材为面材，木材为基材，碳纤维纸为电热材料，对竹材和木材进行等离子体处理，用胶黏剂复合热压制备出有一种竹木电热复合板；聚醚砜能耐大多数溶剂，具有突出的耐热性、抗蠕变性，且尺寸稳定性较好，用异氰酸酯和聚醚砜共同改性环氧树脂，使得制备的胶黏剂胶结性能好、耐水、耐热性能较好；异氰酸酯分子链中含有活泼的异氰酸基，较易和水分发生化学反应生成聚脲，也可与木材中的羟基反应，在木材和胶层之间生成氨基甲酸酯共价键，因此，制得竹木电热复合板胶接强度高，耐热性能好，且耐水性好。

技术领域

本发明涉及一种竹木电热复合板的制备方法，属于竹木复合材料技术领域。

背景技术

竹材有第二森林资源的美誉，是木材的重要替代材料。研究证明通过合理地改良胶合工艺和组坯方式，竹木复合材料能够充分发挥竹材和速生材各自的优势，从而能够获得低成本，高性能和优质外观的复合材料。以这种改良后的复合材制作的竹木电热复合地板拥有非常大的市场潜力。竹木电热复合地板不仅具有竹材地板结实耐用纹理美观成本低廉的特点，而且具有实木复合地板脚感舒适，对人体有益的优点。它外观简朴大方、花纹美观自然、耐磨性好、脚感舒适；而且稳定性极佳，力学强度高，具备良好的隔音性，市场价格低于实木生产的地板，利润非常可观，具有极佳的发展潜力。

竹木电热复合材料是一种功能性复合材料，其面材为竹材，基材为木质材料，通过胶黏剂和面状发热导电单元热压复合制备而成，可应用于电热地板、电热墙板、红外杀菌、防霉衣柜等领域。采暖系统把地板装饰和电热材料融于一体，舍弃传统散热器片等设施，既美观大方，又不浪费住房面积。竹木电热复合材料的研究可节约资源、减少能耗，同时符合南方冬季分散采暖的需求，发展空间和应用市场非常广阔。

材料在使用过程中，光、氧气、热量、水分、化学介质等环境因素对其影响很大，物理力学性能也会相应改变，如产生变形、强度降低、变色等，这些不可逆的物理结构或化学结构的改变称为老化，老化不仅引起复合材料表面性能的退化，严重时会影响产品的使用性能。

电热材料作为发热单元，其性质对制备的电热复合材料的安全性有很大影响。常用的电热材料有以下几类：

（1）电热膜。电热膜是一种通电后即可发热的半透明聚酯薄膜，根据发热材料不同可分为三类：分别为金属基、无机非金属基和高分子电热膜。电热膜传递热量以热辐射为主，电-热转换效率较高，节能、舒适性能好。随着电热膜技术的深入研究，电热膜的应用更加普遍。

（2）发热线缆。这是一种将电缆线铺在地板下方，用温控器调节温度，对地面进行辐射供暖的一种采暖方式。这种采暖方式最初在电力充足的发达国家兴起，发热元件有两种，分别为金属电阻丝和碳纤维发热电缆。碳纤维电缆与金属电热线缆相比，电热转换效率显著提高，在市场上逐渐兴起。

（3）碳纤维纸。碳纤维纸是利用短切碳纤维和其他植物纤维充分混合后，经造纸工艺制成的功能性材料。可根据实际需要，加入不同比例的碳纤维，从而制成导电纸、抗静电和屏蔽材料、燃料电池材料等。碳纤维纸厚度很薄，其中的植物纤维特性利于胶合，具有良好的渗透性和柔韧性，可任意切割、折叠，易大幅面生产，成本较低。

传统的室内暖气片、空调等取暖装置存在安装成本高、冷媒不环保、占用室内空间等问题，因此，地暖采暖方式逐渐兴起。目前，室内低温采暖地板系统主要有：热水地暖、电缆地暖、电热膜片采暖、电热混凝土以及电热复合地板等。其中，电热复合地板供暖是近年来开发的一种新型的供暖方式，具有升温速度快、舒适性好、铺装灵活、节省空间等优点；同时由于采用碳素材料作为发热单元，电热转换效率高达94%以上，并能够辐射具有保健作用的远红外线。

目前，关于地热地板的制备工艺、尺寸稳定性、导热性能和电热材料机理已有研究。竹木电热复合材料在长期通电状态及环境因素的综合作用下，化学组成及物理力学性能改变，如变脆、变色、强度降低等，对竹木电热复合地板的安全性和稳定性提出了更高的要求。