專利名稱：一種三明治復合材料板材及其制造方法
技術領域：
本發明涉及的是板材及其制造技術領域，具體地說，是涉及一種三明治復合材料板材及其制造方法。
背景技術：
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板材的定義為寬度尺寸為厚度尺寸2倍以上的鋸材。最早的時候，板材均被默認為傳統的實木板，只能被應用于打制家具或其他生活設施，然而，隨著時代的發展，在科技發展的現今板材的定義越來越廣泛，無論在家具制造業、建筑業、加工業等都制造出許多不同材質的板材，比如，石材類的板材，金屬類的板材，竹制類的板材等，各種板材可謂琳瑯滿目，但現有技術中的這些板材，存在著以下缺點:首先，金屬類板材和石材類板材等傳統材料板材雖然牢固度好，但其質量較重，耐候性(耐候性是指板材材料，應用于室外經受氣候的考驗，如光照、冷熱、風雨、細菌等造成的綜合破壞的能力)，耐化學腐蝕較差，且加工工序較為復雜，加工成本大，加工過程中對操作工的身體危害物質較多；其次，傳統的竹木制類的板材雖然質量較輕，但其耐候性也較差，且機械強度較低，阻燃性較差；并且，以上金屬類板材、石材類板材、竹木制類板材等均有保溫性能、隔熱性能、隔音性能較差的缺點，以上缺點使得這些板材在某些環境中的使用受到了限制，也使得許多環境無法配備到較為合適的板材，對各行各業都造成了一定影響，因此，一種可統一解決上述問題的板材已成為目前市場上較為迫切的需求。發明內容:
本發明要解決的技術問題是，提供一種質量較輕，耐候性較好，機械強度較高等各種性能均較好的三明治復合材料板材及其制造方法。為解決上述技術問題，本發明采用這樣一種三明治復合材料板材:它包括第一表材、第二表材、第一粘結面、第二粘結面和芯材，所述第一表材、第一粘結面、芯材、第二粘結面和第二表材依序層疊，所述第一表材和第二表材為高性能纖維織物板材，所述芯材為泡沫板材或蜂窩板材。作為優選，所述第一表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，力學性能較好，機械強度較高。作為又一優選，所述芯材為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種，抗壓性、抗剪切性、抗彎曲性較好，材料較為常見，容易配備。作為又一優選，所述芯材包括第一表面和第二表面，所述第一表面上設置有若干凹槽，所述第二表面上設置有若干凹槽，便于粘結面的鋪設，以及加速粘結面的固化。本發明采用的這樣一種三明治復合材料板材的制備方法，它包括如下步驟:
(1)芯材開槽，如果芯材為泡沫板材，則利用開槽機在芯材的第一表面和第二表面上分別開設縱向凹槽若干條以及橫向凹槽若干條，所述凹槽深度為2毫米，寬度為2毫米，所述凹槽相互間間距為40毫米，如果芯材為蜂窩板材，則無需進行開槽加工；
(2)膠液配備，將粘結劑與固化劑按質量比混合均勻； (3)涂膠，采用手工方式將步驟2中配備好的膠液均勻抹刷于芯材的第一表面，每平方米使用膠液500克-600克；
(4)板材組合，在涂膠后的芯材一側鋪上第一表材，在芯材的另一側重復步驟3，然后鋪上第二表材；
(5)熱壓與冷卻，開啟熱壓機，將溫度設定為30-110攝氏度，壓強為0.5-2.0兆帕，待溫度到所需溫度時，將組合后的板材放入熱壓機，60-120秒后取出，在空氣中冷卻至室溫；
(6)切割，在精密裁板機中設定所需尺寸，按照需求切割三明治復合材料板材。作為上述制備方法的優選，所述第一表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，力學性能較好，機械強度較高。作為上述制備方法的優選，所述芯材為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種，抗壓性、抗剪切性、抗彎曲性較好，材料較為常見，容易配備。本發明與現有技術中的三明治復合材料板材相比，具有以下優點:三明治復合材料板材由五層結構組成，可以根據使用目的調整第一表材、第二表材和芯材的材質,板材整體質量較輕，強度較高，耐候性較好，阻燃性較好，耐腐蝕性較好，保溫性能、隔熱性能、隔音性能較好，多功能綜合性質較強。本發明與現有技術中的三明治復合材料板材的制備方法相比，具有以下優點:本制備方法使用熱壓機熱壓，冷卻切割的方式生產，生產效率高，生產成本低，加工過程簡單，且加工過程中對操作工的身體危害物質較少，非常符合職業安全標準。
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圖1是本發明一種三明治復合材料板材的結構示意 圖中所不:1、第一表材，2、第一粘結面,3、芯材,4、第二粘結面,5、第二表材。具體實施方式
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下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明。如圖1所不,本發明的一種三明治復合材料板材,它包括第一表材1、第二表材5、第一粘結面2、第二粘結面4和芯材3，所述第一表材1、第一粘結面2、芯材3、第二粘結面4和第二表材5依序層疊,所述第一表材I和第二表材5為高性能纖維織物板材,所述芯材3為泡沫板材或蜂窩板材。其中，所述第一表材I為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材5為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種,所述第一表材I和第二表材5可以為相同材質，也可以為不同材質。所述芯材3為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種。所述芯材3包括第一表面和第二表面，所述第一表面上設置有若干凹槽，所述第二表面上設置有若干凹槽。本發明的一種三明治復合材料板材的制備方法，它包括以下步驟:
(1)芯材3開槽,如果芯材3為泡沫板材,則利用開槽機在芯材3的第一表面和第二表面上分別開設縱向凹槽若干條以及橫向凹槽若干條，所述凹槽深度為2毫米，寬度為2毫米，所述凹槽相互間間距為40毫米，如果芯材3為蜂窩板材，則無需進行開槽加工；
(2)膠液配備，將粘結劑與固化劑按質量比混合均勻；
(3)涂膠，采用手工方式將步驟2中配備好的膠液均勻抹刷于芯材3的第一表面，每平方米使用膠液500克-600克； (4)板材組合，在涂膠后的芯材3 —側鋪上第一表材1，在芯材3的另一側重復步驟
3,然后鋪上第二表材5 ；
(5)熱壓與冷卻，開啟熱壓機，將溫度設定為30-110攝氏度，壓強為0.5-2.0兆帕，待溫度到所需溫度時，將組合后的板材放入熱壓機，60-120秒后取出，在空氣中冷卻至室溫；
切割，在精密裁板機中設定所需尺寸，按照需求切割三明治復合材料板材。其中,所述第一表材I為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材5為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第一表材I和第二表材5可以為相同材質,也可以為不同材質。所述芯材3為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種。實施例一
所述第一表材I為酚醛樹脂基玻璃纖維珠光板、第二表材5為酚醛樹脂基玻璃纖維珠光板、所述芯材3為聚氨基甲酸酯改性阻燃泡沫板，利用開槽機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別開設縱向凹槽若干條以及橫向凹槽若干條，所述凹槽深度為2毫米，寬度為2毫米，所述凹槽相互間間距為40毫米；所述膠液為漢高聚氨酯8103，固化劑5400，按質量比5:1混合均勻；采用手工方式將步驟2中配備好的膠液均勻抹刷于芯材3的第一表面，每平方米使用膠液500克，凹槽內不涂；在涂膠的聚氨基甲酸酯改性阻燃泡沫板一側鋪上酚醛樹脂基玻璃纖維珠光板，另一側重復步驟3，然后鋪上另一塊酚醛樹脂基玻璃纖維珠光板；開啟熱壓機，將溫度設定為60攝氏度，壓強為0.8兆帕，壓力為0.8兆帕X 1500毫米X2500毫米=3000000牛& 30.59噸，待溫度到60攝氏度后，將組合后的板材放入熱壓機，期間多余的膠液會先充滿凹槽然后部分沿凹槽流出板材，避免了因膠的不均勻而導致板材開裂起皺等疵點，20秒后取出，在空氣中冷卻至室溫；在精密裁板機中設定所需尺寸，按照需求切割三明治復合材料板材。此產品輕質高強，阻燃性能非常優秀，適合應用于房車、鐵路火車、地鐵列車和船舶的車廂、列車門、隔板等飾材制造使用。實施例二
所述第一表材I為熱塑性玻璃纖維板材、第二表材5為熱塑性玻璃纖維板材、所述芯材3為聚丙烯蜂窩板，所述膠液為共聚酰胺F801型熱熔膠膠膜；采用手工方式將步驟2中配備好的膠液均勻抹刷于聚丙烯蜂窩板的第一表面，每平方米使用膠液600克；在涂膠的聚丙烯蜂窩板一側鋪上熱塑性玻璃纖維板材，另一側重復步驟3，然后鋪上另一塊熱塑性玻璃纖維板材；開啟熱壓機，將溫度設定為120攝氏度，壓強為I兆帕，壓力為I兆帕X 1500毫米X 2500毫米=3750000牛 38.27噸，待溫度到120攝氏度后，將組合后的板材放入熱壓機，30秒后取出，在空氣中冷卻至室溫；在精密裁板機中設定所需尺寸，按照需求切割三明治復合材料板材。此產品輕質高強，隔音、隔熱能力突出，聚丙烯蜂窩板和熱塑性玻璃纖維板材都是可回收多次利用的材料，多使用于建筑裝修行業，音響行業，夾具行業，家用電器行業等等。
權利要求
1.一種三明治復合材料板材，其特征在于，它包括第一表材、第二表材、第一粘結面、第二粘結面和芯材，所述第一表材、第一粘結面、芯材、第二粘結面和第二表材依序層疊，所述第一表材和第二表材為高性能纖維織物板材，所述芯材為泡沫板材或蜂窩板材。
2.根據權利要求1所述的一種三明治復合材料板材，其特征在于，所述第一表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種。
3.根據權利要求1所述的一種三明治復合材料板材，其特征在于，所述芯材為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種。
4.根據權利要求1所述的一種三明治復合材料板材，其特征在于，所述芯材包括第一表面和第二表面，所述第一表面上設置有若干凹槽，所述第二表面上設置有若干凹槽。
5.一種三明治復合材料板材的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟: 芯材開槽，如果芯材為泡沫板材，則利用開槽機在芯材的第一表面和第二表面上分別開設縱向凹槽若干條以及橫向凹槽若干條，所述凹槽深度為2毫米，寬度為2毫米，所述凹槽相互間間距為40毫米，如果芯材為蜂窩板材，則無需進行開槽加工； 膠液配備，將粘結劑與固化劑按質量比混合均勻； 涂膠，采用手工方式將步驟2中配備好的膠液均勻抹刷于芯材的第一表面，每平方米使用膠液500克-600克； 板材組合，在涂膠后的芯材一側鋪上第一表材，在芯材的另一側重復步驟3，然后鋪上第二表材； 熱壓與冷卻，開啟熱壓機，將溫度設定為30-110攝氏度，壓強為0.5-2.0兆帕，待溫度到所需溫度時，將組合后的板材放入熱壓機，60-120秒后取出，在空氣中冷卻至室溫； 切割，在精密裁板機中設定所需尺寸，按照需求切割三明治復合材料板材。
6.根據權利要求5所述的一種三明治復合材料板材的制備方法，其特征在于，所述第一表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種，所述第二表材為樹脂基玻璃纖維或碳纖維的一種。
7.根據權利要求5所述的一種三明治復合材料板材的制備方法，其特征在于，所述芯材為聚氨基甲酸酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫、鋁蜂窩、聚丙烯蜂窩或芳綸蜂窩中的任意一種。
全文摘要
本發明涉及的是板材及其制造技術領域，具體地說，是涉及一種三明治復合材料板材及其制造方法。它包括第一表材、第二表材、第一粘結面、第二粘結面和芯材，所述第一表材、第一粘結面、芯材、第二粘結面和第二表材依序層疊，所述第一表材和第二表材為高性能纖維織物板材，所述芯材為泡沫板材或蜂窩板材。三明治復合材料板材由五層結構組成，可以根據使用目的調整第一表材、第二表材和芯材的材質，板材整體質量較輕，強度較高，耐候性較好，阻燃性較好，耐腐蝕性較好，保溫性能、隔熱性能、隔音性能較好，多功能綜合性質較強。
文檔編號B32B3/30GK103144361SQ2013101090
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日
發明者蔡正杰 申請人:浙江聯洋復合材料有限公司