本發明涉及建筑材料
技術領域：
，尤其涉及一種復合纖維板及其制備方法。
背景技術：
：復合纖維板在家具板材、室內裝修材料、包裝材料、保溫材料、軌道交通的頂板等方面均有應用。市面上常見的復合纖維板中通常會加入一定比例的粘合劑，而大多數粘性強的粘合劑都會釋放甲醛，所以導致復合纖維板在使用過程中釋放甲醛，給使用者的人身健康造成危險。近年來甲醛導致的兒童血液疾病和孕婦流產的案例屢見不鮮，所以近年來國家對家裝中甲醛的釋放量嚴格要求，部分省市已明令禁止使用含甲醛的粘合劑。現有的復合纖維板的質量較輕、可塑性強，可以制作成各種形狀，應用于多種領域。但大部分的復合纖維板的脆性大，當遇到強力沖擊時易開裂；膨脹吸水率高，易變形；采用螺釘固定復合纖維板時，則易發生松動，脫落的現象；而且大部分的復合纖維板的阻燃性能差，當發生火災時易造成二次燃燒，給火災救援帶來困難。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種復合纖維板及其制備方法。一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂30～50份，乙丙橡膠10～15份，聚烯烴彈性體5～12份，碳纖維10～20份，玻璃纖維20～40份，巖棉纖維30～50份，納米硼酸鋅2～6份，聚磷酸銨1～3份，分散劑5～10份，抗氧化劑2～4份，著色劑8～14份，乙醇20～40份。優選的，所述的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂35～45份，乙丙橡膠12～15份，聚烯烴彈性體6～10份，碳纖維12～18份，玻璃纖維22～36份，巖棉纖維32～46份，納米硼酸鋅3～6份，聚磷酸銨1～3份，分散劑6～8份，抗氧化劑2～4份，著色劑10～14份，乙醇25～35份。優選的，所述的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂40份，乙丙橡膠13份，聚烯烴彈性體8份，碳纖維15份，玻璃纖維30份，巖棉纖維40份，納米硼酸鋅4份，聚磷酸銨2份，分散劑7份，抗氧化劑3份，著色劑12份，乙醇30份。優選的，所述聚丙烯樹脂和乙丙橡膠的重量份比為2～5：1。優選的，所述聚烯烴彈性體的加入量為聚丙烯樹脂的10%～40%。優選的，所述納米硼酸鋅的粒度為20～50nm。優選的，所述分散劑為液體石蠟、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅和聚乙烯蠟中的任意一種。本發明還提出了一種復合纖維板的制備方法，包括以下步驟：s1：將相應重量份的分散劑和抗氧化劑投入乙醇溶液中，并回流攪拌至分散劑和抗氧化劑溶解，得混合液a；s2：將聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體投入到反應器中，升高溫度至60～80℃，待聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體全部熔化后向其中加入s1步驟中的混合液a，再高速攪拌20～40min，即得混合液b；s3：保持s2步驟的溫度，向混合液b中依次加入相應重量份的碳纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、納米硼酸鋅和聚磷酸銨，高速攪拌10～30min，再加入相應重量份的著色劑，再進行超聲分散30～60min，即得復合纖維板料液；s4：將上述復合纖維板料液注入模具中，再經脫模、冷卻成型、烘干即得復合纖維板。優選的，所述冷卻成型采用梯度真空冷卻方法，具體操作方法是將脫模后的復合纖維板半成品從進料口送入，并依次通過第一冷卻區、第二冷卻區和第三冷卻區，經過第三冷卻區的復合纖維板再送入烘干區，其中第一冷卻區的溫度為45～55℃、冷卻時間為5～10min，第二冷卻區的溫度為35～45℃、冷卻時間為10～15min，第三冷卻區的溫度為25～35℃、冷卻時間為15～20min。本發明提出的復合纖維板質輕、色澤均勻一致、抗沖擊能力強、韌性好、吸水率低、還具有優異的阻燃性、耐溫性和耐磨性，是一種安全環保的建筑材料；在原料中不適用含甲醛的粘合劑，通過利用聚丙烯樹脂和乙丙橡膠的協同使用起到高粘合力的功效，而且聚丙乙烯樹脂是最輕的樹脂，進而保證了復合纖維板的質輕的優點，同時在原料中加入聚烯烴彈性體，改善使用聚丙乙烯樹脂帶來的脆性大的不足，使復合纖維板整體的抗沖擊力提升，不易破裂；通過碳纖維、玻璃纖維和巖棉纖維三種纖維共同分散至復合纖維板的原料中，顯著提高復合纖維板的耐溫、耐磨性能，而且在原料中使用納米級別的硼酸鋅與聚磷酸銨復合使用，起到高效阻燃的性能，即使遇到明火也不易燃燒；在原料中加入分散劑既可以防止原料中各粒子之間的聚集，也可以提高原料的流動性，使其在制備過程中易混合均勻，不易發生顏色漂移的現象；本發明還提出了一種操作簡單的制備復合纖維板的方法，采用一次性注塑、梯度冷卻成型相結合，使制備的復合纖維板的強度高、脆性低、性能穩固，適用于大規模生產。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂40份，乙丙橡膠12份，聚烯烴彈性體8份，碳纖維15份，玻璃纖維30份，巖棉纖維40份，粒度為20～50nm的硼酸鋅4份，聚磷酸銨2份，液體石蠟8份，抗氧化劑3份，著色劑10份，乙醇30份。其制備方法，包括以下步驟：s1：將相應重量份的液體石蠟和抗氧化劑投入乙醇溶液中，并回流攪拌至液體石蠟和抗氧化劑溶解，得混合液a；s2：將聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體投入到反應器中，升高溫度至70℃，待聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體全部熔化后向其中加入s1步驟中的混合液a，再高速攪拌30min，即得混合液b；s3：保持s2步驟的溫度，向混合液b中依次加入相應重量份的碳纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、粒度為20～50nm的硼酸鋅和聚磷酸銨，高速攪拌20min，再加入相應重量份的著色劑，再進行超聲分散40min，即得復合纖維板料液；s4：將上述復合纖維板料液注入模具中，再經脫模、冷卻成型、烘干即得復合纖維板。本發明中，所述冷卻成型采用梯度真空冷卻方法，具體操作方法是將脫模后的復合纖維板半成品從進料口送入，并依次通過第一冷卻區、第二冷卻區和第三冷卻區，經過第三冷卻區的復合纖維板再送入烘干區，其中第一冷卻區的溫度為45℃、冷卻時間為10min，第二冷卻區的溫度為35℃、冷卻時間為15min，第三冷卻區的溫度為25℃、冷卻時間為20min。實施例二本發明提出的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂50份，乙丙橡膠15份，聚烯烴彈性體12份，碳纖維20份，玻璃纖維20份，巖棉纖維40份，粒度為20～50nm的硼酸鋅6份，聚磷酸銨2份，硬脂酸鎂5份，抗氧化劑4份，著色劑14份，乙醇40份。其制備方法，包括以下步驟：s1：將相應重量份的硬脂酸鎂和抗氧化劑投入乙醇溶液中，并回流攪拌至硬脂酸鎂和抗氧化劑溶解，得混合液a；s2：將聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體投入到反應器中，升高溫度至80℃，待聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體全部熔化后向其中加入s1步驟中的混合液a，再高速攪拌40min，即得混合液b；s3：保持s2步驟的溫度，向混合液b中依次加入相應重量份的碳纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、粒度為20～50nm的硼酸鋅和聚磷酸銨，高速攪拌10min，再加入相應重量份的著色劑，再進行超聲分散30min，即得復合纖維板料液；s4：將上述復合纖維板料液注入模具中，再經脫模、冷卻成型、烘干即得復合纖維板。本發明中，所述冷卻成型采用梯度真空冷卻方法，具體操作方法是將脫模后的復合纖維板半成品從進料口送入，并依次通過第一冷卻區、第二冷卻區和第三冷卻區，經過第三冷卻區的復合纖維板再送入烘干區，其中第一冷卻區的溫度為55℃、冷卻時間10min，第二冷卻區的溫度為45℃、冷卻時間為15min，第三冷卻區的溫度為35℃、冷卻時間為20min。實施例三本發明提出的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂30份，乙丙橡膠10份，聚烯烴彈性體5份，碳纖維15份，玻璃纖維35份，巖棉纖維45份，粒度為20～50nm的硼酸鋅5份，聚磷酸銨3份，硬脂酸鋅8份，抗氧化劑2份，著色劑12份，乙醇20份。其制備方法，包括以下步驟：s1：將相應重量份的硬脂酸鋅和抗氧化劑投入乙醇溶液中，并回流攪拌至硬脂酸鋅和抗氧化劑溶解，得混合液a；s2：將聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體投入到反應器中，升高溫度至60℃，待聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體全部熔化后向其中加入s1步驟中的混合液a，再高速攪拌40min，即得混合液b；s3：保持s2步驟的溫度，向混合液b中依次加入相應重量份的碳纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、粒度為20～50nm的硼酸鋅和聚磷酸銨，高速攪拌30min，再加入相應重量份的著色劑，再進行超聲分散60min，即得復合纖維板料液；s4：將上述復合纖維板料液注入模具中，再經脫模、冷卻成型、烘干即得復合纖維板。本發明中，所述冷卻成型采用梯度真空冷卻方法，具體操作方法是將脫模后的復合纖維板半成品從進料口送入，并依次通過第一冷卻區、第二冷卻區和第三冷卻區，經過第三冷卻區的復合纖維板再送入烘干區，其中第一冷卻區的溫度為50℃、冷卻時間為5min，第二冷卻區的溫度為40℃、冷卻時間為10min，第三冷卻區的溫度為30℃、冷卻時間為15min。實施例四本發明提出的一種復合纖維板，包括以下重量份的原料：聚丙烯樹脂30份，乙丙橡膠15份，聚烯烴彈性體12份，碳纖維20份，玻璃纖維20份，巖棉纖維40份，粒度為20～50nm的硼酸鋅4份，聚磷酸銨2份，聚乙烯蠟8份，抗氧化劑2份，著色劑8份，乙醇20份。其制備方法，包括以下步驟：s1：將相應重量份的聚乙烯蠟和抗氧化劑投入乙醇溶液中，并回流攪拌至聚乙烯蠟和抗氧化劑溶解，得混合液a；s2：將聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體投入到反應器中，升高溫度至70℃，待聚丙烯樹脂、乙丙橡膠和聚烯烴彈性體全部熔化后向其中加入s1步驟中的混合液a，再高速攪拌30min，即得混合液b；s3：保持s2步驟的溫度，向混合液b中依次加入相應重量份的碳纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、粒度為20～50nm的硼酸鋅和聚磷酸銨，高速攪拌20min，再加入相應重量份的著色劑，再進行超聲分散30min，即得復合纖維板料液；s4：將上述復合纖維板料液注入模具中，再經脫模、冷卻成型、烘干即得復合纖維板。本發明中，所述冷卻成型采用梯度真空冷卻方法，具體操作方法是將脫模后的復合纖維板半成品從進料口送入，并依次通過第一冷卻區、第二冷卻區和第三冷卻區，經過第三冷卻區的復合纖維板再送入烘干區，其中第一冷卻區的溫度為55℃、冷卻時間為10min，第二冷卻區的溫度為45℃、冷卻時間為15min，第三冷卻區的溫度為35℃、冷卻時間為20min。對上述實施例一～四制備的復合纖維板以及市售復合纖維板分別進行性能檢測，檢測結果如下：實施例一二三四市售吸水膨脹率%7.57.87.67.89.5阻燃等級a級a級a級a級b級每100g中游離甲醛含量————0.15mg其中“—”表示未檢測到甲醛。實驗結果顯示，實施例一～四制備的復合纖維板的吸水膨脹率在7.5%～7.8%之間，明顯小于市售復合纖維板的9.5%，表明實施例一～四制備的復合纖維板不易吸水變形，而且阻燃等級檢測結果顯示實施例一～四制備的復合纖維板阻燃等級均為a級，表明本發明提出的復合纖維板阻燃效果好，且復合纖維板中不含甲醛，對環境友好，對使用者安全。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12