[發明專利]增強型仿木材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910028868.1
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101475743A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 孟向惠;何益民;吳春林;劉美英;鞠林群
• 申請（專利權）人: 正太集團有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08K7/14;B29C51/10
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技術領域

本發明涉及一種仿木材料，特別是一種內嵌玻璃纖維紗的增強型仿木材料及其制備方法

背景技術

隨著經濟的發展，應用木材的場合越來越多，由于天然木材成材期長，可供使用的木材資源有限，天然木材已不能滿足社會需求。當代應用有機合成材料制成仿木技術日趨成熟，仿木材料已得到廣泛應用?，F有公開的仿木技術方案有多種，其主流技術以比重輕、耐濕、耐蝕、易加工的塑料類材料為基料，輔以價廉的纖維摻入以提高制品的強度。例如中國專利ZL01128010.7公開的一種仿木材料及其制備方法，它采用30～50％塑料與50～70％的木質纖維顆粒混合后熱擠壓成型。該技術中所述木質纖維顆粒是草碳土或木類鋸末、稻殼等，其纖維長度短，有利于木質纖維與塑料充分混合而增加制品強度。但是，該技術方案中所述的木質纖維在塑料中缺少連續性，所增強度有限，該類仿木材料僅能作裝飾材料使用，不能作為承載構件的材料。

發明內容

本發明主要針對現有仿木材料強度低、韌性差的不足，提出一種組分合理、原料易得，強高度和韌性好的仿木材料。

本發明另一個目的是提供增強型仿木材料的制備方法。

本發明通過下述技術方案實現技術目標。

一種增強型仿木材料，它是硬質發泡聚氨酯與玻璃纖維的混合體，其改進之處在于：所述硬質發泡聚氨酯占重量比40～70％，玻璃纖維占重量比為30～60％。所述硬質發泡聚氨酯含有下列按質量分數計量的組分。聚醚多元醇100份、異氰酸酯105～120份、催化劑0.5～1.5份、發泡劑25～40份、泡沫穩定劑1.5～2份。所述玻璃纖維呈連續狀均布在硬質發泡聚氨酯中。

制備增強型仿木材料按下列順序操作：

a、按預定配比向注塑機注入原料制作聚氨酯；

b、在密封模腔中預置呈連續狀的玻璃纖維膨脹紗；

c、將處在模具下部的澆注口與注塑機出口相連接，再將處在模具上部的抽真空連接口與真空泵相連接；

d、啟動真空泵使模腔內形成負壓，從澆注口吸入熔融的聚氨酯填充到玻璃纖維膨脹紗之中；

e、待12～15分鐘固化后出模即成產品。

本發明與現有技術相比，具有以下積極效果：

1、呈連續狀的玻璃纖維紗均布在發泡聚氨酯基材中，具有顯著的增強效果，產品抗拉強度達300Mpa以上，彎曲模量達1500Mpa以上；

2、采用真空吸塑工藝，使熔融的發泡聚氨酯均勻地充注于玻璃纖維膨脹紗之間，材質均勻，性能好；

3、玻璃纖維膨脹紗與發泡聚氨酯結合界面大，結合力強，材料超負荷受力產生的裂紋不易擴展，故具有優異的抗疲勞性能和沖擊性能。

4、聚氨酯經發泡后形成大量的微氣泡，材料具有良好的吸振降噪能力。

附圖說明

附圖是本發明制成方形材的橫向截面示意圖。

具體實施方式

附圖所示本發明制成方形材的橫向截面圖，從截面上可見硬質發泡聚氨酯中均布無堿玻璃纖維膨脹紗。本發明中硬質發泡聚氨酯占重量比40～70％，無堿玻璃纖維膨脹紗占重量比為30～60％。所述硬質發泡聚氨酯含有下列按質量分數計量的組分：聚醚多元醇100份、異氰酸酯105～120份、催化劑0.5～1.5份、發泡劑25～40份、泡沫穩定劑1.5～2份。所述無堿玻璃纖維膨脹紗單絲直徑為6～21微米。

實施例1

本實施例按重量比分別取40％的硬質發泡聚氨酯，60％的單絲直徑為6微米的無堿玻璃纖維膨脹紗制作增強型仿木材料。制備時，首先按常規工藝分別向注塑機內加入用質量分數計量的聚醚多元醇100份、異氰酸酯105份、催化劑0.5份、發泡劑40份、泡沫穩定劑32份。接著在密封模腔中預置呈連續狀的無堿玻璃纖維膨脹紗，然后將處在模具下部的澆注口與注塑機出口相連接，再將處在模具上部的抽真空連接口與真空泵相連接，啟動真空泵使模腔內形成負壓，從澆注口吸入溶融的聚氨酯填充到無堿玻璃纖維膨脹紗中，待15分鐘固化后出模即成產品。

本發明用無堿玻璃纖維膨脹紗作增強材料，使產品抗拉強度達到300Mpa以上，彎曲模量達1500Mpa以上。均布的無堿玻璃膨脹紗與聚氨酯有大量表面界面存在，即使材料超負荷受力后產生的裂紋也易得到抑制，裂紋不易擴展，因此，本發明具備優異的抗疲勞性能和抗沖擊性能。由于經發泡處理，材料中密布的微型氣泡具有良好消音和減振能力。

實施例2

本實施例制備方法同實施例1完全相同，僅配比有所不同。區別在于按重量比分別取70％的硬質發泡聚氨酯，再取30％的單絲直徑為21微米的無堿玻璃纖維膨脹紗制作增強型仿木材料。在配制聚氨酯時，其組分仍按質量分數計量，用量調整為：聚醚多元醇100份、異氰酸酯120份、催化劑1.5份、發泡劑25份、泡沫穩定劑1.5份。本實施例制備的增強型仿木材料機械性能比實施例1稍差一些，但仍比現有技術產品高30％以上。