[發明專利]利用紙質蜂窩板和木塑復合材料制備輕質高強復合材料的方法

有效

• 申請號: 201110267844.9
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102431219A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王偉宏;韓超;王海剛;宋永明;王清文
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B9/04;B32B27/04;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及制備輕質高強復合材料的方法。

背景技術

木塑復合材料(Wood?Plastic?Composites，簡稱WPC)是指以植物纖維或粉末(如木、竹、花生殼、椰子殼、亞麻、秸稈等)為主要組分(質量分數達60％以上)，與廢棄的熱塑性聚合物復合而成的一種材料，具有強度大、硬度高，耐酸堿、抗腐蝕、加工性能良好、不變形、不含甲醛、容易回收利用等顯著特點，是一種極具發展前途的綠色環保材料。但是木塑復合材料也存在材質密度大，搬運和使用不方便，成本較高的缺點。

紙質蜂窩板是一種常用的包裝材料，質量輕、成本低，具有很好的減震作用。但該材料強度極低，容易吸水變形。

質量輕且強度高是人們對材料的通常要求，尤其在航空、船舶、交通運輸等行業。目前常用的夾層結構材料多為聚合物與聚合物、聚合物與金屬、金屬與金屬材料之間的組合，具有防水性能好、強度高、焊接容易的優勢，但同時也存在不易連續生產、熱變形大、成本較高的缺點，而且使用的是地球上有限的石油和金屬資源，在生產過程中能量消耗巨大。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有木塑復合材料存在使用不方便，制備成本較高，現有的紙質蜂窩板存在強度極低，容易吸水變形的問題，而提供了利用紙質蜂窩板和木塑薄板制備輕質高強復合材料的方法。

利用紙質蜂窩板和木塑薄板制備輕質高強復合材料的方按以下步驟進行：一、將紙質蜂窩板放在盛有酚醛樹脂膠的容器內浸漬2min，取出后撐開，然后放到烘箱內，在130～160℃下加熱5～10min，再對上下表面進行砂光，磨去表面樹脂層，露出紙纖維，得紙芯板；

二、用鋼刷對木塑薄板一面進行縱橫交叉的打毛，刷破表面的塑料層；

三、在紙芯板的上下表面和木塑薄板的打毛面上滾涂一層異氰酸酯膠或環氧樹脂膠；

四、取兩塊木塑薄板分別覆蓋在紙芯板的上下表面上，且打毛面與紙芯板接觸，得組合板坯，然后將組合板坯放到冷壓機內，在常溫、壓力為0.25～0.75MPa的條件下固化1～3h，完成粘接，或者將組合板坯放到溫度為120～150℃、壓力為0.25～0.75MPa的條件下固化5～10min，完成粘接，即完成利用紙質蜂窩板和木塑薄板制備輕質高強復合材料；其中步驟二中木塑薄板的厚度為3～6mm。

本發明將木塑薄板(即木塑復合材料)與紙質蜂窩板結合到一起，通過采用酚醛樹脂膠浸漬的方式解決紙質蜂窩板不耐水的問題，通過表面機械處理解決木塑復合材不易粘結的問題，通過結構設計制備出具有較高的強度、較好的隔音隔熱功能、整體密度大幅度降低的復合材料。該材料使用方便，可以廣泛地運用于包裝、運輸、家具、建筑隔墻等領域。

本發明所得輕質高強復合材料充分利用了生物質纖維，生產和使用過程低碳、環保，具有耐水性高、不易變形、質量輕、強度高、成本低的特點。

本發明所得輕質高強復合材料與普通的蜂窩紙夾層復合材料相比，本發明所得輕質高強復合材料抗彎強度高，防水性能好，抗沖擊能力強，結構更加穩定。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式利用紙質蜂窩板和木塑薄板制備輕質高強復合材料的方按以下步驟進行：一、將紙質蜂窩板放在盛有酚醛樹脂膠的容器內浸漬2min，取出后撐開，然后放到烘箱內，在130～160℃下加熱5～10min，再對上下表面進行砂光，磨去表面樹脂層，露出紙纖維，得紙芯板；

二、用鋼刷對木塑薄板一面進行縱橫交叉的打毛，刷破表面的塑料層；

三、在紙芯板的上下表面和木塑薄板的打毛面上滾涂一層異氰酸酯膠或環氧樹脂膠；

四、取兩塊木塑薄板分別覆蓋在紙芯板的上下表面上，且打毛面與紙芯板接觸，得組合板坯，然后將組合板坯放到冷壓機內，在常溫、壓力為0.25～0.75MPa的條件下固化1～3h，完成粘接，或者將組合板坯放到溫度為120～150℃、壓力為0.25～0.75MPa的條件下固化5～10min，完成粘接，即完成利用紙質蜂窩板和木塑薄板制備輕質高強復合材料；其中步驟二中木塑薄板的厚度為3～6mm。

本實施方式步驟一中所用酚醛樹脂膠為浸漬型膠黏劑。

本實施方式步驟一中所用紙質蜂窩板為現有市售的各種型號的紙質蜂窩板。

本實施方式步驟二中所用木塑薄板為現有市售的各種型號的木塑復合平板材料。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中在130℃下加熱10min。其它步驟及參數與具體實施方式一相同。