一種波紋中空板及其製作方法

2023-10-17 21:08:54

一種波紋中空板及其製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種波紋中空板及其製作方法，將連續纖維增強熱塑性樹脂製成的預浸料裁剪並鋪放在成型機內，放置充氣芯模後進行合模並進行熱成型，最後經過保壓冷卻製作得到波紋中空板。與現有技術相比，本發明成本較低，工藝要求不高，綠色環保，並且還具有強度高，模量高；耐腐蝕，耐水性好，對多種酸、鹼呈惰性；不導電，介電強度高；加工簡便，易清潔；不需特殊的貯存條件，貯存壽命長等優點，並可100％回收，屬綠色產品技術。
【專利說明】一種波紋中空板及其製作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子材料【技術領域】，尤其是涉及一種連續纖維增強樹脂預浸料所製成的波紋中空板材及其成型方法。
【背景技術】
[0002]目前，中空板作為一種環保型塑料板材，廣泛適用於建築行業，廣告行業，農業，室內養殖業及包裝行業等相關領域。目前，中空板大多採用PP、PC、PE、PVC, ABS等相關塑料為原料，通過一次性擠出工藝加工而成。其包括有面板和框架及連接在兩者之間的等距設置的板材，具有質輕，美觀，無毒，防腐及阻燃的特點，且具有一定保溫隔熱效果。但現有技術的中空板板型單一，雖然整體單方向強度高，但相對垂直方向強度差，自身搭接或與其他型材搭接配合比較困難。
[0003]中國專利CN101298940A公開了一種陽光中空板及其製造方法，將PC主料和紫外線吸收劑各自在擠出機中經高溫熔融擠出，在模具中匯合，經定型臺定型，退火處理製得。該中空板具有一定抗紫外線能力，但力學性能不夠強。
[0004]連續纖維熱塑性增強板材因其具有較好的力學性能而被廣泛應用，但由於其成本較高，故不能夠得到廣泛的推廣。

【發明內容】

[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種波紋中空板及其製作方法，由連續纖維增強熱塑性樹脂製成，是一種強度高、耐衝擊的新型中空板。
[0006]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]一種波紋中空板的製作方法，包括以下步驟:
[0008](I)將連續纖維經機械輥壓展纖後，再經交錯可開合雙擠出模頭組擠出熱塑性樹脂對展纖得到的纖維束進行浸潤複合，然後輥壓成型，以輥筒纏繞捲曲方式，製成帶狀預浸料；
[0009](2)將帶狀預浸料按照工藝要求進行裁剪，按照預浸料中連續纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；
[0010](3)在鋪放的預浸料的中間層放入噴塗過脫模劑的充氣芯模，並將芯模進行充氣並固定；
[0011 ] (4)在預浸料上放置脫模材料，然後放入成型機中，進行無壓力合模，合模後預熱，控制預熱溫度為預浸料的熔融溫度；
[0012](5)預熱3-10min後，預浸料軟化，下模板溫度達到物料的熔融溫度後，將壓力調至0.6-2.5MPa保溫保壓；
[0013](6)保溫8-lOmin後，關閉模板加熱，進行冷卻；
[0014](7)冷卻過程中，物料溫度每降低10_20°C，壓力增加0.3-0.5MPa，冷卻至物料軟
化溫度後，保持壓力，[0015](8)打開閥門，將芯模放氣後，繼續冷卻，當冷卻至室溫時，取出樣件即製作得到波紋中空板。
[0016]所述的連續纖維為無機纖維、有機纖維或金屬纖維，包括玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、滌綸纖維或不鏽鋼纖維。
[0017]所述的熱塑性樹脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、ABS或聚醯胺。
[0018]所述的預浸料在製作過程中還可以加入抗紫外吸收劑、阻燃劑或抗靜電劑中的一種或幾種。
[0019]所述的充氣芯模為耐高溫高壓橡膠芯模，充氣芯模的內膜材料為耐高溫高壓橡膠材質，耐260°C以上的溫度並耐高壓。
[0020]優選的，所述耐高溫高壓橡膠選自氟化磷晴橡膠、全氟醚橡膠、全氟烷基三嗪橡膠、硼矽橡膠。
[0021]成型機採用模壓熱成型進行層壓成型。
[0022]成型機採用導熱油加熱、電加熱、電磁輻射加熱進行加熱。
[0023]所述的脫模劑選自含溶劑型矽類的脫模劑。
[0024]一種採用上述製作方法製作得到的波紋中空板。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果:
[0026]1、本發明的波紋中空板，包括對預浸料原料及成型方法的選擇，可以做到設備簡單，價格低廉，工藝要求不高，綠色環保。
[0027]2、本發明所採用的層壓法生產出的波紋中空板，可以替代複合水泥中空板用於外牆，隔間，地下室，腹壁，隔音牆，外筋牆板等。
[0028]3、本發明採用此法生產出的波紋中空板相比其他水中空板具有以下優勢:強度高，模量高；耐腐蝕，耐水性好，對多種酸、鹼呈惰性；不導電，介電強度高；加工簡便，易清潔；不需特殊的貯存條件，貯存壽命長；成型壓力和溫度低，可減少模具成本；成型周期短，可重複成型；設計靈活性好，可選擇適當的纖維種類、纖維含量和纖維取向來滿足具體用途的要求；生產中的廢料和終製品均可100%回收，屬「綠色」產品技術。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為製作得到的波紋中空板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0031]實施例1
[0032]連續玻璃纖維增強聚丙烯中空板
[0033]本實例選取連續玻璃纖維增強聚丙烯為原料，製作波紋中空板的規格為2400mm*1500mm*50mm，將預浸料按規格裁剪。以0° /90°方式進行鋪放，所鋪放的預浸料厚度為15mm，在預浸料上放置經脫模劑處理過的充氣氟化磷晴橡膠芯模，將芯模進行充氣，充氣壓力為0.05MPa，然後進行固定，固定時為防止芯模滑動，可根據孔距，製作相對的固定夾具，進行固定後，再以0° /90°方式進行鋪放15mm預浸料。然後放置模具，移入熱壓機。[0034]層壓機的上下兩個模板，兩個模板的加熱溫度為:190°C，無壓力合模，進行預熱。預熱5-10min後，物料開始軟化，將壓力升為IMPa，保溫IOmin後，關閉上模板加熱，下模板進行通水冷卻。冷卻過程中，物料溫度每降低10°C，壓力增加0.3MPa，冷卻至物料玻璃化溫度後、將芯模的氣閥打開，放氣，取出芯模。繼續通水冷卻，保壓，待冷卻至室溫，開模取出波紋中空板產品，結構如圖1所示。
[0035]實施例2
[0036]連續玻璃纖維增強聚醯胺波紋板
[0037]本實例選取連續玻璃纖維增強聚醯胺為原料，製作波紋板的規格為2600mm*1500mm*70mm，將預浸料按規格裁剪。以0° /90°方式進行鋪放，所鋪放的預浸料厚度為20mm，在預浸料上放置經脫模劑處理過的充氣全氟醚橡膠芯模，將芯模進行充氣，充氣壓力為0.05Mpa，然後進行固定，固定時為防止芯模滑動，可根據孔距，製作相對的固定夾具，進行固定，後以0° /90°方式進行鋪放20_預浸料，然後放置模具，移入熱壓機。
[0038]層壓機的上下兩個模板，兩個模板的加熱溫度為:230°C，無壓力合模，進行預熱。預熱5-10min後，物料開始軟化，將壓力升為IMPa，保溫20min後，關閉上模板加熱，下模板進行通水冷卻。冷卻過程中，物料溫度每降低10°C，壓力增加0.3MPa，冷卻至物料玻璃化溫度後、將芯模的氣閥打開，放氣，取出芯模。繼續通水冷卻，保壓，待冷卻至室溫，開模取出板材。
[0039]實施例3
[0040]一種波紋中空板的製作方法，包括以下步驟:
[0041](I)將連續玄武巖纖維經機械輥壓展纖後，再經交錯可開合雙擠出模頭組擠出加入了抗紫外吸收劑和阻燃劑的聚乙烯樹脂，對纖維束進行浸潤複合得到經熱塑性樹脂浸潰的連續纖維，然後輥壓成型，以輥筒纏繞捲曲方式，製成帶狀預浸料；
[0042](2)將帶狀預浸料按照工藝要求進行裁剪，按照預浸料中連續纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；
[0043](3)在鋪放的預浸料的中間層放入噴塗過含溶劑型矽類的脫模劑的充氣芯模，並將芯模進行充氣並固定，使用的充氣芯模為全氟烷基三嗪橡膠芯模，充氣芯模的內膜材料為全氟烷基三嗪橡膠；
[0044](4)在預浸料上放置脫模材料，然後放入成型機中，進行無壓力合模，合模後預熱，控制預熱溫度為預浸料的熔融溫度；
[0045](5)預熱3min後，預浸料軟化，下模板溫度達到物料的熔融溫度後，將壓力調至
0.6MPa保溫保壓，成型機採用模壓熱成型進行層壓成型，採用導熱油進行加熱；
[0046](6)保溫Smin後，關閉模板加熱，進行冷卻；
[0047](7)冷卻過程中，物料溫度每降低10°C，壓力增加0.3MPa，冷卻至物料軟化溫度後，保持壓力，
[0048](8)打開閥門，將芯模放氣後，繼續冷卻，當冷卻至室溫時，取出樣件即製作得到波紋中空板。
[0049]實施例4
[0050]一種波紋中空板的製作方法，包括以下步驟:
[0051](I)將連續芳綸纖維經機械輥壓展纖後，再經交錯可開合雙擠出模頭組擠出加入了抗紫外吸收劑和阻燃劑的聚甲基丙烯酸甲酯，對纖維束進行浸潤複合得到經熱塑性樹脂浸潰的連續纖維，然後輥壓成型，以輥筒纏繞捲曲方式，製成帶狀預浸料；
[0052](2)將帶狀預浸料按照工藝要求進行裁剪，按照預浸料中連續纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；
[0053](3)在鋪放的預浸料的中間層放入噴塗過含溶劑型矽類的脫模劑的充氣芯模，並將芯模進行充氣並固定，使用的充氣芯模為硼矽橡膠；充氣芯模的內膜材料硼矽橡膠；
[0054](4)在預浸料上放置脫模材料，然後放入成型機中，進行無壓力合模，合模後預熱，控制預熱溫度為預浸料的熔融溫度；
[0055](5)預熱5min後，預浸料軟化，下模板溫度達到物料的熔融溫度後，將壓力調至2MPa保溫保壓，成型機採用模壓熱成型進行層壓成型，採用導熱油進行加熱；
[0056](6)保溫9min後，關閉模板加熱，進行冷卻；
[0057](7)冷卻過程中，物料溫度每降低15°C，壓力增加0.4MPa，冷卻至物料軟化溫度後，保持壓力，
[0058](8)打開閥門，將芯模放氣後，繼續冷卻，當冷卻至室溫時，取出樣件即製作得到波紋中空板。
[0059]實施例5
[0060]一種波紋中空板的製作方法，包括以下步驟:
[0061](I)將連續不鏽鋼纖維經機械輥壓展纖後，再經交錯可開合雙擠出模頭組擠出加入了抗靜電劑的ABS樹脂，對纖維束進行浸潤複合得到經熱塑性樹脂浸潰的連續纖維，然後輥壓成型，以輥筒纏繞捲曲方式，製成帶狀預浸料；
[0062](2)將帶狀預浸料按照工藝要求進行裁剪，按照預浸料中連續纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；
[0063](3)在鋪放的預浸料的中間層放入噴塗過含溶劑型矽類的脫模劑的充氣芯模，並將芯模進行充氣並固定，使用的充氣芯模為氟化磷晴橡膠，充氣芯模的內膜材料為氟化磷晴橡膠；
[0064](4)在預浸料上放置脫模材料，然後放入成型機中，進行無壓力合模，合模後預熱，控制預熱溫度為預浸料的熔融溫度；
[0065](5)預熱IOmin後，預浸料軟化，下模板溫度達到物料的熔融溫度後，將壓力調至
2.5MPa保溫保壓，成型機採用模壓熱成型進行層壓成型，採用導熱油進行加熱；
[0066](6)保溫Smin後，關閉模板加熱，進行冷卻；
[0067](7)冷卻過程中，物料溫度每降低20°C，壓力增加0.5MPa，冷卻至物料軟化溫度後，保持壓力，
[0068](8)打開閥門，將芯模放氣後，繼續冷卻，當冷卻至室溫時，取出樣件即製作得到波紋中空板。
[0069]其中實施例1-3製得的產品的性能測試數據如表I
[0070]表I
【權利要求】
1.一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: (1)連續纖維經機械輥壓展纖後，再經交錯可開合雙擠出模頭組擠出熱塑性樹脂對展纖得到的纖維束進行浸潤複合，然後輥壓成型，以輥筒纏繞捲曲方式，製成帶狀預浸料； (2)將帶狀預浸料按照工藝要求進行裁剪，按照預浸料中連續纖維方向以0°/90°的方式進行鋪放； (3)在鋪放的預浸料的中間層放入噴塗過脫模劑的充氣芯模，並將芯模進行充氣並固定; (4)在預浸料上放置脫模材料，然後放入成型機中，進行無壓力合模，合模後預熱，控制預熱溫度為預浸料的熔融溫度； (5)預熱3-10min後，預浸料軟化，下模板溫度達到物料的熔融溫度後，將壓力調至0.6-2.5MPa保溫保壓； (6)保溫8-lOmin後，關閉模板加熱，進行冷卻； (7)冷卻過程中，物料溫度每降低10-20°C，壓力增加0.3-0.5MPa，冷卻至物料軟化溫度後，保持壓力， (8)打開閥門，將芯模放氣後，繼續冷卻，當冷卻至室溫時，取出樣件即製作得到波紋中空板。
2.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述的連續纖維為無機纖維、有機纖維或金屬纖維，包括玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、滌綸纖維或不鏽鋼纖維。
3.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述的熱塑性樹脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、ABS或聚醯胺。
4.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述的預浸料在製作過程中還可以加入抗紫外吸收劑、阻燃劑或抗靜電劑中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述的充氣芯模為耐高溫高壓橡膠芯模,充氣芯模的內膜材料為耐高溫高壓橡膠芯模材質,耐260°C以上的溫度並耐高壓。
6.根據權利要求5所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述耐高溫高壓橡膠選自氟化磷晴橡膠、全氟醚橡膠、全氟烷基三嗪橡膠或硼矽橡膠。
7.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，成型機採用模壓熱成型進行層壓成型。
8.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，成型機採用導熱油加熱、電加熱、電磁輻射加熱進行加熱。
9.根據權利要求1所述的一種波紋中空板的製作方法，其特徵在於，所述的脫模材料選自含溶劑型矽類的脫模劑。
10.一種如權利要求1?8任一所述的方法製得的波紋中空板。
【文檔編號】B29L7/00GK103507279SQ201210199472
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月15日 優先權日:2012年6月15日
【發明者】韓雪 申請人:遼寧遼傑科技有限公司