一種共擠成型的復(fù)合板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫板材，尤其涉及一種共擠成型的復(fù)合板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)房屋建筑用墻體，多采用實(shí)心粘土磚不利于保護(hù)耕地；目前加氣混凝土砌塊、 空心磚等墻體材料，要在現(xiàn)場(chǎng)施工，需要水泥濕作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生大量建筑垃圾，并消耗大量 人工，墻體尺寸精度也難以控制，建筑周期長(zhǎng)，少則半年以上，往往長(zhǎng)達(dá)一年甚至2年以上 才能完工。
[0003] 為適應(yīng)新型建筑房屋工廠化、生態(tài)化、節(jié)能和綠色環(huán)保的需要，中國(guó)專(zhuān)利 CN102650367A提供了帶孔或凹坑金屬與樹(shù)脂復(fù)合共擠型材，金屬型材和樹(shù)脂通過(guò)擠出機(jī)采 用共擠工藝制造，熔融態(tài)樹(shù)脂鑲嵌進(jìn)金屬型材孔或凹坑內(nèi)與帶孔或凹坑金屬型材結(jié)合成一 體。樹(shù)脂包括：PVC，PE，PP，ABS，氟樹(shù)脂，木塑，玻塑。
[0004] 但是，木塑復(fù)合材料密度是傳統(tǒng)木制品的3-4倍，其延展性和耐沖擊性能下降，材 料脆，其力學(xué)強(qiáng)度（拉伸和彎曲）比未填充的塑料小，限制了應(yīng)用。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果采用 發(fā)泡技術(shù)改善其性能時(shí)，由于發(fā)泡木塑復(fù)合材料流動(dòng)性很強(qiáng),熔融態(tài)的木塑復(fù)合材料很容 易通過(guò)孔，致使發(fā)泡木塑復(fù)合材料大量進(jìn)入金屬型材內(nèi)部，將金屬型材的內(nèi)腔堵死。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明制備一種具有低密度、低導(dǎo)熱系數(shù)、高強(qiáng)度 的共擠成型的復(fù)合板材。
[0006] 本發(fā)明提供了一種共擠成型的復(fù)合板材，其包括木塑框架、發(fā)泡層和金屬型材，所 述木塑框架設(shè)置有第一腔室，
[0007] 所述金屬型材為開(kāi)口狀的金屬型材，所述金屬型材位于第一腔室的內(nèi)部，所述第 一腔室的壁面與金屬型材的表面粘接，
[0008] 所述發(fā)泡層填充在所述第一腔室與金屬型材圍成的空間內(nèi)，所述發(fā)泡層分別與所 述第一腔室的壁面和金屬型材的表面粘接，所述發(fā)泡層為發(fā)泡的聚氨酯材料制成。
[0009] 優(yōu)選地，所述金屬型材設(shè)置有多個(gè)預(yù)制孔，所述木塑框架形成有嵌入或穿過(guò)所述 預(yù)制孔的突起，所述突起與木塑框架一體成型。
[0010] 優(yōu)選地，所述復(fù)合板材還包括一個(gè)或多個(gè)第二腔室。
[0011] 優(yōu)選地，在所述木塑框架內(nèi)設(shè)置有平行于所述復(fù)合板材平面的一道或多道第一分 隔內(nèi)筋。
[0012] 優(yōu)選地，在所述木塑框架內(nèi)設(shè)置有垂直于所述復(fù)合板材的一道或多道第二分隔內(nèi) 筋。
[0013] 優(yōu)選地，所述復(fù)合板材的一端設(shè)置有凸楞，另一相對(duì)端設(shè)置有凹槽，一塊復(fù)合板材 的凸楞可以與另一塊復(fù)合板材的凹槽相配合插接。
[0014] 優(yōu)選地，所述復(fù)合板材的一端設(shè)置有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，另一相對(duì)端設(shè)置有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，一塊 復(fù)合板材臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以與另一塊復(fù)合板材的臺(tái)階結(jié)構(gòu)相配合連接。
[0015] 優(yōu)選地，所述木塑框架包括如下重量份原料：
[0016] 聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯30~98重量 份；
[0017] 木粉 ~60重量紛； 發(fā)泡劑 0~5,0重量份； 無(wú)機(jī)填充劑 O J~50重量份； 抗沖改性劑 0.0~20重量份； 潤(rùn)滑劑 0.0~8.0重量份;
[0018] 穩(wěn)定劑 0.0~8.0重量份； 阻燃劑 0.0~20.0重量份; 增容劑 0.0~8.0重量份。
[0019] 所述木粉可以?xún)?yōu)選為稻麥殼粉、木材粉末、竹粉、花生殼粉、農(nóng)作物桔桿粉、玉米芯 粉、刨花粉和廢紙粉中的一種或幾種。
[0020] 所述木粉的長(zhǎng)徑比小于40:1，粒徑小于2mm。
[0021] 優(yōu)選地，所述發(fā)泡層包括如A組分原料和B組分原料，
[0022] A組分原料包括如下重量份原料：
[0023] 聚醚多元醇或:聚酯多元醇 5:0,Q~80.0重量份; 硬化劑 0.5~15.0重量份; 催化劑 0,01-8.0重量份; 硅油 0.0~8,0重量份； 發(fā)泡劑 （U-40.0重量份； 泡沫穩(wěn)定劑 0.1~10,0重量份; 阻燃劑 0.1~20.0重量份； 無(wú)機(jī)填料 0.1~3 0.0重量份：
[0024] B組分原料包括：
[0025] 異氰酸酯 30. 0~90. 0重量份。
[0026] 聚醚多元醇或聚酯多元醇可以采用聚氨酯原料中常規(guī)使用的聚醚多元醇或聚酯 多元醇，進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明采用兩種聚醚多元醇或兩種聚酯多元醇。
[0027] 優(yōu)選地，所述金屬型材的橫截面為U形、C形或半包圍的異形形狀。
[0028] 優(yōu)選地，所述金屬型材的壁厚為0· 3-8. 0mm。
[0029] 本發(fā)明還提供一種如上述的復(fù)合板材的制備方法，所述復(fù)合板材由擠出模具共擠 成型，所述擠出模具包括模具本體和第一模芯，所述第一模芯設(shè)置在所述模具本體上形成 的型腔內(nèi)，該制備方法包括如下步驟：
[0030] 將開(kāi)口狀的金屬型材送入所述型腔，送入所述型腔的所述金屬型材與所述第一模 芯抱合形成一與所述模具本體之間存在間隙的密閉實(shí)體；
[0031] 送入金屬型材的同時(shí)，將熔融態(tài)的木塑材料送入所述型腔，與所述金屬型材熱粘 接，并在所述間隙處冷卻成型，形成與金屬型材復(fù)合為一體的木塑框架，該木塑框架包括包 圍所述金屬型材的第一腔室；
[0032] 在所述木塑框架從擠出模具的輸出端送出時(shí)，將發(fā)泡層的原料分成第一預(yù)聚體和 第二預(yù)聚體，分別通過(guò)第一流道和第二流道進(jìn)入所述擠出模具，匯合后送入所述第一腔室 或在所述第一腔室匯合，發(fā)生加聚反應(yīng)和發(fā)泡，從而形成所述發(fā)泡層；
[0033] 所述發(fā)泡層、金屬型材與所述木塑框架再同步通過(guò)定型模具，冷卻定型，從而制成 所述復(fù)合板材。
[0034] 優(yōu)選地，所述擠出模具還包括一個(gè)或多個(gè)第二模芯，所述第二模芯之間及與所述 模具本體、密閉實(shí)體之間存在用于注入熔融的木塑材料的空隙，該制備方法還包括：
[0035] 將所述熔融態(tài)的木塑材料送入所述型腔，在所述間隙處冷卻成型后形成的與金屬 型材復(fù)合為一體的木塑框架包括外層和分隔內(nèi)筋。
[0036] 優(yōu)選地，在所述擠出模具的擠出端的外側(cè)設(shè)置有匯合管，所述第一流道和第二流 道分別與匯合管連通；該制備方法還包括：
[0037] 所述第一預(yù)聚體和第二預(yù)聚體分別通過(guò)第一流道和第二流道進(jìn)入所述擠出模具， 匯合后送入所述第一腔室，包括：所述第一預(yù)聚體和第二預(yù)聚體分別通過(guò)第一流道和第二 流道穿過(guò)所述模具本體、型腔和第一模芯，然后在所述匯合管內(nèi)匯合，最后進(jìn)入所述木塑框 架的第一腔室內(nèi)。
[0038] 優(yōu)選地，所述金屬型材設(shè)置有多個(gè)預(yù)制孔，還包括如下步驟：
[0039] 所述熔融態(tài)的木塑材料注入或穿過(guò)所述金屬型材的預(yù)制孔，從而形成突起。
[0040] 與有關(guān)技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果如下：
[0041] (1)本發(fā)明實(shí)施例的共擠成型的復(fù)合板材，選擇開(kāi)口型的金屬型材，不采用閉口形 狀，既保證復(fù)合板材基本強(qiáng)度，節(jié)約了鋼材用量。在擠出模具內(nèi)設(shè)置的流道，通過(guò)金屬型材 開(kāi)口部位可以實(shí)現(xiàn)穿過(guò)開(kāi)口的金屬型材進(jìn)入第一腔室，即阻止熔融狀木塑流體過(guò)多地流入 上述空間，同時(shí)因在上述空間填充有發(fā)泡材料，這樣木塑、金屬型材和發(fā)泡層形成一個(gè)復(fù)合 整體，增強(qiáng)了復(fù)合板的保溫隔熱性能。
[0042] 在木塑墻板加掛重物時(shí)將錨固位置設(shè)在內(nèi)嵌金屬型材的位置即可，從根本上解決 了木塑墻板在掛空調(diào)、電視機(jī)等重物時(shí)的錨固承重問(wèn)題，將木塑墻板中內(nèi)嵌金屬薄板的部 位與房屋承重框架進(jìn)行螺絲或螺栓緊固鏈接，從根本上排除了木塑作為整體墻板的強(qiáng)度安 全隱患；同時(shí)提高了木塑材料與金屬結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，并分散了因金屬材料與木塑因材質(zhì) 差別產(chǎn)生的熱脹冷縮應(yīng)力，減少了兩種材質(zhì)因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的伸縮差異對(duì)復(fù)合強(qiáng)度的 負(fù)面影響，有利于金屬型材與木塑復(fù)合后作為整體墻板的整體強(qiáng)度和力學(xué)強(qiáng)度。
[0043] 由于內(nèi)部金屬型材有效提供了力學(xué)強(qiáng)度，金屬型材、發(fā)泡層與木塑框架復(fù)合一體 化，因而對(duì)木塑框架的強(qiáng)度要求降低，木塑框架的材料可以采用發(fā)泡技術(shù)，從而不但節(jié)約了 木塑用料，也大大提高了作為墻體板應(yīng)用的保溫隔聲性能。
[0044] (2)本發(fā)明實(shí)施例的共擠成型的復(fù)合板材，木塑框架的第一腔室設(shè)置有嵌入或穿 過(guò)金屬型材的預(yù)制孔的突起，這樣金屬型材與木塑框架形成鑲嵌式結(jié)構(gòu)，讓木塑框架成金 屬型材復(fù)合實(shí)現(xiàn)一體化，"你中有我我中有你"，進(jìn)一步減少了兩種材質(zhì)因環(huán)境溫度變化產(chǎn) 生的伸縮差異對(duì)復(fù)合強(qiáng)度的負(fù)面影響，更有利于金屬型材與木塑復(fù)合后作為整體墻板的整 體強(qiáng)度和力學(xué)強(qiáng)度。
[0045] (3)本發(fā)明實(shí)施例的共擠成型的復(fù)合板材，根據(jù)保溫及強(qiáng)度需要可以很容易地通 過(guò)模具設(shè)計(jì)墻板的室內(nèi)外厚度IOOmm~600mm，該墻板熱傳導(dǎo)系數(shù)可達(dá)到0. 2W/m2K~0. 5W/ m2K，滿(mǎn)足于國(guó)家新型墻體保溫節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)要求，比普通鋼筋混凝土墻體保溫效果高三 倍以上，不需要另外增加安裝保溫層，具有良好的保溫效果。同時(shí)還具有隔熱、隔聲性能，兼 具內(nèi)外自裝飾性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的特點(diǎn)。復(fù)合板材阻燃性能可達(dá)Bl級(jí)。
[0046] (4)本發(fā)明實(shí)施例的共擠成型的復(fù)合板材，異形金屬?gòu)?fù)合板材充分結(jié)合發(fā)揮了鋼 的高強(qiáng)度特點(diǎn)和木塑的保溫隔聲、耐腐蝕、耐候性好、不開(kāi)裂、不變形、易于成型、表面裝飾 性好等特點(diǎn)，板材表面可根據(jù)需要進(jìn)行涂裝、壓花、轉(zhuǎn)印、覆膜等表面裝飾處理。
[0047] (5)本發(fā)明實(shí)施例的共擠成型的復(fù)合板材，用作墻體板時(shí)，可以按照?qǐng)D紙直接從工 廠下料切割，運(yùn)送至工地可以直接如積木般拼裝，該復(fù)合板材室內(nèi)外側(cè)可根據(jù)需要進(jìn)行壓 花、涂裝、轉(zhuǎn)印、覆膜等各種裝飾裝修處理。該復(fù)合板材一次性