一种连续纤维增强轻质复合装饰板及其制备方法

技术领域

本发明属于装饰板材领域，具体地说是一种连续纤维增强轻质复合装饰板及其制备方法。

背景技术

随着我国居民人均可支配收入与消费支出水平的稳步增长，家居家装领域消费投入也不断升级，推动了我国装饰材料行业市场规模保持相对稳定的持续增长。此外，随着人们生活水平和审美观念不断提高，新型环保、健康、多功能的装饰材料需要去开发和应用，来应对装饰材料多元化的市场需求。

以纤维增强的各类热塑性树脂复合材料正逐步替代传统的装饰材料，被应用于更高要求的家具家装领域，包括高端住宅的家具家装、房车装饰、轨道交通装饰、船运装饰等领域。随着纤维增强热塑性复合材料的应用发展，连续性纤维增强热塑材料因其优异的物理特性和多样的加工成型方式逐步得到推广，同时因其优秀的综合性能，在该行业得到很好的发展前景。

目前市场上缺乏无甲醛、无卤、阻燃、高隔热、高隔音、防潮且轻质高强的装饰材料替代传统装饰材料的应用，因此亟需推进连续纤维增强热塑性树脂替代传统材料在家居家装领域进行应用。

发明内容

本发明在于提供一种性能优良的复合装饰板，具有无甲醛、无卤、阻燃、高隔热、高隔音、防潮且轻质高强的优点。

本发明具体采用了以下技术方案：

一种连续纤维增强轻质复合装饰板，包括至少一层装饰层、至少三层低温胶膜层、至少两层连续纤维增强层以及至少一层泡沫芯材层，一低温胶膜层位于所述装饰层和所述连续纤维增强层之间，另外两层分别位于连续纤维增强层与泡沫芯材层之间。

进一步的，由上而下依次包括装饰层、低温胶膜层、连续纤维增强层、低温胶膜层、泡沫芯材层、低温胶膜层、连续纤维增强层。

进一步的，所述装饰层为热塑性树脂装饰膜，所述低温胶膜层为热塑性树脂胶膜，所述连续纤维增强层包括1～8层连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者连续玻纤织物增强热塑性树脂预浸料，以及表面平整的淋膜树脂层。所述低温胶膜层包括乙烯丙烯基共聚物薄膜、马来酸酐改性PP膜、POE胶膜、EVA胶膜一种或几种。

进一步的，所述装饰层厚度为0.01-0.1mm,所述低温胶膜层厚度为0.01-0.1mm,所述连续纤维增强层厚度为0.5-2mm，所述泡沫芯材层厚度为3-100mm。

进一步的，所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带包括质量百分量30％-80％的热塑性树脂和质量百分量20％-70％的连续纤维，再经过0°/90°或者0°/45°铺层通过铁氟龙复合机热压复合得到增强面层板卷材，或者多层连续玻纤织物增强热塑性树脂预浸料热压复合得到增强面层板卷材；鉴于常规特氟龙机复合后的增强面板表面不够平整，增强面板通过挤出淋膜工艺在面板上淋一层0.1～0.2mm的同材质热塑树脂薄膜，通过热辊辊压,冷辊辊压制得表面平整的增强面板卷材。

进一步的，所述泡沫芯材层包括EPP泡沫、MPP泡沫、XPP泡沫、PET泡沫和PVC泡沫等热塑性树脂泡沫。

进一步的，所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带所用热塑性树脂包括PP树脂、PET树脂、尼龙树脂。

进一步的，所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带所用连续纤维包括玻璃纤维、植物麻纤维、玄武岩纤维、碳纤维等高强度纤维。

一种连续纤维增强轻质复合装饰板的制备方法，用于制备所述的连续纤维增强轻质复合装饰板，包括以下步骤：

S1：按照热塑材料装饰层、低温胶膜层、连续纤维增强层、低温胶膜层、泡沫芯材层、低温胶膜层、连续纤维增强层的顺序，从上到下依次连续在线铺放各种材料；

S2：将上述步骤中铺好的各层材料放入连续铁氟龙复合机或连续钢带复合机中进行热压，然后冷却，最后裁切。其中热压温度为100～150℃、冷却温度为5-10℃、高度设置为18.2mm、热压速度5m/min；

S3：冷却过后通过牵引辊引出复合板，然后在线切割到目标尺寸得到最终产品；

本发明具有以下有益效果：

本发明制备工艺简单、生产中的废料可回收再利用，可连续生产、效率高、可制作大尺寸、生产工艺完全环保；采用本制备工艺获得的连续纤维增强轻质复合装饰板，具有表面平整、强度高、抗冲击性强、高隔音、高隔热、重量轻、加工简单、无气味、耐腐蚀、防潮、阻燃、环保可回收等优点。

附图说明

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

图1为本发明某一具体实施例结构示意图；

图2为本发明另一个较佳实施例结构示意图。

图中各编号：

1、装饰层；1-1、第一装饰层；1-2、第二装饰层；

2、低温胶膜层；2-1、第一胶膜层；2-2、第二胶膜层；2-3、第三胶膜层；2-4、第四胶膜层；

3、连续纤维增强层；3-1、第一连续纤维增强层；3-2、第二连续纤维增强层；

4、泡沫芯材层。

具体实施方式

用于本说明书中的术语“发明”、“本发明”以及“本发明”旨在广义上是指本说明书和以下任何专利权利要求的所有主题。包含这些术语的声明不应理解成限制本文所述的主题或限制以下任何专利权利要求的意思或范围。此外，本说明书不试图描述或限制由本申请的任何具体部件、段落、声明或附图的任何权利要求涵盖的主题。主题应参考整个说明书、所有附图以及以下任何权利要求理解。本发明可具有其它实施例并以其它方式实践或实施。而且，应理解本文所采用的措辞和术语是为说明的目的而不应认为是限制。

现将会参照仅以示例的方式说明本发明的附图讨论本发明的细节。在附图中，类似特征或部件可用相同的附图标记标注。

本文中“包含”、“具有”和“包括”及其变体的使用意思是包含此后所列项目及其等同物和附加项目。虽然在描述附图中可参照以下诸如上面的、下面的、向上的、向下的、向后的、底部、顶部、前面、后面等的方向，但为了方便，相对于附图参照。这些方向不旨在以任何的形式字面上接受或限制本发明。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语用于本文中是为了说明的目的而不旨在表明或暗示重要性或显著性。

参看图1、图2所示，本发明连续纤维增强轻质复合装饰板可用于家具家装、房车装饰、轨道交通内饰、船运内饰等，包括至少一层装饰层1、至少三层低温胶膜层2、至少两层连续纤维增强层3以及至少一层泡沫芯材层4，所述低温胶膜层2-1位于所述装饰层和所述连续纤维增强层之间，所述低温胶膜层2-2、2-3位于连续纤维增强层与泡沫芯材之间。

具体地，装饰层1为一层热塑性树脂装饰膜，厚度为0.01～0.1mm，优选0.1mm；胶膜层2为低温热塑性树脂胶膜，厚度为0.01～1mm，优选为0.05mm。

连续纤维增强层3包含1～8层连续纤维增强热塑性树脂预浸带或连续玻纤织物增强热塑性树脂预浸料复合面板，及表面淋膜树脂层，总厚度为0.1～2mm，优选厚度为1mm；所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带包括质量百分量30％-80％的热塑性树脂和质量百分量20％-70％的连续纤维，再经过0°/90°或者0°/45°铺层通过铁氟龙复合机热压复合得到增强面层板卷材，或者多层连续玻纤织物增强热塑性树脂预浸料热压复合得到增强面层板卷材。鉴于常规特氟龙机复合后的增强面板表面不够平整，增强面板通过挤出淋膜工艺在面板上淋一层0.1～0.2mm的同材质热塑树脂薄膜，通过热辊辊压,冷辊辊压制得表面平整的增强面板卷材。

连续纤维增强热塑性树脂预浸带所用热塑性树脂包括PP树脂、PET树脂、尼龙树脂等，优选为pp树脂。连续纤维增强热塑性树脂预浸带所用连续纤维包括玻璃纤维、植物麻纤维、玄武岩纤维、碳纤维等，优选无碱玻璃纤维，无碱玻璃纤维表面进行硅烷偶联剂处理和接枝马来酸酐树脂涂覆处理。

实施例1

如图1所示，在一个具体的实施方式中，本发明连续纤维增强轻质复合装饰板。由上而下依次包括装饰层1、第一低温高分子胶膜层2-1、第一连续纤维增强层3-1、第二低温高分子胶膜层2-2、泡沫芯材层4、第三低温高分子胶膜层2-3、以及第二连续纤维增强层3-2。

具体地，装饰层1为0.1mm厚的pp(聚丙烯)装饰膜，第一低温高分子胶膜层2-1为0.05mm厚的马来酸酐接枝的低熔点pp胶膜，第一连续纤维增强层3-1为1mm的连续玻璃纤维增强pp树脂面板，第二低温高分子胶膜层2-2为0.05mm厚的马来酸酐接枝的低熔点pp胶膜，泡沫芯材层4为16mm厚的15倍率MPP，第三低温高分子胶膜层2-3为0.05mm厚的马来酸酐接枝的低熔点pp胶膜，第二连续纤维增强层3-2为1mm的连续玻璃纤维增强pp树脂面板。

常规连续纤维增强pp材质复合板成型温度在200摄氏度左右，本专利连续纤维增强pp复合装饰板由于低温热塑性胶膜的应用，复合温度可以控制在150℃以下，将进一步降低复合设备的要求，同时减少高温对pp装饰膜表面纹理的破坏。进一步的该多层结构的复合方式会形成多层材质界面对板材隔音的有益增效，隔音可达26DB以上。

pp装饰膜，材质为热塑性聚丙烯，较常规油漆装饰板，三聚氰胺防火装饰板等具有更低voc(挥发性有机化合物)。

低温胶膜层2为pp装饰膜与连续纤维增强层提供粘接作用。低温胶膜层2为纯热塑性材料，无有机溶剂，无气味。熔点在100～120℃左右。

连续玻璃纤维增强层3，具有很强的力学性能，拉伸强度在350MPa以上，弯曲强度在200MPa以上，在同等质量下，有更高的强度。同时在连续纤维增强层3表面淋膜了一层同材质热塑性树脂层，通过热辊压及冷辊压，表面平整性高。

泡沫芯材层4为mpp泡沫以物理发泡成型，重量轻，气味极低，其泡孔均匀，导热系数低，能提供很好的保温性能及隔音性能。

以上材料均为pp材质，为热塑性树脂材料，后续可更好的回收再利用。

连续纤维增强轻质复合装饰板的制备方法包括：

S1：按照热塑材料装饰层、低温胶膜层2-1、连续纤维增强层、低温胶膜层2-2、泡沫芯材层、低温胶膜层2-3、连续纤维增强层的顺序，从上到下依次连续在线铺放各种材料；

S2：将上述步骤中铺好的各层材料放入连续铁氟龙复合机或连续钢带复合机中进行热压，然后冷却，最后裁切。其中热压温度为100～150℃、冷却温度为5-10℃、高度设置为18.2mm、热压速度5m/min；

S3：冷却过后通过牵引辊引出复合板，然后在线切割到目标尺寸得到最终产品；

实施例2

如图2所示，在另一个具体的实施方式中，本发明连续纤维增强轻质复合装饰板。上而下依次包括第一装饰层1-1、第一低温高分子胶膜层2-1、第一连续纤维增强层3-1、第二低温高分子胶膜层2-2、泡沫芯材层4、第三低温高分子胶膜层2-3、以及第二连续纤维增强层3-2、第四低温高分子胶膜层2-4、第二装饰层1-2。

具体地，第一装饰层1-1的厚度为0.1mm，为阻燃性PET装饰膜，第一胶膜层2-1的厚度为0.05mm，为马来酸酐接枝pet薄膜，第一连续纤维增强层3-1厚度为1.2mm，为添加氮系阻燃剂的连续玻纤增强PET树脂层，第二胶膜层2-2的厚度为0.05mm，为马来酸酐接枝pet薄膜，泡沫芯材层4的厚度为22.6mm，为阻燃PET泡沫层，第三胶膜层2-3的厚度为0.05mm，为马来酸酐接枝pet薄膜，第二连续纤维增强层3-2厚度为1.2mm，为添加氮系阻燃剂的连续玻纤增强PET树脂层，第四胶膜层2-2的厚度为0.05mm，为马来酸酐接枝pet薄膜，第二装饰层1-2的厚度为0.1mm，为阻燃性PET装饰膜，阻燃型连续纤维增强轻质复合装饰板的制备方法包括：

S1：按照PET装饰层1-1、低温胶膜层2-1、连续纤维增强层3-1、低温胶膜层2-2、泡沫芯材层4、低温胶膜层2-3、连续纤维增强层3-2、低温胶膜层2-4、热塑材料装饰层1-2的顺序，从上到下依次连续在线铺放各种材料；

S2：将上述步骤中铺好的各层材料放入连续铁氟龙复合机或连续钢带复合机中进行热压，然后冷却，最后裁切。其中热压温度为120～180℃、冷却温度为5-10℃、高度设置为25.2mm、热压速度3m/min；

S3：冷却过后通过牵引辊引出复合板，然后在线切割到目标尺寸得到最终产品；

本发明制备工艺简单、可连续生产、效率高、能耗低、可制作大尺寸、生产工艺完全环保；采用本制备工艺获得的连续纤维增强轻质复合装饰板，具有表面平整、强度高、抗冲击性强、高隔音、高隔热、加工简单、无气味、耐腐蚀、防潮、阻燃、环保可回收等。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。