CN104802237B - 一种层合板、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为纤维增强热塑性板材。制备方法如下：在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得层合板。本发明提供的层合板，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、且不吸水、容易清洗等优点。

Description

一种层合板、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种层合板、制备方法及其应用。
背景技术
集装箱底板是集装箱的主要受力部分，由于其对力学性能的严格要求，一直以来都是采用寒带和热带的硬木板材或者这些板材制备的多层复合板制造，但是硬木的生长周期长，一般均需50年甚至更长，而集装箱底板的需求却日益增加。硬木的资源枯竭迫使我们寻找更好的替代资源，开发新型集装箱底板，是我们目前迫切需要解决的问题。
专利CN1105624A中讲述了一种高强竹胶合板的制造方法，油漆是一种集装箱底板用竹制胶合板的制造方法。首先对原竹分部位、分类锯断，通过分层机将竹青、竹黄、竹芯分开，用整形机将内卫炫有差异的竹条铣平为等宽、等厚、等直度的竹片、然后编织-干燥-上胶-组胚-热压，该方法程序复杂，竹材利用率低，所需要的机械设备和人力较多。
在专利号为ZL200720035004.9结构用刨花板为芯层的复合集装箱底板的专利中，该复合集装箱底板，以结构用刨花板为芯板，其上下面层材料各采用2～4层涂胶或浸胶的木质单板；或由表至里分别采用一张浸渍纸，一张浸胶的竹席和1～3张双面涂胶或浸胶的木质单板；或由表至里分别采用一张东南亚产的克隆或阿必东木质单板，或其他性能类似木质单板，1～3张双面涂胶或浸胶的木质单板（或用浸胶的竹帘或竹席代替部分或全部木质单板）。该复合集装箱底板仍使用了一定数量的克隆、阿必东等日渐减少的硬木材料，硬阔叶木材消耗量仍然很大。此外，由于松木、桉木、杨木单板木质单板气干密度一般低为0.50g/cm3，木质材料没有得到很好的综合利用。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种能够满足集装箱载货强度要求的底板用层合板，通过增强纤维与普通的刨花板和密度板进行复合，经过科学的结构设计与独特的加工方法，获得一种符合集装箱底板使用要求的底板，替代传统的采用东南亚克隆木等热带阔叶硬木制造的集装箱底板用胶合板，且该底板全部为可回收利用的热塑性复合材料，也解决了热固性树脂给环境带来的危害和不可回收性。
本发明的另一个目的是提供一种上述层合板的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种上述层合板用作增强集装箱底板的用途。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为纤维增强热塑性板材。
所述中间层包括第一芯层和穿插在第一芯层中的增强层。
所述中间层包括内层、第二芯层、第三芯层和穿插在第二芯层或第三芯层中的增强层；所述内层位于所述第二芯层和所述第三芯层之间。
所述增强层位于所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层的两侧。
与增强层位于靠芯层中部的位置时相比，当增强层靠近芯层的两侧时，其对集装箱底板整体的弯曲性能的提升所起的作用大幅增加。
所述面层或所述底层厚度均为2～5mm。
所述增强层厚度为0.5～1mm。
所述中间层的厚度为8～24mm。
所述中间层的厚度为18～24mm。
所述内层为纤维增强热塑性板材。
所述纤维增强热塑性板材选自短纤维增强热塑性板材（SFT）、长纤维增强热塑性板材（LFT或GMT）或连续纤维增强热塑性板材（CFT）中的一种或一种以上。
所述纤维增强热塑性板材中，纤维的质量百分数为40～60%。
所述纤维增强热塑性板材中的热塑性树脂选自聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、热塑性聚酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯（PS）或聚碳酸酯（PC）中的一种或一种以上。
所述纤维增强热塑性板材中的纤维选自连续玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；优选连续玻璃纤维或玄武岩纤维；更优选连续玻璃纤维。
所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层所用材料选自木质刨花板、密度纤维板、纤维增强热塑性板材中的一种或一种以上。
所述密度纤维板选自低密度纤维板、中密度纤维板或高密度纤维板中的一种，优选中密度纤维板。
所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层的中的单层材料之间采用纵横交错排布方式和/或纵向排布方式，单层材料之间通过酚醛树脂胶胶合。
所述酚醛树脂胶的涂胶量为300～400g/m2，酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的加入量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3～0.5%。
所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）中的一种或一种以上；优选4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）。
所述增强层为增强纤维单向布。
所述增强纤维单向布选自玻璃纤维单向布、碳纤维单向布或玄武岩纤维单向布中的一种或一种以上，优选低成本的玻璃纤维单向布或玄武岩纤维单向布，更优选玻璃纤维单向布。
所述增强纤维单向布的克重为100～500g/m2。
本发明还提供了一种上述层合板的制备方法，包括以下步骤：在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得层合板。
所述热压的温度为130～145℃。
所述保压的压力为1.5～4.0MPa，时间为10～18min。
所述分段降压是压力降到原先压力的一半，保持3～5min后卸压。
所述面层、所述底层或所述内层由以下方法制得：将纤维铺展开，与挤出熔融的热塑性树脂复合，然后经过滚压后，得到纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，纤维的质量百分数为40～60%，将纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，然后在温度为160～230℃，压力为2～4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20～30min，然后再冷压30～40min，得到纤维增强热塑性板材。
所述中间层的制备方法如下：
在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；
或在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层。
本发明还提供了一种上述层合板用作增强集装箱底板的用途。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明提供的层合板，其密度、强度、弹性模量和表面质量等各项性能指标均达到国际集装箱工业标准的复合集装箱底板，所以用作集装箱底板，其可设计性强，能够根据实际的需求合理的选择面层和芯层的厚度和密度，以达到最佳的经济效果；面层是纤维增强的热塑性树脂材料，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性，且不吸水、容易清洗，相对于硬木底板，本发明提供的层合板使用寿命大大提高，且免除了底面喷漆的工序，对环境保护有利。另外，纤维增强的热塑性树脂材料不易腐蚀、不生菌，不会存在虫蛀的问题。
2、本发明通过对纤维增强热塑性板材和普通的刨花板、中密度纤维板复合，获得一种符合集装箱底板使用要求的层合板，使得集装箱底板摆脱了长期以来对硬木的大量需求，为集装箱底板材料来源开辟了新途径。
3、本发明的方法将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强的热塑性板材作为表层材料或中间承力层材料，用普通的刨花板或中密度纤维板作为芯层材料，经合理搭配组合，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的集装箱底板用层合板，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，在各方面满足对集装箱底板所提出的各项机械、物理技术要求。
4、本发明采用的材料均为环保材料，可降解回收利用。
5、本发明提供的层合板，具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、且不吸水、容易清洗等优点。
附图说明
图1为实施例1中层合板的截面结构示意图。
图2为实施例2中层合板的截面结构示意图。
其中：11为面层，12为增强层，13为第一芯层，14为底层，15为中间层；16为第二芯层，17为内层，18为第三芯层。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
层合板，根据复合材料力学理论，层合板在受到垂直板面的外加载荷时，弯曲应力主要由靠近表层的材料承担，各单层材料对弹性模量的贡献与它们本身的弹性模量和它们中心面（1/2厚度处）距离的三次方成正比，即弹性模量大的单层材料距离材料中心面愈远，发挥的作用愈大，同时，层合板中心面附近则承受着最大的剪切应力。
连续纤维增强的热塑性板材，具有重量轻、比强度、比模量高，耐腐蚀、耐水性、耐磨擦性好；对多种酸、碱呈惰性，抗冲击，致断应变值高；设计灵活性好，可选择适当的纤维种类、纤维含量和纤维取向来满足具体用途的要求。
刨花板（article board）又叫微粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板。
密度纤维板是由植物纤维交织成型，并利用纤维固有的胶粘性能或辅以胶粘剂等制成的人造板。不仅可以采用原木和小径木，而且可以用木材废料（枝、薪炭材等）和木材加工剩余物（板皮、边条和碎单板），还可以采用非木材植物（棉杆、麻杆、甘蔗杆和稻杆等）做原料来生产，根据需要制成不同密度的纤维板。一般分为低密度纤维板、中密度纤维板和高密度纤维板。
实施例1
如图1所示，图1为实施例1中层合板的截面结构示意图。
面层和底层均为连续纤维增强热塑性板材，面层和底层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的聚丙烯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为40%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为170℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20min，然后再冷压30min，得到连续纤维增强热塑性板材。
中间层的制备方法如下：中间层包括第一芯层和位于第一芯层两侧的增强层；在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；第一芯层的材料为木质刨花板，木质刨花板间采用纵横交错排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；增强层为两层玻璃纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为1mm，单层克重为100g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为145℃；保压，保压的压力为1.5MPa，时间为10min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持3min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为300g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%的4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）防虫剂。
所制得的层合板，如图1所示，从上至下依次包括面层11、中间层15和底层14，所述面层11和所述底层14为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层15包括第一芯层13和穿插在第一芯层13中的增强层12；所述增强层12位于所述第一芯层13的两侧。面层和底层的厚度均为5mm。中间层的厚度为18mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例2
如图2所示，图2为实施例2中层合板的截面结构示意图。
面层、底层和内层均为连续纤维增强热塑性板材，面层、底层和内层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的聚乙烯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为40%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为160℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为30min，然后再冷压40min，得到连续纤维增强热塑性板材，内层的厚度为4mm。
中间层的制备方法如下：在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层。第二芯层和第三芯层的材料为木质刨花板，木质刨花板间采用纵横交错排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；第二芯层和第三芯层的厚度为9mm；增强层为一层玻璃纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为1mm，单层克重为500g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为135℃；保压，保压的压力为3MPa，时间为18min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持3min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为400g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.5%的辛硫磷防虫剂。
所制得的层合板，如图2所示，从上至下依次包括面层11、中间层15和底层14，所述面层11和所述底层14为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层15包括内层17、第二芯层16、第三芯层18和穿插在第二芯层16或第三芯层18中的增强层12；所述内层17位于所述第二芯层16和所述第三芯层18之间。所述增强层12位于所述第二芯层16和所述第三芯层18的两侧。面层和底层的厚度均为2.0mm。中间层的厚度为24mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例3
面层和底层均为连续纤维增强热塑性板材，面层和底层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的聚碳酸酯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为40%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为230℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20min，然后再冷压30min，得到连续纤维增强热塑性板材。
中间层的制备方法如下：中间层包括第一芯层和位于第一芯层两侧的增强层；在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；第一芯层的材料为中密度纤维板，中密度纤维板间采用纵向排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；增强层为两层玻璃纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为0.85mm，单层克重为400g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为140℃；保压，保压的压力为2MPa，时间为14min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持4min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为350g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.4%的溴氰菊酯防虫剂。
所制得的层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层包括第一芯层和穿插在第一芯层中的增强层；所述增强层位于所述第一芯层的两侧。面层和底层的厚度均为3.0mm。中间层的厚度为22mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例4
面层、底层和内层均为连续纤维增强热塑性板材，面层、底层和内层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的热塑性聚酯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为40%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为170℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为30min，然后再冷压40min，得到连续纤维增强热塑性板材，内层的厚度为5mm。
中间层的制备方法如下：在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层。第二芯层和第三芯层的材料为中密度纤维板，中密度纤维板间采用纵向排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；第二芯层和第三芯层的厚度为8mm；增强层为一层玻璃纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为0.5mm，单层克重为200g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为140℃；保压，保压的压力为4MPa，时间为15min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持4min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为300g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.5%的4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）防虫剂。
所制得的层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层包括内层、第二芯层、第三芯层和穿插在第二芯层或第三芯层中的增强层；所述内层位于所述第二芯层和所述第三芯层之间。所述增强层位于所述第二芯层和所述第三芯层的两侧。面层和底层的厚度均为3.0mm。中间层的厚度为22mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例5
面层和底层均为连续纤维增强热塑性板材，面层和底层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的聚氯乙烯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为60%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为170℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20min，然后再冷压30min，得到连续纤维增强热塑性板材。
中间层的制备方法如下：中间层包括第一芯层和位于第一芯层两侧的增强层；在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；第一芯层的材料为高密度纤维板，高密度纤维板间采用纵横交错排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；增强层为两层碳纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为0.8mm，单层克重为150g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为130℃；保压，保压的压力为3MPa，时间为14min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持4min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为350g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.4%的氯氟菊酯防虫剂。
所制得的层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层包括第一芯层和穿插在第一芯层中的增强层；所述增强层位于所述第一芯层的两侧。面层和底层的厚度均为4.0mm。中间层的厚度为20mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例6
面层、底层和内层均为连续纤维增强热塑性板材，面层、底层和内层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的苯乙烯树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为40%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为180℃，压力为4MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为30min，然后再冷压40min，得到连续纤维增强热塑性板材，内层的厚度为5mm。
中间层的制备方法如下：在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层。第二芯层和第三芯层的材料为中密度纤维板，中密度纤维板间采用纵横交错排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；第二芯层和第三芯层的厚度为5mm；增强层为一层玄武岩纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为0.5mm，单层克重为100g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为140℃；保压，保压的压力为4MPa，时间为15min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持4min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为350g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3%的4-溴-2-（4-氯苯基）-1-（乙氧基甲基）-5-（三氟甲基）吡咯-3-腈（Chlorfenapyr）防虫剂。
所制得的层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层包括内层、第二芯层、第三芯层和穿插在第二芯层或第三芯层中的增强层；所述内层位于所述第二芯层和所述第三芯层之间。所述增强层位于所述第二芯层和所述第三芯层的两侧。面层和底层的厚度均为5.0mm。中间层的厚度为18mm。
该层合板，通过常规后期制作，用作集装箱底板，可以达到顺纹静曲强度≥90MPa，横纹静曲强度≥30MPa；顺纹弹性模量≥10000MPa，横纹弹性模量≥3000MPa的物理力学性能。
实施例7
面层和底层均为连续纤维增强热塑性板材，面层和底层由以下方法制得：将连续玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的聚酰胺树脂复合，然后经过滚压后，得到连续纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，连续纤维的质量百分数为50%，将连续纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，放入热压机中，然后在温度为170℃，压力为2MPa的条件下，将连续纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20min，然后再冷压30min，得到连续纤维增强热塑性板材。
中间层的制备方法如下：中间层包括第一芯层和位于第一芯层两侧的增强层；在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；第一芯层的材料为中密度纤维板，中密度纤维板间采用纵横交错排布方式，单层间通过酚醛树脂胶胶合；增强层为两层玻璃纤维单向布（振石集团恒石纤维基业有限公司生产），增强层的厚度为0.5mm，单层克重为400g/m2。
在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，进行组胚；组胚后热压，热压的温度为140℃；保压，保压的压力为2MPa，时间为14min；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压；分段降压为压力降到原先压力的一半，保持5min后卸压；制得层合板。
其中：酚醛树脂胶的涂胶量均为300g/m2，且酚醛树脂胶中加入了占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.5%的氯菊酯防虫剂。
所制得的层合板，从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为连续纤维增强热塑性板材。所述中间层包括第一芯层和穿插在第一芯层中的增强层；所述增强层位于所述第一芯层的两侧。面层和底层的厚度均为2.0mm。中间层的厚度为8mm。
本发明将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强的热塑性板材作为表层材料或中间承力层材料，用刨花板和中密度纤维板作为芯层材料，经合理搭配组合，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的复合集装箱底板，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，在各方面满足对集装箱底板所提出的各项机械、物理技术要求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种层合板，其特征在于：从上至下依次包括面层、中间层和底层，所述面层和所述底层为纤维增强热塑性板材；
在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层；
或在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层；
所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层所用材料选自木质刨花板、密度纤维板、纤维增强热塑性板材中的一种以上；
所述增强层为增强纤维单向布；
所述纤维增强热塑性板材中的热塑性树脂选自聚乙烯、热塑性聚酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯树脂、聚氯乙烯、苯乙烯或聚碳酸酯中的一种以上；
所述面层、所述底层或所述内层由以下方法制得：将纤维铺展开，与挤出熔融的热塑性树脂复合，然后经过滚压后，得到纤维增强热塑性的预浸带，预浸带中，纤维的质量百分数为40～60％，将纤维增强热塑性的预浸带进行叠加铺放，然后在温度为160～230℃，压力为2～4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带热压成板材，热压时间为20～30min，然后再冷压30～40min，得到纤维增强热塑性板材作为所述面层、所述底层或所述内层；
所述的层合板的制备方法，其包括以下步骤：在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得层合板；
所述热压的温度为130～145℃；
所述分段降压是压力降到原先压力的一半，保持3～5min后卸压；
所述的层合板用于增强集装箱底板。
2.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述增强层位于所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层的两侧。
3.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述面层或所述底层厚度均为2～5mm。
4.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述增强层厚度为0.5～1mm。
5.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述中间层的厚度为8～24mm。
6.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述中间层的厚度为18～24mm。
7.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述内层为纤维增强热塑性板材。
8.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述纤维增强热塑性板材选自短纤维增强热塑性板材、长纤维增强热塑性板材或连续纤维增强热塑性板材中的一种以上。
9.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述纤维增强热塑性板材中，纤维的质量百分数为40～60％。
10.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述纤维增强热塑性板材中的纤维选自连续玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种以上。
11.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述第一芯层、所述第二芯层或所述第三芯层的中的单层材料之间采用纵横交错排布方式和/或纵向排布方式，单层材料之间通过酚醛树脂胶胶合。
12.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述密度纤维板选自低密度纤维板、中密度纤维板或高密度纤维板中的一种。
13.根据权利要求11所述的层合板，其特征在于：所述酚醛树脂胶的涂胶量为300～400g/m2，酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的加入量占酚醛树脂胶的质量百分含量为0.3～0.5％。
14.根据权利要求13所述的层合板，其特征在于：所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-(4-氯苯基)-1-(乙氧基甲基)-5-(三氟甲基)吡咯-3-腈中的一种以上。
15.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述增强纤维单向布选自玻璃纤维单向布、碳纤维单向布或玄武岩纤维单向布中的一种以上。
16.根据权利要求1所述的层合板，其特征在于：所述增强纤维单向布的克重为100～500g/m2。
17.一种如权利要求1至16任一项所述的层合板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在中间层的上下表面上分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上面层和底层，最后热压、保压；再分段降压和排气或先冷却到室温后卸压，制得层合板；
所述热压的温度为130～145℃；
所述分段降压是压力降到原先压力的一半，保持3～5min后卸压。
18.根据权利要求17所述的层合板的制备方法，其特征在于：所述保压的压力为1.5～4.0MPa，时间为10～18min。
19.根据权利要求17所述的层合板的制备方法，其特征在于：所述中间层的制备方法如下：
在第一芯层的上下表面分别涂上酚醛树脂胶，分别粘上增强层获得中间层。
20.根据权利要求17所述的层合板的制备方法，其特征在于：所述中间层的制备方法如下：在内层的上下表面分别粘上酚醛树脂胶，分别粘上第二芯层的一面和第三芯层的一面，在第二芯层的另一面和第三芯层的另一面分别粘上酚醛树脂胶，然后分别粘上增强层获得中间层。
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Denomination of invention: Laminated plate, preparation method and application thereof

Effective date of registration: 20191202

Granted publication date: 20170825

Pledgee: Chuzhou economic and Technological Development Corporation

Pledgor: Shanghai Jieshijie New Materials (Group) Co., Ltd.

Registration number: Y2019980000815