CN107163499A - 高强度纤维增强塑料壁挂板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度纤维增强塑料壁挂板及其制备方法，所述制备方法包括：1）将酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后进行第一热处理，得到混合物M1；2）将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维加入到所述混合物M1中并进行第二热处理，制得混合物M2；3）将所述混合物M2模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板。该高强度纤维增强塑料壁挂板具有强度高、弯曲性能好、拉伸性能良好等优异的机械性能，且耐用环保，能够广泛使用。

Description

高强度纤维增强塑料壁挂板及其制备方法
技术领域
本发明涉及家装建材，具体地，涉及一种高强度纤维增强塑料壁挂板及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对生活品质也有了更高的要求。在对住房进行装修过程中会用各种实木板材、复合板材等进行空间布置和装饰，其中实木板材的材质最好但价格昂贵，性价比不高，部分年轻人更倾向于选用复合板材作为家装建材。但是复合板大多数使用的胶黏剂较多，会给新家带来较多的化学污染，也会危害住户健康。
而壁挂板是一种作为空间布置和装饰的较好的家装材料的选择，但目前使用的壁挂板的强度、弯曲性能等较差不利于壁挂板的进一步加工使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度纤维增强塑料壁挂板极其制备方法，该高强度纤维增强塑料壁挂板具有强度高、弯曲性能好、拉伸性能良好等优异的机械性能，且耐用环保，能够广泛使用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度纤维增强塑料壁挂板的制备方法，包括：
1）将酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后进行第一热处理，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维加入到所述混合物M1中并进行第二热处理，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板。
通过上述技术方案，本发明选择以酚醛树脂和eva树脂作为主体材料，先进行第一步热处理后得到混合物M1；接着将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维加入到上述M1中进行第二步热处理，以进一步提高增强纤维与各原料之间的充分混合以提高相互协同作用；最后将混合物M2模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板。上述技术方案中，选择将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等增强纤维在树脂主体材料进行第一步热处理后加入到原料中，以使得各原料之间充分混合，进而大大提高了所制得的壁挂板的强度及拉伸、弯曲性能等。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高强度纤维增强塑料壁挂板的制备方法，包括：
1）将酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后进行第一热处理，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维加入到所述混合物M1中并进行第二热处理，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板。
在上述技术方案中，各步骤中各原料的具体用量配比可以在宽的范围内选择，但是为了提高各原料之间所产生的相互协同作用，优选地，按照重量份计，所述酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为100：20-30：1-10：2-5：5-15：3-8：1-5：5-10：2-6：3-8。
上述技术方案中所用的eva树脂中乙酸乙烯的含量可以在较宽的范围内选择，但是为了提高所制得的壁挂板的韧性即弯曲性能，优选地，所述eva树脂中乙酸乙烯的含量为10-25%。
同样，所用的树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了提高树脂与其他原料之间的相互协同作用进而提高制得的壁挂板的机械强度，优选地，所述酚醛树脂的重均分子量为2万-3万，所述eva树脂的重均分子量为3万-5万。
本发明提供的技术方案中，步骤1）中的第一热处理的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高热处理的效果并提高制备效率，优选地，所述第一热处理满足以下条件：温度为170-190℃，时间为3-4h。
同样，步骤2）中，第二热处理的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高热处理的效果并提高制备效率，优选地，所述第二热处理满足以下条件：温度为185-205℃，时间为1-2h。
在步骤3）中，模压成型的温度可以在宽的范围内选择，但是为了提高制备效率，优选地，所述模压成型的温度为185-195℃。
本发明中，所添加的各种纤维的具体尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了提高各原料之间的相互协同作用，优选地，所述陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的长度各自独立为10-25μm。
本发明还提供了一种上述制备方法制得的高强度纤维增强塑料壁挂板。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）将酚醛树脂（重均分子量为2万）、eva树脂（重均分子量为3万万，且乙酸乙烯的含量为10%）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后，在170℃热处理4h，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维（长度为10μm）、玻璃纤维（长度为11μm）、碳纤维（长度为12μm）、聚丙烯纤维（长度为20μm）加入到所述混合物M1中，并在185℃热处理2h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在190℃模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板，记作A1。
其中，按照重量份计，所述酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为100：20：2：2：5：3：1：5：2：3。
实施例2
1）将酚醛树脂（重均分子量为3万）、eva树脂（重均分子量为4万，且乙酸乙烯的含量为18%）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后，在185℃热处理3h，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维（长度为25μm）、玻璃纤维（长度为15μm）、碳纤维（长度为20μm）、聚丙烯纤维（长度为15μm）加入到所述混合物M1中，并在190℃热处理1.5h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在195℃模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板，记作A2。
其中，按照重量份计，所述酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为100：25：6：3：10：6：3：7：4：6。
实施例3
1）将酚醛树脂（重均分子量为3万）、eva树脂（重均分子量为5万，且乙酸乙烯的含量为25%）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后，在190℃热处理3h，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维（长度为15μm）、玻璃纤维（长度为15μm）、碳纤维（长度为10μm）、聚丙烯纤维（长度为25μm）加入到所述混合物M1中，并在200℃热处理1h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在195℃模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板，记作A3。
其中，按照重量份计，所述酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为100：30：10：5：15：8：5：10：6：8。
实施例4
按照实施例1的方法制得高强度纤维增强塑料壁挂板，记作A4，不同的是所述eva树脂中乙酸乙烯的含量为5%。
实施例5
按照实施例1的方法制得高强度纤维增强塑料壁挂板，记作A5，不同的是所述eva树脂中乙酸乙烯的含量为40%。
对比例1
按照实施例1的方法制得壁挂板B1，不同的是，未使用eva树脂，且所述酚醛树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为120：2：2：5：3：1：5：2：3。
对比例2
按照实施例1的方法制得壁挂板B2，不同的是，未进行步骤2），且所述步骤1）为：将酚醛树脂（重均分子量为2万）、eva树脂（重均分子量为3万万，且乙酸乙烯的含量为10%）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后，接着加入陶瓷纤维（长度为10μm）、玻璃纤维（长度为11μm）、碳纤维（长度为12μm）、聚丙烯纤维（长度为20μm），在170℃热处理6h，得到混合物M2。
对比例3
按照实施例1的方法制得壁挂板B3，不同的是，未进行步骤1），且所述步骤2）为：将酚醛树脂（重均分子量为2万）、eva树脂（重均分子量为3万万，且乙酸乙烯的含量为10%）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后，接着加入陶瓷纤维（长度为10μm）、玻璃纤维（长度为11μm）、碳纤维（长度为12μm）、聚丙烯纤维（长度为20μm），在180℃热处理6h，得到混合物M2。
对比例4
按照实施例1的方法制得壁挂板B4，不同的是，未加入陶瓷纤维。
对比例5
按照实施例1的方法制得壁挂板B5，不同的是，未加入玻璃纤维。
对比例6
按照实施例1的方法制得壁挂板B6，不同的是，未加入碳纤维。
对比例7
按照实施例1的方法制得壁挂板B7，不同的是，未加入聚丙烯纤维。
检测例1
根据GB/T1449-2005检测A1-A5及B1-B7的弯曲性能（弯曲强度/MPa），具体检测结果见表1。
检测例2
根据GB/T1451-2005检测A1-A5及B1-B7的耐冲击韧性（kJ/m2），具体检测结果见表1。
检测例3
根据GB/T1447-2005检测A1-A5及B1-B7的拉伸性能（拉伸应力/MPa），具体检测结果见表1。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种高强度纤维增强塑料壁挂板的制备方法，其特征在于，包括：
1）将酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油和牌号为KH570的硅烷偶联剂混合后进行第一热处理，得到混合物M1；
2）将陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维加入到所述混合物M1中并进行第二热处理，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2模压成型、加工以制得所述高强度纤维增强塑料壁挂板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，按照重量份计，所述酚醛树脂、eva树脂、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、松节油、牌号为KH570的硅烷偶联剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的用量比为100：20-30：1-10：2-5：5-15：3-8：1-5：5-10：2-6：3-8。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述eva树脂中乙酸乙烯的含量为10-25%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述酚醛树脂的重均分子量为2万-3万，所述eva树脂的重均分子量为3万-5万。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述第一热处理满足以下条件：温度为170-190℃，时间为3-4h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述第二热处理满足以下条件：温度为185-205℃，时间为1-2h。
7.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其中，所述模压成型的温度为185-195℃。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维的长度各自独立为10-25μm。
9.一种由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得的高强度纤维增强塑料壁挂板。
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