一种复合材料层压板及其制备方法与流程

本发明涉及一种复合材料层压板及其制备方法，属于建筑装饰材料技术领域。

背景技术：

目前地板和墙面装饰板的基材主要是木材或木质人造板，但其耐水性较差，木质人造板还会释放出甲醛。以pvc或pp、pe（以下均以pvc作代表描述）等高分子聚合物为主体材料，碳酸钙或各种纤维等为填料，通过挤压成型方式制成的片状板材（如：spc、wpc等）具有很好的耐水性，同时避免甲醛污染问题。目前以此基材制备的建筑装饰材料（饰面板、地板等）是通过基板与印刷了图案的pvc装饰膜一次性复合而成，但pvc材质的耐热性、表面硬度、表面光泽度等都无法与三聚氰胺甲醛树脂装饰层相比。利用木质人造板基饰面板的热压贴面技术，将热固性树脂（三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、酚醛树脂等）浸渍的浸胶纸通过热压方式与上述高分子聚合物基板热压复合，在基板表面形成固化的热固性树脂装饰层，可将两种材料优点融为一体。热固性树脂属于反应型树脂，在热压过程中通过发生化学反应固化成型；pvc、pe、pp等高分子聚合物为热塑性材料。理论上二种类型的材料不能相互粘接。无机凝胶体制备的基板表面由于无机分子的凝胶，不能与热固性树脂反应，所以也不能相互粘合。具体表现为当这两种材料热压复合后，会出现分层现象。即使基板表面通过砂光，使得贴合面通过胶钉作用获得暂时不分层贴合层，但在水中浸泡后，装饰层与基板间出现部分分离，表现为鼓泡、局部分层现象。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的层压板易出现的鼓泡、分层的缺陷，提出一种复合层压板及其制备方法，将不能相互粘接的材料连接在一起，提高层压板的质量。

本发明通过以下技术方案解决技术问题：一种复合材料层压板，包括位于上层的热固性树脂浸渍的浸胶纸、位于中间的中介层薄片和位于下层的基板，所述中介层薄片与基板之间具有pur热熔胶层，所述的浸胶纸与中介层薄片之间具有固化的混合了中介层和浸胶纸纤维的热固性树脂层，所述中介层薄片是可分别被pur热熔胶和热固性树脂从中介层薄片两侧渗入的纤维薄片，所述基板是表面不能与热固性树脂直接粘接的片状板材。基板主要材料为高分子聚合或无机凝胶体。热固性树脂与高分子聚合物极性不同，热固性树脂在基材表面润湿性较差，在基材表面不能形成连续的胶层；热固性树脂固化过程是发生缩聚反应，由低聚物形成高聚物。其无法与基材的高分子聚合物发生反应，所以相互间无法胶粘在一起。对于无机凝胶体表面也是不能与热固性树脂反应。为解决上述问题，本发明提出在两种材料间增加可承上启下的中介层薄片。中介层薄片的上半部分可与热固性树脂结合，中介层薄片下半部分可通过pur树脂与高分子聚合物基板或无机凝胶体表面相互粘接。

进一步地，上述复合层压板中的所述热熔胶层的胶是所述pur热熔胶层的胶是湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，可同时润湿中介层薄片的纤维和高分子聚合物基板的表面。其固化后不再能被熔融，所以可在后期热压过程中保持稳定。

当中介层薄片与基板通过pur粘接覆合后，中介层薄片与基板间的pur热熔胶与湿气中的水反应，固化成不熔融的胶层，且将中介层薄片与基板粘接在一起。固化的胶层具有耐热耐水性。

浸胶纸是由热固性树脂浸渍的装饰纸。热固性树脂可为热固性氨基树脂（脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂或尿素-三聚氰胺-甲醛树脂）、酚醛树脂等。特点是浸胶纸中热固性树脂为低聚物，通过加压使得树脂渗入中介层薄片中，通过加热使得低聚物发生缩聚反应形成高分子聚合物（固化）。

所述中介层薄片是以纤维为原料制备而成的薄片，所述纤维是植物纤维、木纤维、棉纤维或玻璃纤维，这种纤维结构容许热熔胶pur和浸胶纸中热固性树脂渗入和浸润；所述薄片是不同密度和厚度的原纸或装饰纸、薄的木质单板或玻纤布等；所述中介层薄片通过两侧分别渗入热熔胶pur和浸胶纸中热固性树脂并分别固化，薄片的厚度应容许pur热熔胶和热固性树脂可分别从中介层薄片两侧渗入，厚度小于2毫米。

所述基板是板材表面不能与热固性树脂直接粘接的所有片状板材。所述片状板材是pvc、pp、pe或无机凝胶材料基料中添加不同填料制备的spc\wpc\硅酸盐片状板材。

本发明结构中的基板与浸渍纸间的粘贴是通过中介层薄片的中介作用实现的。中介层薄片分别与浸胶纸和基板粘合，实现三层材料复合成稳定一体的复合装饰板。

本发明根据热压贴面技术特点，进一步提供复合层压板的制备方法，通过两步覆合法这一新的制备方法制作复合层压板，先形成中介层薄片+基板的复合基板，再将复合基板与浸胶纸在热压条件下复合，包括以下步骤：

第一步、将pur热熔胶渗入中介层薄片中制备中介层+基板的复合基板；

第二步将浸胶纸与复合基板通过热压，浸胶纸中热固性树脂渗入复合基板的中介层薄片中，制备成三层层压复合板。

上述方法的具体步骤是：所述第一步中，将反应型热熔胶pur熔融，然后均匀涂覆于基板表面，将中介层薄片覆盖在涂胶的基板表面，在外加压力作用下熔融pur热熔胶渗入中介层薄片中，同时排除中介层薄片与基板表面间的空气，使得二者紧密贴合，在贴合过程中，熔融pur渗入中介层薄片，pur热熔胶渗入中介层薄片的深度要小于中介层薄片厚度，中介层薄片通过反应性pur热熔胶与基板贴合在一起；将中介层薄片+基板的复合基板静置养生，让pur热熔胶与空气中湿气反应固化，静置养生时间以湿气反应固化程度而定；所述第二步中，将浸胶纸与第一步所得复合基板组合送入热压机中，浸胶纸中的热固性树脂在热压过程中渗入和润湿复合基板的中介层薄片中的没有被pur润湿的纤维，然后在热压条件下固化，将浸渍纸与贴面基板粘贴在一起，获得稳定的三层结构的复合层压板。

进一步地，所述第一步中，pur热熔胶仅处于中介层薄片与基板之间，熔融的pur胶粘剂主要浸入中介层薄片与基板贴合的一侧，中介层薄片将与浸渍纸结合的一侧保持原纤维状态，即中介层薄片+基板的复合板中介层薄片上表面无pur热熔胶。

养生的目的是让pur热熔胶在热压前大部分固化，实现在后期热压时固化的pur热熔胶不再被熔融，且避免pur在热压过程中因反应而放出大量二氧化碳气体，影响层压板板面质量和粘合效果。

本发明的中介层薄片起承上启下的作用。先将熔融的pur胶涂覆于基板表面，然后覆盖中介层薄片。当中介层薄片与基板表面紧密接触后，pur胶渗入中介层薄片中，并与中介层薄片和空气中水分发生反应固化，将中介层薄片与基板粘接在一起，成为中介层薄片+基板的复合基板。浸胶纸与复合基板在热压机中被加压加热，热固性树脂渗入复合基板上层的中介层薄片中，并在热压过程中固化，将浸胶纸与中介层粘接在一起。

中介层薄片的厚度应保证渗入中介层薄片的熔融的pur不能在中介层薄片垂直方向透过整个中介层，即复合基板中的中介层上部应留有一定的区域（与浸胶纸结合一侧）无pur胶，以便有充足空间为热固性树脂渗入。换句话，中介层薄片的上层被热固性树脂充分润湿浸渍，形成中介层薄片的纤维与热固性树脂的固化层；中介层下层（与基板接触面）保证反应性pur树脂润湿浸渍，形成中介层薄片的纤维和pur的固化层。中介层厚度不能过大，上下两个固化层间要衔接，即中介层薄片中pur热熔胶层与热固性树脂层之间不能留有无胶的原纤维状态。

本发明利用中介层薄片的纤维材料作为媒介形成两种固化层，分别粘合两种无法粘接的材料，所得热固性浸胶纸/中介层薄片/基材的复合层压板具有耐热、耐水煮、耐水泡、不分层、使用寿命长的优点，可用于地板和装饰墙板。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图,图中1：热固性树脂浸渍的浸胶纸；2：中介层薄片；3：基板；4：固化的热固性树脂；5：固化的pur热熔胶。

图2为图1中制备方法的流程示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的复合层压板结构如图1所示，包括位于上层的固化的三聚氰胺甲醛树脂浸渍的浸胶纸层1、位于中间的中介层薄片2为克纸重为20-40g/m²的原纸、位于下层的基板3为spc片材（以pvc树脂为基料，添加填料碳酸钙后挤出成型的板材）。三聚氰胺甲醛树脂浸渍的浸胶纸施胶量为130%以上，挥发份为6.0%以上。spc基材中pvc树脂：碳酸钙（重量比）为1:3。中介层薄片与基板之间具有pur热熔胶层，中介层薄片是可被熔融pur热熔胶和热固性树脂渗透和润湿的纤维，靠近浸胶纸层渗透的是热固性树脂4并固化，靠近基板层渗透的是pur热熔胶5并固化。

如图2所示，浸胶纸/中介层/基板的层压板制备方法分为两步进行。第一步，将pur热熔胶加热到130℃左右使其熔融；用滚筒涂胶机将一定量的熔融pur热熔胶均匀涂覆与spc基板表面；将中介层薄片覆盖于涂胶的spc表面，用覆膜滚筒挤压覆盖层，排除两层间气体，使得中介层薄片与spc表面紧密贴合；将制备的中介层薄片+spc基板的复合基板在室温环境中静置12—24小时，pur热熔胶在此期间与空气中湿气反应固化，产生的二氧化碳气体排出。第二步，将三聚氰胺甲醛树脂浸渍的浸胶纸与静置后的复合基板叠合后送入热压机中，压板温度控制在140℃，在一定热压时间内将浸胶纸与复合基板粘接在一起，制成浸胶纸/中介层/基板的层压板。图2中，1：热固性树脂浸渍的浸胶纸；2：中介层薄片；3：基板；4：固化的热固性树脂；5：固化的pur热熔胶。

该板在在沸水6小时或30℃水中浸泡数周，贴面板表面不会出现鼓泡现象。其表面为固化三聚氰胺甲醛树脂层，具有木质装饰板表面所有的性质。

实施例2

本实施例的结构和制备方法与实施例一相同，不同之处在于：基板材料可以替换为pvc与不同比例的木粉混合而成的基板wpc。也可用无机凝胶体材料（如硅酸盐、石膏等）为基材，添加其它填料（可以为木纤维）制成的基板。这种基板耐热性好，在第二步时，可以采用低压短周期贴面法进行，即在热压温度160-190℃，热压周期1分钟内实现贴压。制备的层压板具有实例1相同的质量。

实施例3

本实施例的结构和制备方法与实施例一相同，不同之处在于：所使用的中介层薄片材料是由木质纤维、植物纤维或玻璃纤维等可分别被pur热熔胶和热固性树脂浸润相容的材料制备而成的厚度为小于2毫米的薄片。如其它种类的纸张、木质单板、玻纤布等。

除上述实施外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。