[发明专利]一种多孔板及其复合板

说明书

技术领域

本发明涉及板材领域，具体是一种正六棱柱多孔板板材及采用该多孔板的复合板。

背景技术

板材作为日常生活中的一种基本材料，遍布我们的居住、工作、交通等各个环境场合中，板材技术也不断地在朝节能、环保和高效方面发展，随之而来的，空心板如蜂窝板的出现使得板材技术进入一个新的发展阶段，多孔板使板材技术从材料朝向结构创新迈出了坚实的一步。

包括蜂窝板在内的多孔板作为一类夹芯结构芯材，具有轻质及优异的力学性能，已被广泛的应用于航空航天、建筑桥梁等各个领域。其中六角蜂窝是与蜂巢结构最相似，被认为是最稳定，最省材料，强度最高的蜂窝结构。

目前多孔板复合材料已经广泛应用到汽车航运、建筑工程等领域，常用复合板材多孔技术，如蜂窝板技术中的纸蜂窝、玻璃钢蜂窝和铝蜂窝，纸质蜂窝板材，本身强度很低，不耐潮湿且容易老化，且防火防腐蚀性能较差。玻璃钢蜂窝板，材质比较脆，韧性低而冲击强度低、易老化；铝蜂窝板由铝蜂窝芯和铝合金面板胶结而成，铝蜂窝常用铝箔制成，质软强度低，常需要较厚的铝合金面板来提供强度和刚度，这样就增加了蜂窝板的重量，也不能够达到节约材料的目的。而当采用蜂窝板作为建筑外墙或者隔断层时，无论是纸蜂窝、玻璃钢蜂窝还是铝蜂窝无法承受较大的纵向冲击，而且这些多孔板材都无法保证较好的隔音隔热作用。因此，开发一种质量轻、强度大、韧性也好的复合板材是目前板材领域比较大、比较迫切的需求之一。

发明内容

本发明的目的在于解决现有多孔板重量大、韧性差、强度低、抗冲击性能差的缺陷，提供一种充分利用材料和结构性能、重量轻、韧性好、强度高和抗冲击性能好的多孔板和复合板。

本发明的一个目的在于提供一种多孔板，该多孔板由具一定高度h的空心正六棱柱单元彼此相邻排列组成，每个空心正六棱柱单元都完全相同，所述空心正六棱柱单元内部的空心空间为贯穿该单元高度方向并与该单元同轴、同心的正六棱柱空间，从而使空心正六棱柱单元具有一定厚度的侧面，每相邻两个空心正六棱柱单元之间共用一侧壁，该空心正六棱柱单元截面内侧壁内切圆直径为d，外侧壁内切圆直径为D，二者满足d/D＝0.88-0.98，优选d/D＝0.95-0.96。

进一步地，所述的空心正六棱柱单元高h与其外侧壁内切圆直径D的比例满足，其中0.5≤h/D≤10，优选0.625≤h/D≤4.375。

进一步地，所述的空心正六棱柱单元横截面外侧壁内切圆直径D与侧壁厚度t的比值满足10≤D/t≤100，优选16≤D/t≤40。

进一步地，所述的所述多孔板由热塑性材料制成，或由掺杂玻璃纤维或碳纤维的热塑性材料制成。

进一步地，所述的热塑性材料为聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚乙烯PE、聚酰胺PA或聚氨酯PU材料的一种或几种的复合材料。

本发明的又一目的在于提供一种复合板，包括上、下面板和中间层，中间层位于上、下面板之间，其中中间层为上面描述的多孔板。

进一步地，所述两层面板厚度相同，面板厚度为0.3mm-2mm。

进一步地，所述面板厚度优选为0.5-1mm。

进一步地，所述面板由热塑性材料制成，或由掺杂玻璃纤维或碳纤维的热塑性材料制成，所述的热塑性材料为聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚乙烯PE、聚酰胺PA或聚氨酯PU材料的一种或几种的复合材料。

进一步地，所述玻璃纤维或碳纤维的掺杂质量百分比为20-70％，优选为40-50％。

本发明上述的复合板的制备方法包括如下步骤：

1)、将热塑性塑料颗粒放入挤出机中，通过交错的双挤出模头挤出淋膜，将掺杂的玻璃纤维和或碳纤维引导到双挤出模头处，玻璃纤维和/或碳纤维分别从两侧与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔融塑料进行浸渍混合，混合后的掺杂热塑性塑料挤出物导入辊压装置，辊压、冷却制得掺杂玻璃纤维和/或碳纤维的热塑性塑料薄板；

2)、将掺杂玻璃纤维和/或碳纤维的热塑性薄板作为两层面板分别从上下两个方向进入双带压机，本发明的多孔板作为中间层从中间进入双带压机，三种材料经过双带压机的加热、冷却和加压后复合成多层复合板，再经过切割机切成需要的尺寸即可使用。

本发明的有益效果：