[其他]竹纤维增强复合材料无效
申请号: | 85107095 | 申请日: | 1985-09-21 |
公开(公告)号: | CN85107095A | 公开(公告)日: | 1986-09-10 |
发明(设计)人: | 王泽飞 | 申请(专利权)人: | 王泽飞 |
主分类号: | C08J5/06 | 分类号: | C08J5/06;C04B16/02 |
代理公司: | 首都专利代理事务所 | 代理人: | 杨思东 |
地址: | 安徽省安庆*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 竹纤维 增强 复合材料 | ||
本发明是关于一种新型复合材料-竹纤维增强塑料的提出,并且涉及到这种复合材料在其它几种复合材料中的应用。在我国其归口建材。
复合材料的种类很多,依其复合型式分类:(1)纤维增强复合材料;(2)层合复合材料;(3)颗粒晶须增强复合材料。依基体材料分类有木质体系,聚合物基体系,金属体系,陶瓷体系,混凝土体系。其中以纤维增强塑料发展快,品种多,应用广。用于增强的纤维有玻璃纤维碳纤维,合成纤维,人造纤维,植物纤维,金属丝等。其中玻璃纤维占90%以上。我国自五十年代就开展了对玻璃纤维增强塑料(即玻璃钢)的研究。但由于玻璃纤维生产能耗高,产品对人体有影响,价格贵,难于广泛应用。
层复合材料有纸塑铝复合、木塑复合和钢塑复合。
颗粒晶须增强复合材料有玻璃微珠、氧化硅、碳晶须、石墨、木粉、碳酸钙、氧化铝等。
利用竹材的复合材料有竹胶合板,但其吸潮,层间强度低,易开层,装饰性不佳。而颗粒增强复合材料不宜加工大型结构件,限制了它的应用,可见上述增强塑料都有不足之处。
玻璃纤维的研究和使用的人很多,其应用范围也越来越广,玻璃纤维现已开始应用于复合材料-混凝土、人造大理石、人造板、沥青和石膏制品中,起增强纤维作用,使这些复合材料都不同程度地提高了性能。
针对木材越来越短缺,钢材越来越紧张的状况,以我国资源丰富的竹材做成竹塑复合材料替代木材和钢铁,这是本发明的目的之一。
本发明的另一目的是在复合材料-混凝土、人造大理石、人造板及石膏制品中使用竹纤维塑料复合材料作骨架,提出一系列竹塑复合材料增强混凝土、人造大理石、人造板、石膏制品和沥青防水材料。
竹篾纤维坚韧、挺拔、拉力强、有弹性、耐冲击、耐磨损、来源广、易加工、无霉害、无能耗、价格低,其不足之处是吸水易潮、易霉烂、易虫蛀、易燃、耐候性差。而塑料正好能补其之短,有耐水、耐腐蚀、粘接力强、装饰性及密封性好的优点。将这两种材料取长补短,经人工“复合”,使其保持各自的最佳性能。依各种产品要求,设计出合理结构型式,选用不同的树酯,不同的成型工艺,生产出竹篾纤维增强塑料系列产品,满足市场需要,增加社会财富,使我国复合材料又添新秀。
本发明系采用各种竹材主茎加工成竹篾丝(片)纤维,枝梢下脚料加工成粉料,用于增强热固性、热塑性塑料,取纤维增强塑料、层合复合、颗粒复合为一物,集装饰与结构材料为一体。制造出轻质、高强、节能、价廉的竹塑复合材料及各种板、管、箱、桶、池槽、容器、型材、杆件及模压件类产品。
具体制造方法如下:取新鲜竹材打下枝梢,制成4~6公分宽大片,泡入5%石灰水中20~30天,取出漂洗干净,去外皮和里黄,加工成不同规格的竹丝或竹片,在沸水中煮2小时放进2%的漂白粉水中浸泡2小时,再在5%醋酸溶液中浸泡1小时,取出用清水漂洗干净,进烘室干燥,余下的枝梢下脚料加工成120~200目针状粉料,直接进烘室干燥备用。
烘干后的竹片、篾丝、竹粉料要求含水量小于6%,可增强尿醛、酚醛、三聚氰胺、呋喃、环氧、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等热固性塑料,也可增强聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、热塑性聚酯、聚酰胺、ABS及其它混合改性类热塑性塑料。在各种竹塑复合材料中,树脂含量须大于20%。
竹片编织成网状席用于增强各类板材。竹粉与树脂混合拌后均匀地撒在浸过树脂的饰面材料上,再铺放经双面浸树脂竹席,叠放到设计层数或厚度,送热压机热压。如被增强的塑料是粉料或片料,即一层粉料(或片料),一层竹席叠铺。热压工艺参数参照玻璃纤维增强同种塑料板材。也可用加工成罗纹钢状竹塑复合材料做骨架,将一定比例的竹粉、木屑、稻壳、葵花子壳、棉杆短切料(长8~15mm)和树脂搅拌均匀,用挤压工艺成型“高聚物混凝土”各种大规格方板及型板等。举一个各组份所占比例的例子:5%竹粉,10%锯木屑,15%稻壳,20%葵花子壳(或花生壳),20%棉杆短切料(长8~15mm),30%树脂。
本发明提出的竹纤维增强塑料既是材料,又是结构,又是产品。与竹胶合板相比,防潮,耐腐蚀,不虫蚀,装饰性、耐候性、物理性能均好,竹材利用率高。与玻璃钢相比,原材料来源广,节能,刚性优于玻璃钢,价格只有玻璃钢的一半。在成型人造大理石、石膏制品、混凝土、沥青防水材料和人造板中,已有用玻璃纤维增强,用竹塑复合材料代替玻璃纤维,制造增强的人造大理石、石膏制品、混凝土、沥青防水材料和人造板是竹塑复合材料的良好使用例子。
下面是生产增强的人造大理石、石膏制品、混凝土、沥青防水材料和人造板的具体方法:
将φ1~φ3毫米的竹丝编织成网状,浸渍环氧或不饱和聚酯树脂后,在成型人造大理石、石膏制品时,放在里面做骨架增强。
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