本發明涉及一種復合木板，具體是涉及一種阻燃吸波型碳纖維復合木板及其制造方法。
背景技術：
木材是由90％的纖維素、半纖維素、木質素、水及10％的抽提物和灰分等組成,主要化學成分的分子結構、性質及相互間的關系不僅是木材各種性質的物質基礎，也是木材改性和阻燃、吸波處理的基礎。
隨著科技的發展，吸波材料有著特殊的用途，尤其在軍事領域，有著重要的作用，其次，人們在工作和日常生活中需要接觸到越來越多的電器，這些電器都會產生或多或少的電磁輻射，從而對人體健康產生危害，吸波材料能夠有效地吸收各種對人體有害的射線。作為四大主材之一的木材，在涂裝行業有著廣泛的應用，結合某些工藝將它轉化為吸波材料(增加聚酰亞胺、碳纖維和吸波膠粘劑，三者都是吸波材料)，同時改變木材的易燃和力學性能差的缺點，因此，研究力學性能強的高阻燃吸波型木材有著重要的意義。
專利cn201610730593.6一種智能型吸波材料及其制備方法，介紹了一種智能型吸波材料及其制備方法，該智能型吸波材料從上至下依次包含高頻吸波層、低頻吸波層和基底層。高頻吸波層為吸收2ghz-18ghz頻段的吸波材料，包含表層高頻吸波材料和嵌設于表層高頻吸波材料中的中間層高頻吸波材料，該高頻吸波層的添加劑采用羰基鐵顆粒。低頻吸波層為吸收1ghz-2ghz頻段的吸波材料，該吸波材料添加劑采用fesi顆粒。基底層包含金屬襯底和嵌設于金屬襯底中的驅動電磁鐵。專利cn201010148080.7薄膜結構ku波段雷達吸波材料，介紹了一種薄膜結構ku波段雷達吸波材料，主要包括六層吸波材料層和五張塑料薄膜，六層吸波材料層的每兩層吸波材料層間均設有塑料薄膜，所述第一層吸波材料層為偶聯劑1.50份、稀釋劑50份、鐵氧體150份、60％環氧樹脂53.67份的混合物；所述第二層吸波材料層為偶聯劑1.50份、稀釋劑50份、羰基鐵吸收劑150份、60％環氧樹脂39.83份、固化劑12.93份的混合物；所述第三層吸波材料層為偶聯劑1.50份、稀釋劑50份、羰基鐵吸收劑150份、60％環氧樹脂109.02份、固化劑33.10份的混合物；所述第四、五、六層吸波材料層為偶聯劑1.50份、稀釋劑50份、羰基鐵吸收劑150份、60％環氧樹脂39.83份、固化劑12.93份的混合物。專利cn201610471044.1一種導熱型吸波材料及其制備方法介紹了一種導熱型吸波材料及其制備方法。導熱型吸波材料，包括以下組分：吸波材料粘結劑、吸波材料和助劑；按質量百分比計，吸波材料粘結劑為99.2％-99.7％，吸波材料為0.2％-0.5％，助劑為0.1％-0.3％；所述吸波材料為石墨烯類材料。以上專利都是直接制備吸波材料，為鐵基吸波材料，吸波強度差，制作工藝復雜，成本高，不能與木材結合。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服上述木材易燃和力學性能差且不能吸波的缺點和不足，提供一種阻燃吸波型碳纖維復合木板及其制造方法。
本發明專利是通過將吸波材料添加在木膠上，形成吸波新型木膠，再膠合聚酰亞胺和碳纖維吸波材料，吸波的同時還能提高材料力學性能和阻燃性能(聚酰亞胺和碳纖維材料都有較好的吸波和阻燃性能，可擴展應用在紡織品、塑料和金屬復合等更廣泛領域)。
本發明專利制得的復合木板與普通木板相比，阻燃能力增加了75～100％，吸波能力增加了139～174％，力學強度增加了24～49％，生產工藝簡單，成本低，在軍事、航天航空、船舶等領域有廣泛應用。
為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
一種阻燃吸波型碳纖維復合木板，所述復合木板為分體結構的板層結構體，包括普通木板ⅰ1、聚酰亞胺層2、碳纖維層3、硬木板4和普通木板ⅱ5，通過將普通木板ⅰ1、硬木板4和普通木板ⅱ5采用堿液浸沒預處理，阻燃劑處理和干燥，依順序將所述普通木板ⅰ1通過第一木膠層6與所述聚酰亞胺層2壓合連接，所述聚酰亞胺層2通過第一阻燃吸波膠粘劑層7與所述碳纖維層3壓合連接，所述碳纖維層3通過第二阻燃吸波膠粘劑層8與所述硬木板4壓合連接，所述硬木板4通過第二木膠層9與所述普通木板ⅱ5壓合連接。
進一步的，所述普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5為厚度0.1～5cm的木質板材。
進一步的，所述的硬木板4為厚度0.5～5cm的水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美國白楊、西非櫻紅木、西非梨木、櫸木中的任一種。
進一步的，所述聚酰亞胺層2為層厚0.1～2mm的片狀體，材質為聚雙馬來酰亞胺或rmr型聚酰亞胺。
進一步的，所述碳纖維層3為層厚0.01～0.2mm的片狀體，材質為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維和酚醛基碳纖維中的任一種。
進一步的，所述阻燃吸波膠粘劑，按質量份由10～15份丙烯酸酯聚合物、15～30份聚酯多元醇、15～35份聚醚多元醇、5～10份增粘樹脂，10～30份聚酰亞胺，10～20份納米羰基鐵，5～10份石墨烯，5～20份納米二氧化鈦，10～20份納米四氧化鐵，2～4份氧化鉍，20～50份硫酸鋇，20～60份氫氧化鎂，10～50份納米碳包鎳和2～5份硅烷偶聯劑組成，通過在80～120℃溫度環境下混合、攪拌均勻，制得阻燃吸波膠粘劑。
為了達到上述目的，本發明實現目的所采用的另一技術方案：
一種阻燃吸波型碳纖維復合木板的制造方法，包括以下步驟：
(1)將普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入堿液將其完全浸沒24～48h，水洗后在100～120℃下進行蒸汽干燥，抽真空至100～200pa，得到含水量為8～15％的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4；
(2)采用濃度10～15％的水性阻燃劑浸沒步驟(1)得到的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4，加壓至1mpa，維持20～30min，卸壓、卸阻燃劑，水洗后抽真空至100～200pa，在100～120℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1、普通木板ⅱ5和硬木板4；
(3)在常溫常壓下，采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅰ1與片狀的聚酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板；
(4)在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟(3)得到的聚酰亞胺復合木板與片狀的碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板；
(5)在常溫常壓下，采用燃吸波膠粘劑將步驟(4)得到的碳纖維復合木板與硬木板4膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ5膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
進一步的，所述的堿液為濃度為0.2～1％的氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任一種。
進一步的，所述的阻燃劑為濃度為10％的frw木材阻燃劑、磷酸二氫銨一硼酸、n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺中的任一種。
與現技術相比，本發明的優點和有益效果主要有：
1、本發明制得的復合木板遇明火不會燃燒，只能輕度炭化，極大改變了木材阻燃的性質，拓寬了木材的應用范圍，而且復合木板尺寸穩定，在潮濕暴露條件下，木材膨脹少于15％，阻燃木材氧指數超過42％，煙密度小于43kg/m3，且不降低抗沖擊強度，濕抗壓強度提高一倍，順紋抗壓強度>100mpa，抗彎強度>200mpa，密度>0.8g/cm3,比鉛當量>0.012pb/mm，能有效地吸收紅外、x、α、β等射線，防輻射性能高。
2、本發明生產工藝簡單，成本低，適合用于處理厚度為0.1～5cm的普通木板，制得的復合木板表面平滑，不會鼓泡,可進行聚酰亞胺、碳纖維、木板多層膠粘復合，以增加吸波強度和木材力學性能。
3、本發明涉及的阻燃吸波型膠粘劑，可擴展應用到紡織品、塑料和金屬復合等更廣泛領域，與聚酰亞胺層等阻燃材料膠粘，可生產更多阻燃吸波產品。
4、本發明生產工藝步驟(2)中，反應結束后將阻燃劑排出，經過濾分離、添加阻燃劑等操作，可重復使用，降低生產成本。
本發明制得的產品所產生優點的原因：
聚酰亞胺是一種較好的吸波有機高分子材料，耐高溫達400℃以上，長期使用溫度范圍-200～300℃，103赫下介電常數4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬f至h級高絕緣材料，因此是較好的阻燃吸波材料；碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，電磁屏蔽性好，是較好的阻燃抗電磁材料，同時它能顯著增強復合材料的力學性能；本發明涉及的材料復合膠粘劑是自研的阻燃吸波型膠粘劑，因此產生的復合木板具有阻燃吸波和高力學性能的優點。
附圖說明
圖1為本發明的復合木板的結構層剖面示意圖；
圖中：1.普通木板ⅰ；2.聚酰亞胺層；3.碳纖維結構層；4.硬木板；5.普通木板ⅱ；6.第一木膠層；7.第一阻燃吸波膠粘劑層；8.第二阻燃吸波膠粘劑層；9.第二木膠層。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。
如附圖1所示，為本發明的一種阻燃吸波型碳纖維復合木板，所述復合木板為分體結構的板層結構體，包括普通木板ⅰ1、聚酰亞胺層2、碳纖維層3、硬木板4和普通木板ⅱ5五層，通過將普通木板ⅰ1、硬木板4和普通木板ⅱ5采用堿液浸沒預處理，阻燃劑處理和干燥，依順序自上而將所述普通木板ⅰ1通過第一木膠層6與所述聚酰亞胺層2壓合連接，所述聚酰亞胺層2通過第一阻燃吸波膠粘劑層7與所述碳纖維層3壓合連接，所述碳纖維層3通過第二阻燃吸波膠粘劑層8與所述硬木板4壓合連接，所述硬木板4通過第二木膠層9與所述普通木板ⅱ(5)壓合連接而制得阻燃吸波型碳纖維五層復合木板。
其中，所述普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5為厚度0.1～5cm的木質板材。
所述的硬木板4為厚度0.5～5cm的水曲柳、槐木、柚木、花梨、紫檀、柳安、橡木、美國白楊、西非櫻紅木、西非梨木、櫸木中的任一種。
所述聚酰亞胺層為層厚0.1～2mm的片狀體，材質為聚雙馬來酰亞胺或rmr型聚酰亞胺。
所述碳纖維結構層為層厚0.01～0.2mm的片狀體，材質為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維和酚醛基碳纖維中的任一種。
所述阻燃吸波膠粘劑，按質量份由10～15份丙烯酸酯聚合物、15～30份聚酯多元醇、15～35份聚醚多元醇、5～10份增粘樹脂，10～30份聚酰亞胺，10～20份納米羰基鐵，5～10份石墨烯，5～20份納米二氧化鈦，10～20份納米四氧化鐵，2～4份氧化鉍，20～50份硫酸鋇，20～60份氫氧化鎂，10～50份納米碳包鎳和2～5份硅烷偶聯劑，通過在80～120℃溫度環境下混合、攪拌均勻，制得阻燃吸波膠粘劑。
本發明的一種阻燃吸波型碳纖維復合木板的制造方法
實施例1
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入1％的氫氧化鈉溶液將其完全浸沒24h，水洗后在100℃下進行蒸汽干燥，抽真空至100pa，得到含水量為8～15％的木板。
2、采用濃度10％的frw木材阻燃劑浸沒步驟1得到的木板，加壓至1mpa，維持20min，卸壓、卸frw木材阻燃劑，水洗后抽真空至200pa，在100℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為6～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4。
3、在常溫常壓下，采用木膠膠粘劑將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的聚雙馬來酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板。
4、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的聚丙烯腈基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板。
5、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板4膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
實施例2
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入1％的氫氧化鈉溶液將其完全浸沒36h，水洗后在110℃下進行蒸汽干燥，抽真空至150pa，得到含水量為8～14％的木板；
2、采用濃度10％的frw木材阻燃劑浸沒步驟1得到的木板，加壓至1mpa，維持25min，卸壓、卸frw木材阻燃劑，水洗后抽真空至150pa，在110℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常溫常壓下，采用木膠膠粘劑將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的rmr型聚酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板。
4、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的聚丙烯腈基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板。
5、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板4膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
實施例3
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入加入1％的氫氧化鈉溶液將其完全浸沒48h，水洗后在100℃下進行蒸汽干燥，抽真空至150pa，得到含水量為8～15％的木板；
2、采用濃度10％的磷酸二氫銨一硼酸阻燃劑浸沒步驟1得到的木材，加壓至1mpa，維持25min，卸壓、卸磷酸二氫氨一硼酸阻燃劑，水洗后抽真空至150pa，在120℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常溫常壓下，采用普通木膠將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的聚雙馬來酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板；
(4)在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3)得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的瀝青基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板；
(5)在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
實施例4
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入1％的氫氧化鉀溶液將其完全浸沒24h，水洗后在120℃下進行蒸汽干燥，抽真空至120pa，得到含水量為8～14％的木板；
2、采用濃度10％的磷酸二氫銨一硼酸阻燃劑浸沒步驟1得到的木板，加壓至1mpa，維持30min，卸壓、卸n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃劑，水洗后抽真空至100pa，在120℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常溫常壓下，采用普通木膠將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的rmr型聚酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板；
4、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的瀝青基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板；
5、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
實施例5
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入1％的氫氧化鉀溶液將其完全浸沒36h，水洗后在110℃下進行蒸汽干燥，抽真空至110pa，得到含水量為8～12％的木板；
2、采用濃度15％的n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃劑浸沒步驟1)得到的木板，加壓至1mpa，維持30min，卸壓、卸n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃劑，水洗后抽真空至100pa，在120℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常溫常壓下，采用普通木膠將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的rmr型聚酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板；
4、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的酚醛基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板；
5、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
實施例6
1、將幅面形狀尺寸為100cm×1cm×10cm的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4放入反應釜中，并加入1％的氫氧化鉀溶液將其完全浸沒48h，水洗后在120℃下進行蒸汽干燥，抽真空至120pa，得到含水量為8～12％的木板；
2、采用濃度15％的n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃劑浸沒步驟1得到的木板，加壓至1mpa，維持30min，卸壓、卸n-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺阻燃劑，水洗后抽真空至100pa，在120℃下進行蒸汽干燥，得到含水量為5～10％的普通木板ⅰ1和普通木板ⅱ5和硬木板4；
3、在常溫常壓下，采用普通木膠將步驟2得到的普通木板ⅰ1的其中一面與片狀的聚雙馬來酰亞胺層2膠粘，壓合，得到聚酰亞胺復合木板；
4、在常溫常壓下，采用阻燃吸波膠粘劑將步驟3得到的聚酰亞胺復合木板的其中一面與片狀的酚醛基碳纖維結構層3膠粘，壓合，得到碳纖維復合木板；
5、在常溫常壓下，采用上述阻燃吸波膠粘劑將步驟4得到的碳纖維復合木板木板的其中一面與硬木板膠粘，壓合，再采用木膠膠粘劑將步驟(2)得到的普通木板ⅱ(5)膠粘，壓合，得到阻燃吸波型碳纖維復合木板。
按國標(gb/t12441-2005)模擬大板燃燒法測試阻燃吸波型碳纖維復合木板的阻燃性能，國標(gb/t8627-2007)測試復合木板的煙密度，國標(gb/t15104-2006)等方法測試復合木板的力學性能，六次測定平均結果如下表1：
表1
由表1可知，采用本發明制備的阻燃吸波型碳纖維復合木板平均耐火時間大大高于空白木板，氧指數達到了42～48，煙密度大幅度降低，順紋抗壓強度>100mpa，抗彎強度>200mpa，比鉛當量>0.012pb/mm，能有效地吸收紅外、x、α、β射線等電磁波，防輻射性能高。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，任何熟悉本技術領域的技術人員，當可根據本發明作出各種相應的等效改變和變形，都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。