本發明屬于非金屬復合材料
技術領域：
，具體涉及一種復合環氧樹脂板材及其成形方法。
背景技術：
：板材按成形類型分可分為實木板、纖維板、刨花板等。強化板材是以一層或多層專用紙浸漬熱固性氨基樹脂，鋪裝在刨花板、纖維板等人造板基材表層，背面加平衡層、正面加耐磨層后，經熱壓成形的板材。這種強化板材由于價格實惠、防污、耐磨，且能印刷多種花色，所以已占很大市場份額。然而實木板和強化板材都有一個非常明顯的缺點：當持續暴露于潮濕的環境中，其性能會變差，受潮濕會發生膨脹彎曲，導致表面不平整，甚至地板與地板之間出現縫隙，板材內的纖維板或刨花板會分解，從而造成永久的、不可修復的破壞。同時，由于實木板和強化板材這些傳統板材使用了木材，導致全球森林資源收到嚴重惡劣的砍伐，影響了全球生態環境的保護，現在全球木制品行業的產品每天都在漲價，限制了原來的木制品行業裝飾材料的發展。另一方面，隨著工業生產的不斷發展，節能環保、低碳排放等問題越來越被全球重視，半固化片(PP片)、電木、電子線路板、石材、PVC、PE、HDPE等工業生產邊角料或打磨產生的粉料等廢料的處理問題已成為當今社會急需解決的問題。專利CN102686667B公開了一種利用廢電子線路板粉制造的防水防火零碳生態板材及其制造工藝，其制備原料包括如下重量的百分比：廢電子線路板粉70％～90％，酚醛樹脂膠7％～12％，化學纖維3％～22％。該方案雖然能對廢舊電子線路板進行回收，但是在成形過程中需要添加酚醛樹脂膠作為膠水粘合劑才能復合成具有一定強度的板材。技術實現要素：本發明的主要目的是提供一種復合環氧樹脂板材，旨在解決現有的板材受潮濕容易分解變質性能差及現有的利用廢電子線路板粉制造的板材成形工藝復雜的問題。為實現上述目的，本發明提出一種復合環氧樹脂板材，其制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～100％，廢電子線路板粉0％～95％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～90％的環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的石粉，且所有組分的百分比之和為100％，所述石粉由大理石開采或加工產生的廢料制成。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～45％的PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的秸稈竹木粉，且所有組分的百分比之和為100％，所述秸稈竹木粉為秸稈粉、木質鋸粉或竹質鋸粉中的一種或多種。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～20％的化工纖維粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的碳酸鈣粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為0.01％～20％的銅粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為0.01％～20％的鋁粉，且所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～20％的膠水粘合劑，且所有組分的百分比之和為100％，所述膠水粘合劑包括酚醛樹脂溶膠、環氧樹脂溶膠、異氰酸酯溶膠、聚乙烯醇膠中的一種或多種。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～10％的添加劑，且所有組分的百分比之和為100％，所述添加劑為色粉、潤滑劑、抗紫外線劑、抗氧化劑、增強劑、碳化物穩定劑、防霉劑、耦合劑中的一種或多種。優選地，所述板材的制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～95％，廢電子線路板粉1％～95％，環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉1％～90％，石粉0％～80％，PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉0％～45％，銅粉0％～20％，鋁粉0％～20％，色粉0％～5％，秸稈竹木粉0％～80％，化工纖維粉0％～20％，碳酸鈣粉0％～80％，膠水粘合劑0％～20％，抗氧化劑0％～1％，增強劑0％～1％，碳化物穩定劑0％～1％，耦合劑0％～5％,其中所有組分的百分比之和為100％。優選地，所述板材的制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～80％，廢電子線路板粉1％～70％，環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉1％～70％，石粉1％～50％，PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉1％～45％，銅粉0.01％～1％，鋁粉0.01％～1％，色粉0.01％～1％，秸稈竹木粉1％～40％，化工纖維粉1％～20％，碳酸鈣粉1％～10％，膠水粘合劑1％～10％，抗氧化劑0％～1％，增強劑0％～1％，碳化物穩定劑0％～1％，耦合劑0％～1％。本發明還提出一種復合環氧樹脂板材的成形方法，包括：S1，將如上述任一項所述的復合環氧樹脂板材的制備原料混合并攪拌均勻；S2，壓制成形，所述壓制成形為：S21，將步驟S1攪拌好的制備原料送入鋪裝機進行預壓，制成板坯，然后將制好的板坯送入壓機內壓制成形，或者，S22，將步驟S1攪拌好的制備原料送入擠出機內擠壓成形，或者，S23，將步驟S1攪拌好的制備原料先送入密煉機進行加熱密煉，再送至壓圓機壓制成形；S3，將步驟S2壓制好的板材拉出后切邊、堆放養生。優選地，所述廢半固化片粉的制備過程為：回收半固化片生產加工產生的邊角料，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；所述廢電子線路板粉的制備過程為：回收電子線路板生產加工產生的邊角料以及廢舊電子線路板，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉的制備過程為：回收廢舊環氧塑料制品或酚醛塑料制品以及環氧塑料制品或酚醛塑料制品生產加工產生的邊角料、打磨粉，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；優選地，所述步驟S21中，將板坯送入壓機內壓制成形的步驟包括：將板坯通過鋼板或鋁板或環氧樹脂板承載送入壓機內進行加壓，壓機通過導熱油循環傳熱，加熱溫度為100℃～250℃，壓機同步閉合加壓0.5分鐘～1分鐘，然后靜置1分鐘～3分鐘后進行2次補壓，當補壓時間持續4分鐘～90分鐘后排氣泄壓。優選地，所述步驟S3，將板材拉出后切邊、堆放養生的步驟之后還包括：S4，對板材進行砂光、檢驗、清潔、入庫。本發明還提出一種復合環氧樹脂地板或裝飾板，包括板芯、分別粘接于板芯兩面的表面裝飾層和平衡層，所述板芯為上述任一項所述的復合環氧樹脂板材。與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果：一、本發明主要采用廢半固化片粉、廢電子線路板粉制成，所述廢半固化片來自半固化片生產加工產生的邊角料廢料，所述廢電子線路板粉來自電子線路板生產加工產生的邊角料廢料，實現了對半固化片生產加工產生的邊角料廢料、電子線路板生產加工產生的邊角料廢料的回收再利用，解決了大量工業生產產生的廢棄物。二、本發明還采用環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉制成，所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉來自造船廠、環氧樹脂模特制造廠、航空航天工廠、汽車制造廠、體育用品制造廠、電子電器制造廠產生的熱固性塑料廢棄物，包括邊角料或打磨產生的粉料，實現了對任何環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料的回收再利用。三、由于半固化片主要由環氧樹脂和玻璃纖維布或玻璃纖維網制成，且其中環氧樹脂的含量占了20％-80％，半固化態的環氧樹脂具有優異的粘結強度，受熱壓時會熔化從而與其他組分產生很好的結合力，能夠帶其它的膠水粘合劑，不僅減少了膠水粘合劑的使用，甚至不用添加膠水粘合劑。四、所述廢電子線路板粉也主要含有環氧樹脂及玻璃纖維，所述酚醛樹脂制品主要為酚醛樹脂，環氧樹脂、酚醛樹脂和玻璃纖維使得所制得的板材具有較高的強度、韌性，還具有優良的耐熱性、絕緣性、化學穩定性和尺寸穩定性，耐腐蝕。五、本發明還采用石粉作為輔料使用，不僅實現了對大理石開采或加工過程中產生的廢料的回收再利用，而且石粉能占據體積發揮作用，提高板材的剛性并降低成本，降低板材的收縮率，改善板材的力學性能，提高材料的硬度和比模量。六、本發明還可以添加PVC、PE、HDPE熱塑性塑料，能增加板材的機械強度和介電性能，并使板材的復合過程更加容易成型。七、本發明采用碳酸鈣粉用作填充劑，不僅能增加產品的體積、降低生產成本，而且能起到補強作用，并增加板材的尺寸穩定性。八、本發明還可采用銅粉或鋁粉作為填料加入制備原料中，所述銅粉的導熱性能好，所述鋁粉的防火性能好，均能提高板材的導熱率。九、本發明還可在制備原料中添加多種添加劑來改善板材性能，如：抗氧化劑能抑制板材在加工或應用過程中的老化，增強劑能提高樹脂的分散性和流動性，碳化物穩定劑也是為了防止或抑制板材的老化，潤滑劑能減少壓制成形過程中粉料顆粒之間的互相摩擦，減輕脫模難度。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本發明提出的復合環氧樹脂板材的成形方法的一實施例的工藝流程圖。圖2為本發明提出的復合環氧樹脂地板或裝飾板的一實施例的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。本發明提出一種復合環氧樹脂板材，其制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～100％，廢電子線路板粉0％～95％。優選地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～90％的環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉，且所有組分的百分比之和為100％。本發明中所述廢半固化片粉是指回收半固化片生產廠家、電子線路板生產廠家在半固化片裁邊過程中產生的邊料、角料或者庫存過期半固化片廢料制成的料粉，也可以是上述兩種或三種的回收料經任意比例混合而成的料粉；所述廢電子線路板粉是指電子線路板生產廠家在電路板裁邊等加工工序中產生的邊料、角料以及由于庫存過期原因廢棄的單面電路板、雙面電路板、多層電路板、覆銅板經破碎、吸除金屬后研磨成的非金屬料粉，也可以是上述任兩種以上的廢電子線路板經任意比例混合而成的回收料粉；所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉是指回收廢棄環氧樹脂制品或廢棄酚醛塑料制品制成的料粉，包括：造船廠在船舶建造中采用纖維增強樹脂塑料做結構材料或功能材料過程中產生的切割料或打磨粉，環氧樹脂模特制造廠在服裝模特道具生產中制坯和修坯產生的下腳料以及打磨產生的廢料，航天航空工廠在采用環氧樹脂復合材料或酚醛樹脂復合材料做輕型飛機機體結構件或尾翼、衛星天線、防彈板、火箭噴管等零部件加工過程中產生的下腳料及打磨粉，汽車制造廠在采用纖維增強酚醛塑料或纖維增強環氧塑料制造車身、引擎蓋或保險杠等汽車零部件過程中產生的下腳料及打磨粉，體育用品制造廠在生產滑雪板、高爾夫球桿、網球拍等環氧樹脂塑料體育用品或酚醛樹脂塑料體育用品過程中產生的下腳料及打磨粉，電子電器制造廠在生產軸承、風扇葉、電動工具外殼等電工結構材料或電氣絕緣材料過程中產生的下腳料及打磨粉。本發明主要采用廢半固化片粉、廢電子線路板粉制成，所述廢半固化片來自半固化片生產加工產生的邊角料廢料，所述廢電子線路板粉來自電子線路板生產加工產生的邊角料廢料，實現了對半固化片生產加工產生的邊角料廢料、電子線路板生產加工產生的邊角料廢料的回收再利用，解決了大量工業生產產生的廢棄物。本發明還采用環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉制成，所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉來自造船廠、環氧樹脂模特制造廠、航空航天工廠、汽車制造廠、體育用品制造廠、電子電器制造廠產生的熱固性塑料廢棄物，包括邊角料或打磨產生的粉料，實現了對任何環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料的回收再利用。同時，由于半固化片主要由環氧樹脂和玻璃纖維布或玻璃纖維網制成，且其中環氧樹脂的含量占了20％-80％，環氧樹脂具有優異的粘結強度，受熱壓時會熔化從而與其他組分產生很好的結合力，能夠帶其它的膠水粘合劑，不僅減少了膠水粘合劑的使用，甚至不用添加膠水粘合劑。再者，所述廢電子線路板粉也主要含有環氧樹脂及玻璃纖維，所述酚醛樹脂制品主要為酚醛樹脂，環氧樹脂、酚醛樹脂和玻璃纖維使得所制得的板材具有較高的強度、韌性，還具有優良的耐熱性、絕緣性、化學穩定性和尺寸穩定性，耐腐蝕。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的石粉，且所有組分的百分比之和為100％，所述石粉由大理石開采或加工產生的廢料制成。采用石粉作為輔料使用，不僅實現了對大理石開采或加工過程中產生的廢料的回收再利用，而且石粉能占據體積發揮作用，提高板材的剛性并降低成本，降低板材的收縮率，改善板材的力學性能，提高材料的硬度和比模量。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～45％的PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉，且所有組分的百分比之和為100％。所述PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉是PVC粉、PE粉、HDPE粉中的一種或多種。所述PVC粉可以是PVC新料，還可以通過回收廢舊的PVC塑料制成，所述PE粉可以是PE新料，還可以通過回收廢舊的PE塑料制成，所述HDPE粉可以是HDPE新料，還可以通過回收廢舊的HDPE制成，PVC、PE、HDPE均是熱塑性塑料，能增加板材的機械強度和介電性能，在主要制備原料中加入PVC粉、PE粉或HDPE粉還能使板材的復合過程更加容易成型。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的秸稈竹木粉，且所有組分的百分比之和為100％，所述秸稈竹木粉為秸稈粉、木質鋸粉或竹質鋸粉中的一種或多種。所述秸稈竹木粉經干燥控制水分含量不超過粉料的4％～10％，所述秸稈竹木粉實現了對農作物秸稈、木質鋸粉、竹質鋸粉的回收再利用，植物纖維、木質纖維和竹質纖維能提高板材的吸水率、抗脹縮率和抗壓強度。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～20％的化工纖維粉，且所有組分的百分比之和為100％。所述化工纖維的添加用于提高板材的拉伸強度和彈性，還改善板材的耐熱性和耐磨性，也能較少膠水的使用比例。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～80％的碳酸鈣粉，且所有組分的百分比之和為100％。所述碳酸鈣粉用作填充劑，不僅能增加產品的體積、降低生產成本，而且能起到補強作用，并增加板材的尺寸穩定性。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為0.01％～20％的銅粉，且所有組分的百分比之和為100％。所述銅粉用于增加板材的導熱性能，適用于生產地熱地板。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為0.01％～20％的鋁粉，且所有組分的百分比之和為100％。所述鋁粉用于增加板材的防火性能。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～20％的膠水粘合劑，且所有組分的百分比之和為100％，所述膠水粘合劑包括酚醛樹脂溶膠、環氧樹脂溶膠、異氰酸酯溶膠、聚乙烯醇膠中的一種或多種。根據特殊使用環境要求，可適量增加膠水粘合劑來提高板材的強度。進一步地，所述板材的制備原料還包括重量百分比為1％～10％的添加劑，且所有組分的百分比之和為100％，所述添加劑為色粉、潤滑劑、抗紫外線劑、抗氧化劑、增強劑、碳化物穩定劑、防霉劑、耦合劑中的一種或多種。所述色粉用于調節板材的顏色，所述抗紫外線劑、抗氧化劑、增強劑、碳化物穩定劑、耦合劑均根據使用環境或產品特殊要求添加。優選地，所述板材的制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～95％，廢電子線路板粉1％～95％，環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉1％～90％，石粉0％～80％，PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉0％～45％，銅粉0％～20％，鋁粉0％～20％，色粉0％～5％，秸稈竹木粉0％～80％，化工纖維粉0％～20％，碳酸鈣粉0％～80％，膠水粘合劑0％～20％，抗氧化劑0％～1％，增強劑0％～1％，碳化物穩定劑0％～1％，耦合劑0％～5％,其中所有組分的百分比之和為100％。較佳地，所述板材的制備原料包括以下重量百分比的組分：廢半固化片粉5％～80％，廢電子線路板粉1％～70％，環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉1％～70％，石粉1％～50％，PVC粉和/或PE粉和/或HDPE粉1％～45％，銅粉0.01％～1％，鋁粉0.01％～1％，色粉0.01％～1％，秸稈竹木粉1％～40％，化工纖維粉1％～20％，碳酸鈣粉1％～10％，膠水粘合劑1％～10％，抗氧化劑0％～1％，增強劑0％～1％，碳化物穩定劑0％～1％，耦合劑0％～1％。圖1為本發明提出的復合環氧樹脂板材的成形方法的一實施例的工藝流程圖。參照圖1，本發明提出一種復合環氧樹脂板材的成形方法，包括：S1，將上述任一項所述的復合環氧樹脂板材的制備原料混合并攪拌均勻，其中，所述廢半固化片粉的制備過程為：回收半固化片生產加工產生的邊角料，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；所述廢電子線路板粉的制備過程為：回收電子線路板生產加工產生的邊角料以及廢舊電子線路板，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉的制備過程為：回收廢舊環氧塑料制品或酚醛塑料制品以及環氧塑料制品或酚醛塑料制品生產加工產生的邊角料、打磨粉，經過破碎研磨、吸除金屬后制成；通常地，不同廠家生產的所述半固化片中包含有重量比為20％～80％的半固化環氧樹脂，最佳地，所述半固化片中包含有重量比為48％～80％的半固化環氧樹脂。所述環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料粉中含有重量比為40％～80％的熱固酚醛樹脂。在制造過程中，可根據不同來源的環氧塑料制品或酚醛塑料制品廢料調節相應的添加比例。所述廢電子線路板粉在添加之前需進行干燥，控制水分不超過4％～10％。S2，壓制成形，所述壓制成形為：S21，通過鋪裝設備把原料攤平成坯狀，進行定厚，厚度為1mm至30mm之間的任意厚度，定密度為800kg/m3～2200kg/m3,定規格寬度為600mm～2440mm，定長度為800mm～4880mm，再進行預壓，制成板坯，然后將制好的將板坯通過鋼板或鋁板或環氧樹脂板承載送入壓機內進行加壓，壓機通過導熱油循環傳熱，加熱溫度為100℃～250℃，加壓時間為0.5分鐘～1分鐘，然后靜置1分鐘～3分鐘后進行2次補壓，當補壓時間持續4分鐘～90分鐘后排氣泄壓，從而壓制成形；其中，所述壓機可以為單層壓機或多層壓機，選用1000～5000噸壓力，多層壓機每層可同時壓制1～3張板坯壓機裝載滿板坯后同時進行加壓，也可以為連續式壓機，選用1～5000噸壓力。或者為，S22，將步驟S1攪拌好的制備原料送入擠出機內擠壓成形；或者為，S23，將步驟S1攪拌好的制備原料先送入密煉機進行加熱密煉，再送至壓圓機壓制成形；S3，將步驟S2壓制好的板材拉出后切邊、堆放養生。具體地，所述切邊包括橫向切邊和縱向切邊，將所述板材切制成矩形板材。S4，對板材進行砂光、檢驗、清潔、入庫。所述砂光是使板材表面光滑，檢驗板材光滑無破損，然后清潔，包裝入庫。本發明由于采用了廢半固化片作為主要制備原料，減少了甚至替代了溶膠的使用，只需將各種制備原料混合攪拌均勻即可，不用混入溶膠攪拌，簡化了生產工序，生產效率高，制成的板材具有良好的尺寸穩定性和優異粘結強度。圖2為本發明提出的復合環氧樹脂地板或裝飾板的一實施例的結構示意圖。參照圖2，本發明提出一種復合環氧樹脂地板或裝飾板，包括板芯1、分別粘接于板芯兩面的表面裝飾層3和平衡層6，所述板芯為上述任一項所述的復合環氧樹脂板材。將板芯1正面依次貼合上表面裝飾層3和耐磨層2，反面依次貼合上平衡紙6和緩沖墊7，所述表面裝飾層3通過粘合層5粘合到板芯1上，所述緩沖墊7通過粘合層5粘合到平衡紙6上。所述耐磨層2可以是含有三氧化二鋁和聚氨酯的三聚氰胺樹脂，也可以是UV油漆。所述粘合層5是PU膠粘劑或環氧樹脂膠，還可以是熱熔性粘膠或防水粘膠，PU膠粘劑耐火耐水，不會受潮濕影響板材質量。平衡紙6在板材上的主要作用是提高板材的力學性能，使板材不容易變形。緩沖墊7可以選用軟木、橡膠或發泡膠，能提高腳感的舒適度。其中，所述表面裝飾層為木皮或三聚氰胺紙或石料板或瓷磚或橡膠或油氈或防火板。經過反復試驗，得到以下原料配方表一滿足生產需要。其中的數值為重量百分比記。表一采用上述比例配備原料制備的板材，經檢測，規格尺寸為1220mm×2440mm×12mm的本復合環氧樹脂板材的最佳性能參數能達到以下值：性能復合環氧樹脂板材洛氏硬度(HRC)105彎曲強度(MPa)30彎曲彈性模量(GPa)6拉伸斷裂應力(MPa)17簡支梁無缺口沖擊強度(kj/m2)3.2(C)壓縮強度(MPa)110甲醛含量(mg/L)0.3其中可以得出，本發明提出的復合環氧樹脂板材的彎曲強度可以達到30MPa,彎曲彈性模量可以達到6GPa，相比于現有的普通型高密度纖維板的彎曲強度只能達到25MPa～27MPa、彎曲彈性模量只能達到4GPa～4.5GPa，本發明的復合環氧樹脂板材的強度大大提高，且不易變形。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的
技術領域：
均包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3