一种聚氨酯与木塑共挤成型的复合板材

1.一种聚氨酯与木塑共挤成型的复合板材，其特征在于，其包括木塑框架和发泡层，所述木塑框架设置有第一腔室，
所述发泡层填充在所述第一腔室内，所述发泡层与所述第一腔室的壁面相粘接，所述发泡层为发泡的聚氨酯层。
2.根据权利要求1所述的复合板材，其中，所述复合板材还包括一个或多个第二腔室。
3.根据权利要求1或2所述的复合板材，其中，在所述木塑框架内设置有平行于所述复合板材平面的一道或多道第一分隔内筋。
4.根据权利要求1或2所述的复合板材，其中，在所述木塑框架内设置有垂直于所述复合板材的一道或多道第二分隔内筋。
5.根据权利要求1或2中任意一项所述的复合板材，其中，所述复合板材的一端设置有凸楞，另一相对端设置有凹槽，一块复合板材的凸楞可以与另一块复合板材的凹槽相配合插接。
6.根据权利要求1或2中任意一项所述的复合板材，其中，所述复合板材的一端设置有台阶结构，另一相对端设置有台阶结构，一块复合板材台阶结构可以与另一块复合板材的台阶结构相配合连接。

一种聚氨酯与木塑共挤成型的复合板材\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种保温板材，尤其涉及一种聚氨酯与木塑共挤成型的复合板材。\n背景技术\n[0002] 现有的采用塑料树脂粉和木粉、木纤维等挤出生产木塑产品及共挤发泡生产技术，多是采用木塑自身的发泡及表层共挤PVC、PMMA等表层，中间内腔都是空置的，如果需要用作保温腔体，则需要在已经成型的木塑制品内部空腔二次打入发泡聚氨酯保温材料(如CN101545300A通过灌注法向复合板材的开口腔或闭口腔灌注发泡材料)；或采用木塑外壳成型冷却后向木塑外壳的内腔二次手工加入聚氨酯发泡、岩棉或发泡珍珠岩等保温材料，需要消耗极大的人工成本，效率极低以至于难于实现批量生产。\n实用新型内容\n[0003] 为了解决上述的现有技术问题，本实用新型制备一种发泡层与木塑框架复合为一体的共挤成型的复合板材，进一步提高了复合板材的物理强度和保温隔声性能。\n[0004] 本实用新型提供了一种聚氨酯与木塑共挤成型的复合板材，其包括木塑框架和发泡层，所述木塑框架设置有第一腔室，\n[0005] 所述发泡层填充在所述第一腔室内，所述发泡层与所述第一腔室的壁面相粘接，所述发泡层为发泡的聚氨酯层。\n[0006] 优选地，所述复合板材还包括一个或多个第二腔室。\n[0007] 优选地，在所述木塑框架内设置有平行于所述复合板材平面的一道或多道第一分隔内筋。\n[0008] 优选地，在所述木塑框架内设置有垂直于所述复合板材的一道或多道第二分隔内筋。\n[0009] 优选地，所述复合板材的一端设置有凸楞，另一相对端设置有凹槽，一块复合板材的凸楞可以与另一块复合板材的凹槽相配合插接。\n[0010] 优选地，所述复合板材的一端设置有台阶结构，另一相对端设置有台阶结构，一块复合板材台阶结构可以与另一块复合板材的台阶结构相配合连接。\n[0011] 与有关技术相比，本申请的有益效果如下：\n[0012] (1)本实用新型实施例的共挤成型的复合板材，发泡层的原料直接在复合板材内进行加聚反应和发泡，从而形成所述发泡层，节省了现有技术成型木塑中空墙板之后二次填充保温材料的工序，大大简化了加工工艺，节约了人力物力的消耗，并且在成型过程中发泡层与木塑框架相粘接，使发泡层与木塑框架复合为一体，进一步提高了整体墙板的物理强度和保温隔声性能。\n[0013] (2)本实用新型实施例的共挤成型的复合板材，发泡层可实现发泡效果490Kg/m3\n3\n以下，甚至达到238Kg/m，起到高效保温隔热隔音效果。\n[0014] (3)本实用新型实施例的共挤成型的复合板材，是通过特殊设计的挤出模具实现的，聚氨酯的原料组分分别通过第一流道和第二流道穿过模具型腔内的熔融态的木塑材料，然后再穿过第一模芯进入木塑框架的第一腔室，从而与木塑材料同步成型，聚氨酯紧紧地粘结在木塑框架的第一腔室里，从而形成一个整体复合板材。在不影响木塑框架成型的提前下，解决了聚氨酯穿过木塑框架进入复合板材内腔室的难题。\n[0015] (4)本实用新型实施例的共挤成型的复合板材，用作墙体板时，可以按照图纸直接从工厂下料切割，运送至工地可以直接如积木般拼装，该墙体板室内外侧可根据需要进行压花、涂装、转印、覆膜等各种装饰装修处理。该墙体板一次性解决了从室内到室外的墙体，具备了保温、隔热、隔音等性能，室内外表面不再需要保温等其它处理，大大节约了现场施工时间，不需要现场使用嵌缝剂、表面涂层、钉子、发泡密封胶等等工序，显著提升轻型房屋施工效率的同时，现场几乎零污染，几乎没有施工垃圾现场残留。快速施工，同样的地面基础上一般当天即可完工一整套别墅。\n附图说明\n[0016] 图1为本实用新型实施例1中的挤出模具的输出端的示意图；\n[0017] 图2为图1中A1-A1向的剖面示意图；\n[0018] 图3为图2中分流梭的B1-B1向的剖面示意图；\n[0019] 图4为本实用新型实施例1的共挤成型的复合板材的剖面示意图；\n[0020] 图5为本实用新型实施例2中的挤出模具的输出端的示意图；\n[0021] 图6为本实用新型实施例2的共挤成型的复合板材的剖面示意图；\n[0022] 图7-12为本实用新型实施例3-8的共挤成型的复合板材的剖面示意图；\n[0023] 附图标记：1-木塑框架，11-第一分隔内筋，12-第二分隔内筋，13-凸楞，14-凹槽，15-台阶结构，2-发泡层，3-挤出模具，31-模具本体，311-连接模板，312-分流模板，\n313-成型模板，314-出口模板，32-第一模芯，33-第二模芯，34-型腔，341-木塑进料口，\n35-第一流道，36-第二流道，37-汇合管，38-分流梭\n具体实施方式\n[0024] 下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。\n[0025] 实施例1\n[0026] (1)称取原料：\n[0027] 称取木塑框架1(即木塑材料层)的原料：聚氯乙烯40重量份、木粉(木材粉末35重量份、无机填充剂10重量份、抗冲改性剂8重量份、润滑剂2重量份、稳定剂2重量份、增容剂2重量份，加工助剂1重量份。\n[0028] 发泡内层的原料：发泡层2的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇37重量份；第二种聚醚多元醇16重量份；催化剂1重量份；硅油\n0.9重量份；发泡剂3重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂9重量份；无机填料10重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯39重量份。\n[0029] (2)制造过程：\n[0030] 复合板材由挤出模具3共挤成型，挤出模具3包括模具本体31和第一模芯32，第一模芯32设置在模具本体31上形成的型腔34内，\n[0031] 将上述木塑框架1的原料混合后加入第一挤出机的料斗内，然后挤出熔融态的木塑材料。将熔融态的木塑材料送入型腔34，并在间隙处冷却成型，该木塑框架1包括第一腔室。当挤出模具3设置有一个或多个第二模芯33时，第二模芯33之间及与模具本体31、第一模芯32之间存在用于注入熔融的木塑材料的空隙，将熔融态的木塑材料送入型腔34，在间隙处冷却成型后形成的与发泡层4复合为一体的木塑框架1包括外层和分隔内筋。\n[0032] 在木塑框架1从挤出模具3的输出端送出时，将发泡层2的原料分成第一预聚体和第二预聚体，分别通过第一流道35和第二流道36进入挤出模具3，汇合后送入第一腔室或在第一腔室汇合，发生加聚反应和发泡，从而形成与木塑框架1复合为一体的发泡层2。\n当在挤出模具3的挤出端的外侧设置有汇合管37时，第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36穿过模具本体31、型腔34和第一模芯32，然后在汇合管37内汇合，最后进入第一腔室内。当不设置汇合管37时，第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36直接进入第一腔室并汇合。\n[0033] 最后，经过冷却和成型后的木塑框架1和发泡层2经过定型模具，定型模具的冷却系统对木塑框架1和发泡层2冷却至室温，木塑框架1和发泡层2彻底固化，从而形成木塑框架1和发泡层2的复合板材，然后再由匀速牵引机进行牵拉，根据需要定长切割、包装入库。\n[0034] (3)挤出模具：\n[0035] 请参照图1和图2，具体的挤出模具3：包括模具本体31和第一模芯32，模具的进料端与挤出机连接。模具本体31还包括依次通过螺栓进行连接的连接模板311、分流模板\n312、成型模板313和出口模板314，连接模板311与挤出机连接。\n[0036] 第一模芯32设置在模具本体31上形成的型腔34内，该第一模芯32与模具本体\n31之间存在用于注入熔融的木塑材料的间隙。挤出模具3设置有第一流道35和第二流道\n36，第一流道35和第二流道36分别依次穿过模具本体31、型腔34和第一模芯32进入第一腔室。第一预聚体和第二预聚体分别通过第一流道35和第二流道36进入第一腔室。\n[0037] 为了在复合板材设置有两个或多个分隔腔室，还可以在挤出模具3内设置一个或多个第二模芯33。第二模芯33与模具本体31之间存在用于注入熔融的木塑材料的间隙，第二模芯33之间以及第二模芯33与第一模芯32之间也存在用于注入熔融的木塑材料的间隙，这些间隙与第一模芯32与模具本体31的间隔之间连通，注入熔融的木塑材料后可成形出复合板材的木塑框架部分。\n[0038] 为了将第一模芯32和第二模芯33固定在挤出模具3内，第一模芯32和第二模芯\n33可以分别通过连接筋与模具本体31连接，也可以将第一模芯32和第二模芯33的一端通过螺栓与连接模板311或分流模板312连接，从而实现固定。\n[0039] 图1和2所示的模具可以制造图4所示的复合板材，如图1和2所示，挤出模具3包括一个第一模芯32和两个第二模芯33。\n[0040] 第一模芯32和第二模芯33与模具本体31之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入这些间隙形成复合板材的木塑框架1的外层。\n[0041] 第一模芯32与两个第二模芯33之间之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入第一模芯32与两个第二模芯33之间的间隙，冷却后形成平行于复合板材平面的第一分隔内筋11。\n[0042] 两个第二模芯33相互之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，熔融态的木塑材料进入两个第二模芯33相互之间的间隙，冷却后可以形成一个第二分隔内筋12，第二分隔内筋12与第一分隔内筋11垂直。\n[0043] 第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成靠近外侧的一个第一分隔腔室和两个第二分隔腔室，发泡层2填充并粘接在第一分隔腔室内，另两个第二分隔腔室空置。两个第二模芯33的横截面的形状分别与上述两个第二分隔腔室横截面相对应。\n[0044] 成型模板313设置有发泡材料的第一入口和第二入口，第一入口371与第一流道\n35相连通，第二入口与第一流道36相连通，这样第一预聚体经第一入口和第一流道35进入汇合管37，第二预聚体经第二入口和第二流道36进入汇合管37，在第一预聚体和第二预聚体在汇合管37汇合后再进入第一腔室，然后在第一腔室内进行加聚和发泡，从而形成发泡层2。\n[0045] 为了对挤出模具3内的熔融状的木塑材料进行冷却，在模具本体31内的设置有水冷却通道或水冷却腔室。\n[0046] 分流模板312设置有木塑进料口341，挤出机挤出的熔融状的木塑材料可以从木塑进料口341进入分流模板312，经过分流模板312的分流作用后进入型腔34。\n[0047] 如图2和3所示，为了减小第一流道35和第二流道36对熔融态的木塑材料的阻力，第一流道35和第二流道36通过型腔34的部分分别由设置有两中空通道的分流梭38构成。分流梭38为梭形结构。\n[0048] 作为可变换的实施方式，第一流道35和第二流道36可以穿过分流模板312和第一模芯32，然后进入第一腔室，不需要穿过型腔34。\n[0049] (4)复合板材\n[0050] 其生产的复合板材的两端分别设置有台阶结构15，一块复合板材台阶结构15可以与另一块复合板材的台阶结构15相配合连接。\n[0051] 实施例2\n[0052] 本实施例生产如图6所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同。不同点在于：采用图5所示的挤出模具。\n[0053] 挤出模具：图5所示的模具可以制造图6所示的复合板材，如图5所示，挤出模具\n3包括一个第一模芯32和三个第二模芯33。\n[0054] 第一模芯32和第二模芯33与模具本体31之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入这些间隙形成木塑框架1的外层。\n[0055] 第一模芯32与三个第二模芯33之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入第一模芯32与三个第二模芯33之间的间隙，冷却后形成平行于复合板材平面的木塑框架的第一分隔内筋11\n[0056] 三个第二模芯33之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融态的木塑材料进入三个第二模芯33之间的间隙，冷却后可以形成两个木塑框架的第二分隔内筋\n12，第二分隔内筋12与第一分隔内筋11垂直。\n[0057] 第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成靠近外侧的一个第一分隔腔室和三个第二分隔腔室，发泡层2填充并粘接在第一分隔腔室内，另三个第二分隔腔室空置。三个第二模芯33的横截面的形状分别与上述三个第二分隔腔室的横截面相对应。\n[0058] 复合板材：由于型腔34的形状与实施例1的形状不同，从而制得的复合板材的外形不同。如图6所示，其生产的复合板材的均一端设置有第一凸楞13，另一相对端设置有第一凹槽14，一块复合板材的第一凸楞13可以与另一块复合板材的第一凹槽14相配合插接。\n[0059] 实施例3\n[0060] 生产如图7所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，不同点在于：\n[0061] 挤出模具：挤出模具3只设置有第一模芯32，而没有设置第二模芯33。第一模芯\n32与模具本体31之间设置有用于注入熔融的木塑材料的间隙，这样熔融的木塑材料进入间隙后，在第一模芯32的外围形成复合板材的木塑框架1，经冷却成型后，复合板材只有一个第一腔室，发泡层2则填充并粘接在第一腔室里。\n[0062] 实施例4\n[0063] 生产如图8所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，[0064] 不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯32和一个第二模芯33，如图8所示，其生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的一道第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和一个第二腔室，发泡层2填充并粘接在第一分隔腔室内，另一个第二分隔腔室空置。\n[0065] 实施例5\n[0066] 生产如图9所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，[0067] 不同点在于：挤出模具3内只设置有一个第一模芯32和两个第二模芯33。如图\n9所示，生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的两道第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和两个第二腔室，发泡层2填充并粘接在第一分隔腔室内，另两个第二分隔腔室空置。\n[0068] 实施例6\n[0069] 生产如图10所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例2基本相同，[0070] 不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯32、三个大型号的第二模芯33和一个小型号的第二模芯33。如图10所示，生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的两道第一分隔内筋11和垂直于木塑框架1平面的两个第二分隔内筋12，第一分隔内筋11和第二分隔内筋12将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和四个第二腔室，发泡层2填充并粘接在第一分隔腔室内，另四个第二分隔腔室空置。\n[0071] 实施例7\n[0072] 生产如图11所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同，不同点在于：\n[0073] 挤出模具3只设置有第一模芯32，而没有设置第二模芯33。其生产的复合板材的只有第一腔室，没有第二腔室，发泡层2填充并粘接在第一腔室内。\n[0074] 实施例8\n[0075] 生产如图12所示的复合板材，其制备方法和原料与实施例1基本相同，[0076] 不同点在于：挤出模具3内设置有一个第一模芯32和一个第二模芯33，金属型材采用图12中所示的金属型材2。\n[0077] 如图12所示，其生产的复合板材设置有平行于木塑框架1平面的一道第一分隔内筋11，第一分隔内筋11将木塑框架1分隔成一个第一分隔腔室和一个第二分隔腔室，发泡层2填充并粘接在其中第一分隔腔室内，另一个第二分隔腔室空置。\n[0078] 实施例9\n[0079] 实施例9与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层2的原料不同\n[0080] 称取木塑框架1的原料：聚乙烯52重量份、木粉20重量份、无机填充剂10重量份、润滑剂2重量份、增容剂2重量份，加工助剂1重量份、抗冲改性剂3重量份、阻燃剂9重量份。\n[0081] 发泡内层的原料：发泡层2的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇28重量份；第二种聚醚多元醇25重量份；催化剂1.2重量份；硅油0.8重量份；发泡剂2.8重量份；润滑剂0.4重量份；阻燃剂8重量份；无机填料12重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯42重量份。\n[0082] 实施例10\n[0083] 实施例10与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层\n2的原料不同\n[0084] 称取木塑框架1的原料：聚丙烯40重量份、阻燃剂10重量份、竹粉27重量份、无机填充剂15重量份、抗冲改性剂5重量份、润滑剂1重量份、增容剂2重量份。\n[0085] 发泡内层的原料：发泡层2的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇25重量份；第二种聚醚多元醇25重量份；催化剂0.8重量份；硅油0.2重量份；发泡剂3.0重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂9重量份；无机填料12重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯40重量份。\n[0086] 实施例11\n[0087] 实施例11与实施例1的制备方法相同，不同在于，其采用的木塑框架1和发泡层\n2的原料不同，\n[0088] 称取木塑框架1的原料：氯化聚氯乙烯40重量份、木粉30重量份、发泡剂3重量份，无机填充剂7重量份、抗冲改性剂8重量份、润滑剂2重量份、稳定剂3重量份、增容剂\n1重量份，加工助剂1重量份。\n[0089] 发泡内层的原料：发泡层2的原料分成A组分(即第一预聚体)配方：两种聚醚多元醇，第一种聚醚多元醇20重量份；第二种聚醚多元醇30重量份；催化剂1.6重量份；硅油0.6重量份；发泡剂4.5重量份；润滑剂0.3重量份；阻燃剂4重量份；无机填料10重量份；B组分(即第二预聚体)配方：异氰酸酯38重量份。\n[0090] 测试例\n[0091] 取实施例1和实施例10-12制备的复合板材(整体墙板厚度180mm，外层木塑壁厚\n10mm)，根据JG 169-2005测定发泡层密度和木塑框架密度，并根据GB 50222-1995测试防火等级，根据GB/T 13475-2008测定样品的传热系数。其测试结果见表1。\n[0092] 表1\n[0093] \n 实施例1 实施例10 实施例11 实施例12\n[0094] \n发泡层密度Kg/m3 349 238 301 396\n木塑外层密度Kg/m3 1255 1180 1130 850\n防火等级 B1 B2 B2 B1\n传热系数W/(m2K) 0.32 0.25 0.27 0.35\n[0095] 通过表1的数据可知，本实用新型实施例1和实施例10-12所制备的复合板材，该复合板材可直接用于制作轻型房屋的保温墙板，整体板厚可达100mm以上，通过配方中添加阻燃剂等办法可以达到复合板材阻燃B2级或B1级，阻燃性能都优于实木木屋墙体。传\n2\n热系数低于0.40W/(mK)，保温性能远远高于混凝土、加气混凝土、空心砖等传统房屋，保温性能优于实木木屋墙体。\n[0096] 虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。