基于高周波无胶压密技术的电热复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，所述电热复合材料自上而下依次包括第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层；其中，第一压密木层和第二压密木层均通过高周波加热压密制成，随后将第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层沿受力方向依次层叠放置后通过高周波二次加热压密，冷却降温，即得所述电热复合材料。该电热复合材料强度高、韧性大，还具有锁水性能、发热性能、抗压抗剪切性能和防腐耐磨性能。

Electrothermal Composites Based on High Cycle Wave Non-adhesive Compaction Technology

The present invention relates to an electrothermal composite material based on high-cycle non-adhesive compaction technology, which is characterized in that the electrothermal composite material comprises first compacted wood layer, first thermoplastic resin film layer, electrothermal layer, second thermoplastic resin film layer and second compacted wood layer from top to bottom, in which the first compacted wood layer and the second compacted wood layer are made by high-cycle heating compaction. Subsequently, the first compacted wood layer, the first thermoplastic resin film layer, the electrothermal layer, the second thermoplastic resin film layer and the second compacted wood layer are stacked in turn along the direction of force, then compacted by high cycle wave secondary heating, cooling and cooling, and the electrothermal composite material is obtained. The electrothermal composite has high strength, toughness, water-locking property, heat-generating property, compressive and shear resistance, corrosion and wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
基于高周波无胶压密技术的电热复合材料
本专利技术属于木板加工
，特别涉及一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料。
技术介绍
近年来，复合材料的研究与应用受到了高度的关注，其具有多种优良性能，无需二次加工，安装方便，但现有的复合材料多采用含有甲醛、二甲苯等对人体有害的有机材料，危害人体健康，无法满足人们的需求，同时多种木板制成的复合材料还存在开胶等问题，不良率高，增加了生产成本。另一方面，随着可科学技术的不断发展，结合加热元件的采暖地板继而出现，而现有电热复合材料木板存在着诸多不足，木材(例如木地板)在使用过程时会随着周围环境的温度、湿度变化产生干缩和湿胀，木材发生变形、翘曲和开裂，导致其机械性能降低，形变增大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，具有优良的机械性能、锁水性能、发热性能、抗压抗剪切性能、变形性能和防腐耐磨性能。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，所述电热复合材料自上而下依次包括第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层；制备所述材料至少包括下述步骤：1)选用密度不超过0.7kg/m3的两块木材，分别通过高周波加热压密，冷却降温，即得所述第一压密木层和第二压密木层；其中，单独压密使所述第一压密木层和第二压密木层的压缩率达到预设的初次压缩率P1；2)将第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层沿受力方向依次层叠放置后通过高周波二次加热压密，冷却降温，即得所述电热复合材料；其中，二次压密使所述第一压密木层和第二压密木层的压缩率达到预设的目标压缩率P2，1.1P1≤P2＜2P1。上述技术方案中，通过高周波高温超短时间压缩独立压密木层，制得的压密木层强度高、不变形、不回弹，且具有防水性能。并通过高周波低温二次压密则将电热层压制其中，避免因高温导致电热层的损坏。需要说明的是，所述初次压缩率和目标压缩率均是以原选用木材为未压缩基准进行评定的。其中，独立压密时达到初次压缩率，使得压密木层具有足够的强度和韧性，而目标压缩率在上述限定的范围内可保证二次压缩时有足够的应力形变来夹持电热层，使得压密的复合木材粘结紧固，其抗剪切力更佳。进一步的，步骤1)中的加热压密过程包括：将木板加热至温度为80-100℃，保温4-6min，压制获得目标压缩率的木材；将压制后的木板用高周波加热至木板温度为180-220℃，保温5-8min，制得固化木板；以水流速为0.9-1.5m/s的水冷技术将固化处理的木板冷却至木板平均温度为30-50℃。冷却处理过程中，根据木材的大小和材质，可以适当冷却到30-50℃，在实际生产中，当需要冷却到较低温度时，通过延长传送带的长度来实现；并且冷却时需要在木材的上下表面放置温度为180-220℃的金属板，金属板与木材的面积比优选为1.4-1.6：1，水冷技术为用水对金属板进行冷却，水的温度为16-17℃为宜。冷却时的金属板和高周波加热加压时的金属板可以为相同或者不同的金属板，冷水对金属板冷却时，由于金属板表面温度高，大量的水浇注金属板上时，金属板的温度可以通过蒸汽带走，进而对木材进行匀速降温，提高降温效果。进一步的，步骤2)中的二次加热压密过程包括：将层叠材料加热至温度110-120℃，保温2-3min；继续加热至125-130℃，保温10-15min；随后继续加热至170-180℃，保温25-40min，制得复合木材；以风速为9.2-9.7m/s、风的温度为55-60℃的风冷技术降温，即得电热复合材料。更进一步的，所述步骤2)之后还包括4)将降温处理后的所述电热复合材料在常温下放置15-20天，完成养生处理。进一步的，所述第一热塑性树脂膜层和第二热塑性树脂膜层均包括乙烯-醋酸乙烯类共聚物或聚烯烃类材料中的任意一种或多种的混合物；所述的聚烯烃类材料为聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯或含乙烯单元的乙烯类弹性体中的任意一种或至少两种的混合物。进一步的，所述第一热塑性树脂膜层和第二热塑性树脂膜层均为PVB膜，所述PVB膜的厚度为0.5-0.9mm，粘度为15.6-16.4Pa·s，所述PVB膜的弹性模量为8-90×106Pa。其中，PVB膜可以采用任何能够实现该技术效果的PVB膜；本专利技术通过具体限定热塑性树脂膜为PVB中间膜，能够进一步地提高复合材料的各项性能指标。进一步的，所述电热层包括聚酯薄膜基材，所述聚脂薄膜基材上表面设有发热体，所述发热体上设有外接电源线；所述电热层的上下表面均粘接有PI膜。PI膜用作绝缘薄膜，其本身具有优异的机械性能，抗张强度大；还具有良好的化学稳定性和耐湿热性能。需要说明的是，该处所述的发热体根据具体材料进行印刷或粘接在基材上，而在能实现通电发热的基础上，发热体的形状为条状、块状均可。进一步的，所述发热体为若干蜿蜒曲折排列的可导电的碳基油墨、石墨烯或金属载流体材料制成的发热条状体组成；所述发热条状体的两端均并联于外接电源线；所述电热层上还设有温控传感器，所述温控传感器通过外接电源线连接有温控器。更进一步的，所述第一压密木层和第二压密木层的外表面均涂布有EB膜；其中所述步骤2)之后还包括3)电热复合材料的上下表面进行抛光处理，然后在其表面涂覆EB固化涂料进行EB照射。该技术方案中，压密木层通过电子束照射固化，可实现EB涂岑的快速固化，提高木材刚性。进一步的，所述第一压密木层内侧对应所述外接电源线的位置设有容线槽体。本专利技术所述压密木的木材原料可采用现有常用的各类木地板材料；在一些示例中，制备木板的原料取自杨木、椴木和辐射松中的一种或多种。本专利技术提供的材料可用于制备航母内仓、军舰内仓、游轮内仓、地板、门或柜橱；本专利技术提供的方法制备的材料绿色环保、安全，不会对人体产生任何伤害。本专利技术提供的基于高周波无胶压密技术的电热复合材料具有强度高、韧性大、甲醛和二甲苯含量低的特点，同时还具有防水和防裂的性能。该材料通过木材首次压密获得压密木后与电热层材料进行二次压密制备而成，其即保留高周波短时高温压密带来的木材优质性能，又避免电热层高温损坏，压密后的复合木材粘结紧固，抗压抗拉性能佳，且抗横纹纵纹剪切力的性能好。附图说明图1为高周波无胶压密技术的电热复合材料的结构示意图；图2为高周波无胶压密技术的电热复合材料中的电热层的一种实施方式的结构示意图。其中，1为第一压密木层，2为第一热塑性树脂膜层，3为电热层，4为第二热塑性树脂膜层，5为第二压密木层，30为聚酯薄膜基材，31为发热体；32为外接电源线；33为温控传感器；34为温控器。具体实施方式本专利技术基于高周波无胶压密技术的电热复合材料技术方中，如图1所示，所述电热复合材料自上而下依次包括第一压密木层1、第一热塑性树脂膜层2、电热层3、第二热塑性树脂膜层4以及第二压密木层5。制备所述材料至少包括下述步骤：1)选用密度不超过0.7kg/m3的两块木材，分别通过高周波加热压密，冷却降温，即得所述第一压密木层和第二压密木层；其中，单独压密使所述第一压密木层和第二压密木层的压缩率达到预设的初次压缩率P1；2)将第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，所述电热复合材料自上而下依次包括第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层；制备所述材料至少包括下述步骤：1)选用密度不超过0.7kg/m

【技术特征摘要】
1.一种基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，所述电热复合材料自上而下依次包括第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层；制备所述材料至少包括下述步骤：1)选用密度不超过0.7kg/m3的两块木材，分别通过高周波加热压密，冷却降温，即得所述第一压密木层和第二压密木层；其中，单独压密使所述第一压密木层和第二压密木层的压缩率达到预设的初次压缩率P1；2)将第一压密木层、第一热塑性树脂膜层、电热层、第二热塑性树脂膜层以及第二压密木层沿受力方向依次层叠放置后通过高周波二次加热压密，冷却降温，即得所述电热复合材料；其中，二次压密使所述第一压密木层和第二压密木层的压缩率达到预设的目标压缩率P2，1.1P1≤P2＜1.5P1。2.如权利要求1所述的基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，步骤1)中的加热压密、降温过程包括：将木板加热至温度为80-100℃，保温4-6min，压制获得初次压缩率P1的木材；将压制后的木板用高周波加热至木板温度为180-220℃，保温5-8min，制得固化木板；以水流速为0.9-1.5m/s的水冷技术将固化处理的木板冷却至木板平均温度为30-50℃。3.如权利要求1所述的基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，步骤2)中的二次加热压密、降温过程包括：将层叠材料加热至温度110-120℃，保温2-3min；继续加热至125-130℃，保温10-15min；随后继续加热至170-180℃，保温25-40min，制得复合木材；以风速为9.2-9.7m/s、风的温度为55-60℃的风冷技术降温，即得电热复合材料。4.如权利要求1所述的基于高周波无胶压密技术的电热复合材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，
申请(专利权)人：王凯，
类型：发明
国别省市：北京,11