一种金属与非金属复合板材制造技术

一种金属与非金属复合板材，由金属面板和Ａ胶片、Ｂ胶片在热压层压机上复合而成。其金属面板内表面比表面积扩大，内表面涂敷薄薄一层高性能的树脂胶，与若干张Ａ胶片、Ｂ胶片按照合适的顺序叠合后，一同放置在热压层压机上，采用合适的复合工艺，一次性整体固化成型。该复合板材性价比高，耐温性好，平整度高，应用领域广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属面复合板型材料，尤指金属薄板和非金属纤维 半固化胶片的层压复合板材。
技术介绍
现有的金属类复合板材的品种多，都具有不同的缺点。如铝塑板板 芯材质软，板面强度低，易划伤，不耐意外撞击；ZL97235972.9的"金 属薄板与玻璃胶布层压复合装饰材料"所描述的材料，成型质量较难控 制，平整度偏低，价格相对昂贵；ZL98213436.3的"金属薄板与非玻纤 胶片复合装饰材料"所描述的材料，平整度难以保证，剥离强度偏低， 配方杂乱，不利于批量生产。申请专利200810074243.4的"金属与非金属 复合板材"，文中部分内容叙述不够清晰，不够全面。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种便于工业化生产、成本适宜、板面平整度 高、复合界面剥离强度高的金属与非金属复合板材。本专利技术的技术方案将金属面板(一张或者二张)的内表面采用物 理或化学方法进行处理，净化干燥后，涂敷薄薄的一层耐高性能的树脂 胶(或胶膜)；按热膨胀系数计算原则I、 II和对称原则，计算选用的A 胶片、B胶片数量，按一定顺序叠合；放置在热压层压机上，采用合适 的热压复合工艺， 一次性整体固化成型。本专利技术中的金属面板，是不锈钢或者铜、铝、镀层钢、涂层钢、涂 层铝等的薄板，厚度为0.1-2MM。金属面板内表面采用物理或化学方法进行处理，如机械打毛、化学 腐蚀、电化学处理等，目的是使内表面的比表面积扩大，以增加粘结面 积，提高粘结强度；然后净化、干燥。半固化片中的胶水与金属面板粘结强度不是很好，本专利技术中的金属 面板内表面涂敷高性能树脂胶(或胶膜)，该胶渗透入经过事先处理的比 表面积扩大了的金属面板内表面，可确保极高的稳定的粘结强度。该高 性能树脂胶(或胶膜)的特点常温及接触压力下一般不固化，在较高 的压力和温度下固化，具有较高的粘结强度、较好的冷热稳定性。其品 种包括高性能的聚酯类胶、聚氨酯类胶、环氧类胶、酚醛类胶、环氧 改性胶、酚醛改性胶等等。本专利技术中的非金属纤维的半固化胶片，包括玻纤胶片、化纤布胶片、 纸质胶片、棉麻布胶片、木质胶片、其它无机非金属材料的胶片。非金属纤维半固化片所用的基材分两类型1) 、具有热胀冷縮性质的非金属纤维，包括纸纤维、棉麻纤维、 木纤维、石棉纤维、岩棉纤维等等，称为A纤维；具有热胀冷缩性质的 非金属纤维的半固化胶片称为A胶片；A胶片为一种、两种或者两种以 上A纤维制成的半固化胶片。2) 、具有热缩冷涨性质的非金属纤维，包括玻璃纤维、化学纤维 (本专利技术中选取耐高温的品种)、碳纤维、某些陶瓷纤维等等，称为B纤维；具有热縮冷涨性质的非金属纤维的半固化胶片称为B胶片；B胶片 为一种、两种或者两种以上B纤维制成的半固化胶片。本专利技术中，制作半固化胶片所用的胶水为环氧树脂、酚醛树脂、环 氧酚醛、酚醛丁醛、尿醛树脂、改性环氧树脂、改性酚醛树脂等高分子 树脂胶；胶水中或可添加阻燃剂，或可选用相应的阻燃型高分子树脂胶。本专利技术中，金属面板可为一张面板，也可为两张相同的面板，也可 为两张不同的面板。分三种情况，采用三种不同的计算原则(计算原则的含义详见具体实施方式中)，确定胶片数量、叠合顺序1)、 一张面板时，按照热膨胀系数计算原则I ，确定A胶片的张数、 B胶片的张数，将金属面板、A胶片、B胶片依次叠合；2) 、两张相同面板分别做上下面层时，将金属面板1、 A胶片和8 胶片的对称交错排布层，金属面板2依次叠合；3) 、两张不同面板分别做上下面层时，按照热膨胀系数计算原则II， 确定A胶片的张数、B胶片的张数，将金属面板l、 A胶片、B胶片、金 属面板2依次叠合；本专利技术中，将上述方法选取的原料叠合后， 一同放置于热压层压机 上复合，层压复合的温度、压力、时间等工艺参数根据胶片的品种、数 量等确定。本专利技术中，无论金属面板情况，部分A胶片和部分B胶片也可以交 错叠合。本专利技术的复合板材的总厚度为0.4-20MM。 本专利技术的金属板外表面，可再覆一层方便揭去的保护膜。 本专利技术的优点1)、与单一材质的金属装饰材料比较，减少金属用量、材料性价比 高。2)、与其他类型组合或复合装饰材料(如泡沫夹心板，铝塑板等) 比较，比强度高、耐温性好，应用领域广泛。3)、与ZL97235972.9,及 ZL98213436.3中的材料比较，平整度高、剥离强度高、适合工业化生产。附图说明图1，为涂层钢薄板与两种非金属纤维胶片复合前、叠合时的剖面 示意图。图中1、保护膜；2、涂层钢薄板；3、处理过的金属板内表面； 4、高性能胶膜；5、若干张纸胶片(A胶片)；6、若干张玻纤胶片(B胶 片)。图2，为不锈钢薄板与两种非金属纤维胶片复合后的剖面示意图。 图中1、保护膜；2、不锈钢钢薄板；3、不锈钢内表面、高性能胶膜、 纸胶片(A胶片)复合界面；4、纸胶片(A胶片)胶合层；5、 A胶片、 B胶片复合界面；6、玻纤胶片(B胶片)胶合层。具体实施例方式我们发现金属具有热胀冷縮现象，金属的热膨胀系数低于一般的非金属材料。 一般纸质纤维、棉麻布纤维、木质纤维、大部分无机非金属材料的纤维具有热胀冷缩性质；而玻玻璃纤维、大部分化学纤维、小部分无机非金属材料的纤维具有热縮冷涨性质。非金属纤维的各自不同的特性也 会相应地传递给各自的半固化胶片及其固化后的成品。各种材料的热膨胀系数不相同，这就决定了将它们随意叠合加热 复合，冷却后，以及日常使用中随温度变化，复合板材会出现严重的不 平整、翘曲现象。那么，经过复杂的热力学计算设计可知将两类相反性质的非金属 纤维的胶片按照合理的比例采用合适的叠合顺序复合后，其热力学性质 (如热膨胀系数)在一定的温度区间(比如-20"5(TC状态下)可以接近 金属板材。本专利技术就是结合上述原理，来解决如何保证多种材料的复合板材平 整度的难题。具体计算原则如下-1)、 一张金属面板时，采用热膨胀系数计算原则I :假设A胶片固化后的热膨胀系数a，厚度Ha; B胶片固化后的热膨胀系数b，厚度Hb;金属面板的热膨胀系数C，厚度HC;复合板材总厚度H。要求复合板材在-20"5(TC的常温状态下，基本保持平整，翘曲度<3%。也即要求在上述温度范围内，两种胶片复合固化后的热膨胀系数接近金属面板的热膨胀系数。步骤根据数值a、 b、 c、 Hc、 H，确定Ha、 Hb的数值，再由单 张胶片的厚度，从而获知各自可以选用的张数。将金属面板、A胶片、B7胶片依次叠合。2) 、两张不同的金属面板时，采用热膨胀系数计算原则II:假设A胶片固化后的热膨胀系数a，厚度Ha; B胶片固化后的热膨胀系数b，厚度Hb;金属面板l的热膨胀系数Cl，厚度HC1;金属面板2的热膨胀系数c2，厚度Hc2;复合板材总厚度H。要求复合板材在-20—5(TC的常温状态下，基本保持平整，翘曲度 <3%。也即要求在上述温度范围内，两种胶片复合固化后的热膨胀系数能够与两张金属面板的热膨胀系数协调，保证复合板材上下部分热胀 冷縮基本一致。步骤根据数值a、 b、 cl、 c2、 Hcl、 Hc2、 H，确定Ha、 Hb的数值关系，再由单张胶片的厚度，获知各自可以选用的张数。将金属面板l、 A胶片、B胶片，金属面板2依次叠合。3) 、两张相同的金属面板时，采用对称原则要求以中间层为基准，两类型胶片的排布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属与非金属复合板材，由金属面板和非金属纤维的半固化胶片在层压机上复合而成，其特征在于：　金属面板内表面经过处理，使得比表面积扩大；　内表面涂敷薄薄的一层高性能的树脂胶；　金属面板为一张面板，或者两张相同的面板，或者两 张不同的面板：　一张面板时，按照热膨胀系数计算原则Ⅰ，确定Ａ胶片的张数、Ｂ胶片的张数，将金属面板、Ａ胶片、Ｂ胶片依次叠合；　两张相同面板分别做上下面层时，将金属面板１、Ａ胶片和Ｂ胶片的对称交错排布层、金属面板２依次叠合；　 两张不同面板分别做上下面层时，按照热膨胀系数计算原则Ⅱ，确定Ａ胶片的张数、Ｂ胶片的张数，将金属面板１、Ａ胶片、Ｂ胶片、金属面板２依次叠合；　叠合后，放置在热压层压机上，采用热压复合工艺，一次性整体固化成型；　复合板材总的厚度为０ ．４－２０ＭＭ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐跃，
申请(专利权)人：徐跃，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]