一种热塑性复合材料地板及其制备方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料技术领域，涉及一种热塑性复合材料地板及其制备方法和设 备。
【背景技术】
[0002] 目前市场上销售的地板主要是各种木质地板，如实木地板、强化地板、木塑复合地 板等等。它们要使用到大量的木材，木材是稀缺资源，其价格呈逐年上涨趋势，木质地板的 原材料成本越来越高。同时大量使用木材也不利于保护有限的森林资源。此外，木质地板 也存在许多性能上的缺陷。例如容易干缩湿胀，产生翘曲变形。容易被腐蚀，容易生虫被虫 蛀。强化地板和木塑复合地板在生产制造过程中产生甲醛等大量有毒气体对人体健康影响 极大。并且在安装地板后较长的一段时间内仍然释放大量的有毒气体，对居住在房屋内的 人产生健康危害。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无毒无害、耐变 形性更加优异，无永久形变的产生、耐久性更好、具有很好的耐候性和耐腐蚀性、维护方便 的热塑性复合材料地板及其制备方法和实现设备。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种热塑性复合材料地板，由热塑性树脂和沿地板水平方向呈层状平行分散在热 塑性树脂中的连续纤维组成。
[0006] 所述的复合材料地板中，相邻的两层连续纤维的取向方向不同，优选取向方向夹 角为 0° /90° 或 0° /45°。
[0007] 所述的复合材料地板中连续纤维的含量为30~55wt%，优选为40~55wt%，进 一步优选为50~55wt%。
[0008] 所述的连续纤维选自连续有机纤维、连续无机纤维中的一种或一种以上；
[0009] 所述的连续有机纤维选自聚丙烯纤维或芳纶纤维中的一种或一种以上；
[0010] 所述的无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；
[0011] 优选的，所述的连续纤维为两种或两种以上不同种类的连续纤维混编而成；
[0012] 所述的热塑性树脂选自聚烯烃、聚酰胺、热塑性聚酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共 聚物（ABS)或聚氯乙烯（PVC)中的一种或一种以上。
[0013] 所述的聚烯烃为均聚聚乙烯、共聚乙烯（PE)、均聚聚丙烯或共聚聚丙烯（PP);
[0014] 所述的聚酰胺包括尼龙6或尼龙66 ;
[0015] 所述的热塑性聚酯为聚对苯二甲酸二乙醇酯（PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)或聚碳酸酯（PC)。
[0016] 一种上述热塑性复合材料地板的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)铺放多层连续纤维增强热塑性片状原料，形成坯料；
[0018] (2)将步骤（1)中铺好的坯料进行加热，使连续纤维增强热塑性片状原料中的热塑 性树脂熔融；
[0019] ( 3)然后通过传送装置送入预热的模具中，加压冷却成型后取出修边制得所述热 塑性复合材料地板。
[0020] 步骤（1)中所述的连续纤维增强热塑性片状原料选自连续纤维增强热塑性树脂预 浸带或有机纤维与无机纤维编织的片状混纱材料或两种无机纤维编织成的片状混纱增强 的热塑性树脂片材。
[0021] 步骤（1)中所述的连续纤维增强热塑性片状原料为15-20层，叠放高度为5~ 8mm ；
[0022] 步骤（2)中所述的加热温度为160~220°C ;
[0023] 步骤（3)中所述的加压压力为5_20MPa，模具的预热温度为50~110°C，保压时间 为 3 ~lOmin。
[0024] 所述的烘箱的加热方式为红外加热或电阻丝加热；
[0025] 所述的模具的加热方式为循环导热油加热，压力控制方式为液压控制。
[0026] -种述热塑性复合材料地板的生产设备，包括依次排列的铺料平台、传送装置、烘 箱和模具，还包括控制台，其中传送装置穿过烘箱，传送装置的两端分别靠近铺料平台和模 具。
[0027] 所述的铺料平台与传送装置的高度相同。
[0028] -种上述热塑性复合材料地板的制备方法，包括以下步骤：
[0029] (1)将多层连续纤维增强热塑性片状原料铺放在铺料平台1上，形成坯料；
[0030] (2)将步骤（1)中铺好的坯料通过传送装置2送入烘箱3中进行加热，使连续纤维 增强热塑性片状原料中的热塑性树脂熔融；
[0031 ] (3 )然后通过传送装置送入预热的模具4中，加压冷却成型后取出修边制得所述 热塑性复合材料地板。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0033] 1)本发明制备出来的地板具有很好的韧性，这样由于外力造成的变形，在外力撤 掉后又得到很好的回复，完全可以解决实木地板存在的由于外力而导致的实木不可恢复变 形，容易损坏不可修复的问题。
[0034] 2)本发明制备出来的地板具有很好的耐久性，能够耐腐蚀，与传统的木质地板和 木塑地板相比，其耐变形性更加优异，无永久形变的产生、耐久性更好、具有很好的耐候性。
[0035] 3)本发明制备出来的地板具有无毒无害等特性，并且在整个地板的制备安装和使 用过程中不存在任何有害人身体健康的有毒物质出现，并且在制备过程中不使用木材，体 现了国家节能环保，保护资源的目的。
[0036] 4)本发明制备方法工艺简单、操作容易、地板可以直接成型、成型容易、成型周期 短。
【附图说明】
[0037] 图1为生产热塑性复合材料地板的生产装置示意图。
[0038] 附图标注：
[0039] 1铺料平台， 2传送装置，
[0040] 3烘箱， 4模具，
[0041] 5控制台。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发 明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改 进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0043] 本发明一种热塑性复合材料地板的制备方法，制备热塑性复合材料地板所用的生 产装置示意图见图1，该生产装置包括：铺料平台1，用于铺至多层连续纤维增强热塑性片 状原料，形成坯料；传送装置2,用于铺好的坯料进入烘箱和模具以及出模；烘箱3,用于加 热坯料中的的热塑性树脂，烘箱3的温度根据热塑性树脂而设定，以能使热塑性树脂达到 熔融状态为准，较优的为160°C -220°C，烘箱3的加热方式为红外加热或电阻丝加热；模具 4,用于坯料的冷却定型，形成最终产品地板，其中模具温度控制在50-1KTC合模，模具压 力保持在5-20MPa，模具4的加热方式为循环导热油加热，压力控制方式为液压控制，保压 3-10分钟冷却定型；控制台5,用于控制整个流程的各类工艺参数，包括烘箱的温度、加热 时间、模具的温度、压力、时间。
[0044] 实施例1
[0045] 本发明一种热塑性复合材料地板的制备方法，利用如图1所示的生产装置进行制 备，包括以下步骤：
[0046] (1)将单向连续碳纤维增强聚乙烯预浸带（辽宁辽杰科技有限公司生产）按照 0/90铺层20层，厚度为5mm，其中碳纤维含量为3