本发明涉及一种复合地板及其制备方法,特别涉及一种静音防震复合地板及其制备方法。
背景技术:
静音和防震地板是指可以降低人在地板上行走所产生噪音和震动的一类功能地板。目前市面上的功能地板主要以木质或高分子材料为基材,与其他增强材料复合,加工成具有一定静音减震功能的地板。
目前国内静音减震地板主要有以下几种:软木地板、木基高分子复合静音地板和声学结构型静音减震地板。
软木地板最常用的生产工艺是用胶粘剂将天然软木制成的板材直接粘附在地板基材上(如纤维板、胶合板),从而使最终地板具有一定的静音功能。这种生产工艺简单,技术容易掌握,成本比较低,生产出来的地板具有一定的静音功能。但由于软木和纤维板或胶合板的收缩率不同,在长期使用过程中静音减震功能层和基材之间的胶结非常容易破坏,导致地板发生分层、变形等一系列问题。
另外一种软木地板的制作工艺是首先将天然软木进行深加工,提高其柔韧性、吸引降噪功能,并使软木的收缩率和地板基材的收缩率趋于一致,然后再将两者采用无毒环保型胶黏剂进行粘结。通过该种工艺制成的静音地板不仅具有很好的静音功能,而且脚感更加舒适,对环境不会造成污染,更加环保。但由于天然软木的预处理工艺复杂,难度较大,所使用的无毒环保型胶黏剂价格高,生产这种静音地板的成本较高。
木材-橡胶复合材料是近年来才被提出来的一类功能型复合材料,具有良好的防水、防腐、防蛀、防静电、隔音吸音、阻尼减震、隔热保温等性能,可以用作室内装修装饰材料、隔音吸音材料、阻尼减震材料、隔热保温材料,综合体现了木材的高效利用、废旧轮胎的无污染循环利用和提高林产品附加值等方面的价值,发展前景非常广阔。但目前关于木材-橡胶复合材料的研究还处于起步阶段,尚未形成工业化产品。
美国专利文献US2004255538描述了一种结构类似于三明治的静音减震地板,该地板将软木、橡胶和织物等弹性和隔音材料复合到木地板中,从而获得较好的减震隔音功能。日本专利文件JP2001239512通过在地板底面开孔槽的方法来实现地板隔音功能。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供一种静音防震复合地板,本发明还提供了该种静音防震复合地板的制备方法,适合工业化生产,具有良好的防水、防蛀、防静电、隔音、减震和隔热保温的功能。
为了实现上述第一目的,本发明的技术方案如下:一种静音防震复合地板,包括复合材料,其特征在于:该复合材料由重量份数的以下原材料制成:环氧树脂40-65份,二氧化硅气凝胶10-20份,木刨花30-60份,橡胶颗粒20-60份,羟丙基甲基纤维素10-20份,脂肪族缩水甘油醚3-10份,脂肪酸酰胺0.2-1份,丙烯酸酯0.2-1份,氢化酯荨麻油0.2-1份,聚酰胺0.2-1份,环己酮20-40份。
上述方案中:还包括实木条做的外框(1),所述复合材料包裹在在外框(1)内。
上述方案中:所述木刨花为杨木或马尾松木刨花。原材料易得。
优选:所述复合材料由重量份数的以下原材料制成:环氧树脂50-60份,二氧化硅气凝胶12-18份,木刨花40-50份,橡胶颗粒30-50份,羟丙基甲基纤维素12-18份,脂肪族缩水甘油醚5-8份,脂肪酸酰胺0.5-0.8份,丙烯酸酯0.5-0.8份,氢化酯荨麻油0.5-0.8份,聚酰胺0.5-0.8份,环己酮25-35份。
上述方案中:所述橡胶颗粒为废旧轮胎橡胶颗粒。
本发明的另一目的是这样实现的:一种上述静音防震复合地板的制备方法,其特征在于:按照如下步骤制备:
1)、将木刨花烘干,然后将其与环氧树脂、二氧化硅气凝胶、木刨花、橡胶颗粒、羟丙基甲基纤维素、脂肪族缩水甘油醚、脂肪酸酰胺、丙烯酸酯、氢化酯荨麻油、聚酰胺、环己酮混合均匀得到混合材料;
2)、将上述混合材料填充到模具中,经过预压、热压、砂光得到复合材料;
3)、将上述复合材料包裹到外框(1)内得到静音防震复合地板。
上述方案中:预压的压力为0.8-1.2Mpa,时间20-40s。
上述方案中:热压的温度为120-160℃,压力3.0-4.0MPa,时间6-10min。
上述方案中:所述静音防震复合地板的密度小于等于0.8g/cm3。
本发明中木刨花相当于软木细胞壁物质,起支撑、填充作用,主要提供物理力学性能,是结构当中的强度单元。橡胶相当于软木细胞腔中的密闭气体,起到类似弹簧的作用,为结构中的减震单元;其余添加剂在一定程度上相当于软木细胞壁中的软木脂,主要起到结构单元之间的胶接作用。
木刨花相对于橡胶颗粒,尺寸较小,当用量较大时,橡胶颗粒分散在木刨花中,橡胶颗粒周围都被木刨花所包裹,形成了木包橡胶结构。在该结构当中,木材之间产生大量胶接,形成了网状结构,大大提高了材料的物理机械性能。同时由于橡胶颗粒的存在,材料在发生弯曲变形时,弹性增强,材料的阻尼比增大,减震效果增加。
减震降噪效果:
将本发明得到的木材橡胶复合地板、普通胶合板和中密度纤维板的模态进行对比分析。结果可以看出:
1)在0-800Hz范围内,本发明得到的木材橡胶复合板共有8阶模态,普通胶合板有3阶模态,中密度纤维板有5阶模态。本发明得到的木材橡胶复合板不同模态之间的频率间距较小,板材的整体振动情况比胶合板和中密度纤维板都要更加复杂。
2)与胶合板和中密度纤维板相比,本发明得到的木材橡胶复合板具有较低的各阶固有频率,表明其在冲击载荷作用下具有较低的抵抗变形能力,即其抗弯刚度比胶合板和中密度纤维板小,弹性更好。同时,在低频范围内,较低的各阶模态固有频率,会使本发明得到的木材橡胶复合板在实际使用中更容易产生共振效应,从而使得材料中的橡胶颗粒减震降噪的功能得到充分发挥。
3)本发明得到的木材橡胶复合板的阻尼比胶合板和中密度纤维板的都要高。在外部载荷作用下,较高的阻尼可以加快振动的衰减,能量在传递过程中耗散较大,从而抑制结构的声辐射[}m3}:从能量转换的角度分析,阻尼较大的结构,能更有效地将振动产生的能量转变成结构的热能而耗散掉,从而减小了结构声辐射的能量。因此,本发明得到的木橡胶功能复台板材与胶合板和中密度纤维板相比,对振动具有较强的减幅作用,从而有效地降低了冲击载荷下所产生的噪音。
从中密度纤维板、胶合板和本发明得到的木材橡胶复合板撞击声和撞击声隔声的总声压级来看,木材橡胶复合板的撞击声明显低于中密度纤维板和胶合板,比中密度纤维板低14.8dB(A),比胶合板低1s.9dB(A);撞击声隔声也较低,比中密度纤维板低5.1dB(A),比胶合板5.4dB(A)。
本发明的木材橡胶复合板力学性能:
有益效果:本发明利用木制品加工剩余物和废旧轮胎粒料为原料制备的复合地板,具有良好的防水、防蛀、防静电、隔音、减震和隔热保温的功能。综合体现了木材的高效利用、废旧轮胎的无污染循环利用的价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
如图1所示,静音防震复合地板:包括实木条做的外框1,复合材料2包裹在在外框1内。
复合材料由重量份数的以下原材料制成:环氧树脂65份,二氧化硅气凝胶20份,木刨花60份,橡胶颗粒60份,羟丙基甲基纤维素20份,脂肪族缩水甘油醚10份,脂肪酸酰胺1份,丙烯酸酯1份,氢化酯荨麻油1份,聚酰胺1份,环己酮40份、橡胶颗粒为废旧轮胎橡胶颗粒。
木刨花有两种,一种为碎单板再次打碎后的刨花。树种:杨木;绝干密度:0.40.5g/cm;含水率:9%-10%;长度:5.030.0mm:宽度:1.53.0mm:厚度:0.51.0mm。
另外一种是木材加工厂刨、铣等旋切刀头等进行加工时产生的废料。树种:以杨木、马尾松为主的杂木;绝干密度:0.40.5g/cm;含水率:9%-10%;长度:1.030.0mm;宽度:1.03mm:厚度:0.3-8mm。
按照如下步骤制备:
1)、将木刨花烘干至绝干,然后将其与环氧树脂、二氧化硅气凝胶、木刨花、橡胶颗粒、羟丙基甲基纤维素、脂肪族缩水甘油醚、脂肪酸酰胺、丙烯酸酯、氢化酯荨麻油、聚酰胺、环己酮混合均匀得到混合材料。
2)、将上述混合材料填充到模具中,经过预压、热压、砂光得到复合材料。预压的压力为0.8-1.2Mpa,时间20-40s。热压的温度为120-160℃,压力3.0-4.0MPa,时间6-10min。
3)、将上述复合材料包裹到外框(1)内得到静音防震复合地板,密度小于等于0.8g/cm3。
实施例2
其它与实施例1相同,不同的是:
复合材料由重量份数的以下原材料制成;环氧树脂40份,二氧化硅气凝胶10份,木刨花30份,橡胶颗粒20份,羟丙基甲基纤维素10份,脂肪族缩水甘油醚3份,脂肪酸酰胺0.2份,丙烯酸酯0.2份,氢化酯荨麻油0.2份,聚酰胺0.2份,环己酮20份、橡胶颗粒为废旧轮胎橡胶颗粒。
实施例3:
其它与实施例1相同,不同的是:
复合材料由重量份数的以下原材料制成;
环氧树脂50份,二氧化硅气凝胶12份,木刨花40份,橡胶颗粒30份,羟丙基甲基纤维素12份,脂肪族缩水甘油醚5份,脂肪酸酰胺0.5份,丙烯酸酯0.5份,氢化酯荨麻油0.5份,聚酰胺0.5份,环己酮25份。
实施例4:
其它与实施例1相同,不同的是:
复合材料由重量份数的以下原材料制成;
环氧树脂60份,二氧化硅气凝胶18份,木刨花50份,橡胶颗粒50份,羟丙基甲基纤维素18份,脂肪族缩水甘油醚8份,脂肪酸酰胺0.8份,丙烯酸酯0.8份,氢化酯荨麻油0.8份,聚酰胺0.8份,环己酮35份。
本发明不局限于上述具体实施例,应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。