一种柔性三胺饰面金属板的生产工艺及其产品的制作方法

本发明属于板材，具体涉及一种柔性三胺饰面金属板的生产工艺及其产品。

背景技术：

1、泡沫铝是一种理想的结构功能一体化材料，具有轻质、吸能减震、吸音降噪、电磁屏蔽、隔热保温以及环保等性能特点，在航空航天、汽车、道路交通、建筑装饰等领域均具有广阔的应用前景。但是，当泡沫铝应用于板材行业时，由于其多孔的特性，表面凹凸不平无法直接饰面，另外，泡沫铝的抗折弯、抗拉伸性能较差，表面强度不够，不符合部分板材产品的高性能要求，因此，要将泡沫铝应用于板材领域时，需要对板材的结构及生产工艺进行针对性地研发和设计。

2、为了解决上述问题，申请号为202010573808.4的专利文献公开了一种低成本粘结牢固的泡沫铝复合板，包括泡沫铝基板、贴合板、纤维布层和塑料粘结剂，通过在贴合板上进行冲孔设计，在利用塑料粘结剂易于嵌入泡沫铝基板表面空隙中并渗透到纤维布的纹理里，塑料粘结剂穿过贴合板孔洞将纤维布、贴合板、泡沫铝基板牢固复合为一体。

3、上述现有技术制得的复合板有效保持了泡沫铝板的良好轻质特性，提高了板材的抗折弯抗拉伸性能，增强了板材的表面强度，但是，该技术方案只通过孔洞渗出的塑料粘结剂难以保证纤维布与贴合板牢固粘结，存在分层的风险，且只能通过喷涂或印花进行简单饰面，不能满足多样化个性化的消费需求，极大地限制了板材成品外观设计的多样性，存在改进空间。

4、申请人和发明人长期致力于三聚氰胺饰面领域的研发和改进，在这方面颇有建树，具有多个授权发明专利，综上分析，发明人基于三聚氰胺饰面技术，对多种材料特性和工艺参数等进行研发改进，开发出一种采用柔性三胺饰面的泡沫铝复合金属板及其生产工艺。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种柔性三胺饰面金属板的生产工艺及其产品，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种柔性三胺饰面金属板的生产工艺，包括如下步骤：

4、(a)准备发泡铝板；

5、(b)准备金属面板并对其双侧板面进行提高板面粗糙度的预处理；

6、(c)在所述发泡铝板的上板面和下板面喷洒阻燃聚氨酯发泡胶，将经过预处理的金属面板盖合于阻燃聚氨酯发泡胶上，冷压形成复合金属板；

7、(d)制备包含聚乙烯醇和三聚氰胺甲醛树脂的第一浸渍胶，将装饰纸浸渍于所述第一浸渍胶制成浸渍装饰纸；

8、制备包含丙烯酸乳液和三聚氰胺甲醛树脂的第二浸渍胶，将无纺布浸渍于所述第二浸渍胶制成浸渍无纺布；

9、将所述浸渍装饰纸压贴于浸渍无纺布，制成柔性三胺饰面层；

10、(e)预热所述复合金属板的表面，涂覆聚氨酯热熔胶，再与柔性三胺饰面层的浸渍无纺布所在面胶接，冷压，制得柔性三胺饰面金属板。

11、首先，考虑到发泡铝板表面凹凸不平无法饰面，且存在抗折弯、抗拉伸的性能较差、表面强度不够的问题，而金属面板具有防火防潮、优良的耐候性、优良的耐久性等优点，本发明将发泡铝板与金属面板复合形成一体板，既保留了发泡铝板的轻质、隔音、保温等优点，有效控制板材成品的重量，又通过设计金属面板改善板材的表面机械性能，同时所述金属面板还提供了饰面基础；

12、进一步地，本发明没有将金属面板直接作为发泡铝板的饰面，原因在于：一是金属面板的质感较为坚硬冰冷，即使进行饰面设计其色调也较为单一，且容易被划伤，二是若要将金属面板作为发泡铝板的饰面，其外观图案主要通过电镀、涂饰和转印这三种工艺实现，但这些工艺都不能真正地解决饰面设计图案单一的问题，电镀和涂饰经常存在不环保的问题，而且由于工艺限制设计图案的可选择性少，转印工艺印制的表面装饰层则易脱落，还存在图案、色彩不清晰的问题，而三聚氰胺饰面技术具有款式丰富、耐磨耐划、耐污染腐蚀、实木感强、简洁方便等优点，是定制家具和板式家具的首选，但是三聚氰胺饰面无法直接在金属板面压贴复合，容易出现粘接不牢、起泡、发白等质量缺陷，因而，本发明设计了特定的所述柔性三胺饰面，通过浸渍无纺布热压贴合浸渍装饰纸以实现对浸渍装饰纸的软化处理，有利于后续与金属面板紧密压贴，可以有效防止浸渍装饰纸平贴复合时出现开裂、脆裂等问题，即本发明将发泡铝板、金属面板和三聚氰胺饰面三者的优点完美融合，生产制得的柔性三胺饰面金属板具有轻质高强、吸能吸音、电磁屏蔽、防火防水、绿色环保、款式丰富、耐磨耐划等优点。

13、其次，本发明使用的阻燃聚氨酯发泡胶和聚氨酯热熔胶都是胶合强度高且拥有优异的耐气候性和耐水性的环保型胶水，既能保证产品各层间的粘接强度，又不影响其防水、环保等性能，阻燃聚氨酯发泡胶可以通过发泡填充发泡铝板表面的孔隙，延伸进入所述发泡铝板的孔洞内固化形成钉状结构，增大复合面积，再经过冷压可以使阻燃聚氨酯发泡胶完全固化，保证金属面板与发泡铝板之间的粘接强度。

14、最后，基于三胺饰面在高温下易加工的特性，本发明针对所述柔性三胺饰面层的制备、放卷等均进行了适宜的高温工艺设计，其余压贴操作则均通过冷压完成，避免高温压贴影响表面性能以及可能导致金属弯曲变形，进而影响板材的成品质量，同时也减少了生产能耗。

15、明显地，发泡铝板的性能、发泡铝板与阻燃聚氨酯发泡胶之间的结合强度对本发明来说至关重要，因而，发明人还对发泡铝板的制备进行研究改进，优选地，步骤(a)的发泡铝板的制备方法包括以下步骤：

16、(a1)将废旧铝加热到670～700℃后恒温直至其熔化，形成熔融铝。

17、(a2)向熔融铝中加入增稠剂金属钙粉，金属钙粉的添加量为熔融铝质量的1.5～1.9％，并以1200～1500r/min的搅拌速度搅拌5～10min，使金属钙粉与熔融铝混合均匀；

18、加入钙粉可以提高熔融铝的流动性，加快了熔融铝的氧化，缩短了到达至目标粘度的时间，还可以改善熔体的结构，提高产品的质量和性能，同时使后续加入的发泡剂可以快速地混合均匀，减少发泡剂的用量，降低成本。

19、(a3)熔融物的粘度持续升高，形成caal2o4稳定液体泡沫，当粘度为8.5～9.0×10-3pa·s时加入发泡剂，能使熔融物发泡更充分，所述发泡剂的添加量为熔融物质量的1.6～2.0％，并以1300～1600r/min的搅拌速度搅拌3～5min，使发泡剂在熔融物中均匀分布；

20、所述发泡剂为先包覆三氧化二铝，再包覆二氧化硅的氢化钛，所述三氧化二铝、二氧化硅和氢化钛的重量比为0.15～0.3∶0.2～0.3∶10，该发泡剂可以将开始释氢时间推迟90秒左右，有利于控制发泡工艺，使发泡铝板的发泡更均匀。

21、(a4)在670～700℃保温发泡5～10min，使熔融物膨胀并充分发泡。

22、(a5)自然冷却后经过压延、切割等机加工制得发泡铝板，所述发泡铝板的厚度为5～80mm，密度为0.2～0.8g/cm3，孔隙率为80～90％，孔径为1～5mm。

23、该方法制作的发泡铝板不仅保留了特有的优异性能，且密度更小，强度更大，孔径更小，孔隙率更大，为本发明的阻燃聚氨酯发泡胶提供更大的粘附面积，有利于提高发泡铝板与阻燃聚氨酯发泡胶之间的结合强度，另外本发明使用的是废旧铝作为原料，生产成本较低。

24、优选地，步骤(b)的预处理具体操作为：对金属面板进行板面清洁，然后用70～90目的砂粒，在0.3～0.5mpa的压力下进行喷砂处理，使其表面粗糙度ra为2～3μm，最后高压水洗。通过提高金属面板的表面粗糙度，为阻燃聚氨酯发泡胶和聚氨酯热熔胶提供更大的粘附面积，进而提高金属面板与柔性三胺饰面层、发泡铝胶结层的粘接强度。

25、具体地，所述金属面板为钢、铝、铝合金等金属板中的一种，厚度为1～5mm，位于发泡铝板两侧的两块金属面板材质和厚度均相同，避免后期加工产生变形，也方便设置统一的生产加工参数。

26、优选地，在步骤(c)中，所述阻燃聚氨酯发泡胶的喷洒量为35～45kg/m3，所述冷压的工艺参数为压力13～15mpa，时间4～6h，使阻燃聚氨酯发泡胶充分固化，保证金属面板与发泡铝板之间的粘接强度。

27、具体地，所述阻燃聚氨酯发泡胶燃烧性能等级达到b1级。

28、优选地，在步骤(d)中，所述聚乙烯醇和三聚氰胺甲醛树脂按0.2～0.4∶10的质量比混合制成第一浸渍胶，聚乙烯醇的加入可以提高浸渍装饰纸的柔韧性，有利于后续与其他层结构的压贴，同时也贴合本发明改善发泡铝板表面性能的研发思路；

29、所述浸渍装饰纸的浸胶量为130～150％，挥发物含量6～8％，预估化度30～50％，甲醛释放量≤0.5mg/l。

30、优选地，在步骤(d)中，所述丙烯酸乳液和三聚氰胺甲醛树脂按1.5～2.5∶1的质量比混合制成第二浸渍胶，提高无纺布的柔韧性，有利于后续与其他层结构的压贴，同时也贴合本发明改善发泡铝板表面性能的研发思路；

31、所述无纺布为多孔三维结构，方便胶水渗透，提高粘接强度，所述浸渍无纺布的克重为35～55g/m2，浸胶量5～10％，通过控制低浸胶量使所述无纺布浸胶后仍能保持凹凸不平的表面形态，有利于相邻层的胶料粘附，保证压贴表面质量。

32、优选地，在步骤(d)中，所述浸渍装饰纸和浸渍无纺布的压贴操作具体为：压力13～17mpa，温度180～190℃，时间15～20s，制成所述柔性三胺饰面层后，在所述浸渍无纺布的所在面喷洒软化剂，喷洒量为15～25g/m2，该工艺设计既能平衡热应力，保证柔性三胺饰面层的平整度，又进一步提高了柔性三胺饰面层的柔韧性和延展性，避免平贴过贴合辊时表面压裂，同时提高了柔性三胺饰面层背面(即浸渍无纺布所在面)对胶层的附着力。

33、所述柔性三胺饰面层的厚度为0.1～0.2mm。

34、具体地，所述软化剂为mjb-ns三聚氰胺软化剂与自来水以1∶15的质量比混合配置而成。

35、优选地，在步骤(e)中，所述聚氨酯热熔胶为湿固化型pur平贴热熔胶，具体地，所述pur平贴热熔胶为technomelt pur 4506型号产品。

36、具体地，所述浸渍无纺布的含水率为2.0～3.0％，一是为了控制浸渍无纺布的柔软度，保证压贴效果，二是浸渍无纺布中的微量水分加上浸渍装饰纸6～8％的挥发物含量和喷洒的软化剂及其他含活泼氢的化合物都可与湿固化型pur平贴热熔胶发生反应、扩链，生成交联网状结构且具有高内聚力的聚合物，使本发明的柔性三胺饰面层与金属面板之间的粘接强度进一步得到提高。

37、具体地，熔胶系统温度设为140～160℃，使pur热熔胶熔化；控胶辊温度150～190℃，转动频率0.5～3hz；涂胶辊温度100～140℃，转动频率5～30hz；均胶辊温度140～180℃，转动频率0.5～5hz。

38、优选地，在步骤(e)中，所述预热为分级预热设计，具体为：将所述复合金属板的板面预热至25～40℃，涂覆所述pur平贴热熔胶，涂覆量20～40g/m2，再预热至表面温度35～45℃，与柔性三胺饰面层的浸渍无纺布所在面胶接。

39、优选地，在步骤(e)中，所述复合金属板和柔性三胺饰面层的压紧胶接操作通过贴合胶辊和贴合钢辊进行辊压以实现，所述贴合胶辊的温度为160～165℃，使柔性三胺饰面层受热变软，避免柔性三胺饰面层平贴过贴合胶辊时表面压裂。

40、优选地，在步骤(e)中，所述冷压的具体操作为压力8～10mpa，时间12～24h，使湿固化型pur平贴热熔胶充分固化，保证胶层的粘接强度。

41、本发明还公开一种柔性三胺饰面金属板，通过上述的生产工艺制备而成。

42、具体地，所述柔性三胺饰面金属板包括发泡铝板、金属面板和柔性三胺饰面层，所述发泡铝板的两侧板面分别粘合所述金属面板，所述金属面板的外侧板面粘合所述柔性三胺饰面层；

43、所述发泡铝板和金属面板之间通过阻燃聚氨酯发泡胶层以粘合，所述阻燃聚氨酯发泡胶层延伸进入所述发泡铝板的孔洞内固化形成钉状结构；

44、所述柔性三胺饰面层包括浸渍装饰纸层和浸渍无纺布层，所述浸渍无纺布层与金属面板粘合，所述浸渍无纺布的表面形态凹凸不平，所述金属面板和浸渍无纺布层之间通过聚氨酯热熔胶层以粘合。