一种纤维板材的表面植砂工艺的制作方法

本发明涉及纤维板材，具体为一种纤维板材的表面植砂工艺。

背景技术：

1、环氧树脂层压板制备时，一般会将基布浸胶后干燥形成半固化片，再将多层半固化片叠铺，热压成型，在实际应用中，基布可以采用有机纤维布，也可以采用无机纤维布，现有市面上最常用的一般为玻璃纤维布或碳纤维布，制得的纤维板材具有较优异的力学性能，能够作为手机保护壳、汽车内饰板等投入应用，是现有研发人员重点关注的材料之一。

2、现有市面上的纤维板材的耐水性能较差，且表面耐磨性无法满足实际需求，因此为解决该技术问题，本申请公开了一种纤维板材的表面植砂工艺，以提高纤维板材的力学性能和耐磨性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纤维板材的表面植砂工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种纤维板材的表面植砂工艺，包括以下步骤：

4、(1)将植砂料和无水乙醇混合，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂，超声1～2h，40～50℃下搅拌反应6～8h，离心收集产物，洗涤干燥，得到氨基化植砂料；

5、将氨基化植砂料和支化聚醚胺混合，150～160℃下搅拌1～2h，收集产物，得到改性植砂料；

6、(2)将端环氧基聚醚、环氧树脂混合，搅拌均匀，得到组分a；将二乙烯三胺、支化聚醚胺混合，搅拌均匀，得到组分b；将组分a、组分b复配混合，得到胶液；

7、(3)取基布，在基布两侧涂覆胶液，110～120℃下干燥30～40min，得到预浸料；取改性植砂料，在预浸料两侧植砂，再在两侧涂覆胶液，130～140℃干燥0.5～1h，得到半固化片；

8、将若干半固化片叠铺，热压复合，得到所述纤维板材。

9、较优化的方案，步骤(1)中，所述硅烷偶联剂为kh-550，所述植砂料、硅烷偶联剂的质量比为1：(4～5)；所述植砂料为二氧化硅、氮化硼、二氧化钛、羧基丁腈弹性颗粒中的任意一种或多种复配；氨基化植砂料和支化聚醚胺的质量比为1：(3～4)。

10、较优化的方案，步骤(1)中，支化聚醚胺的制备步骤为：将均苯三甲酸、二乙二醇二(3-氨基丙基)醚混合，加热升温至190～200℃，反应3～4h，减压蒸馏至无明显气泡产生，反应结束后冷却至室温，得到支化聚醚胺。

11、较优化的方案，所述均苯三甲酸、二乙二醇二(3-氨基丙基)醚的摩尔比为1：

12、(2～2.1)。

13、较优化的方案，步骤(2)中，端环氧基聚醚的制备步骤为：将六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和四丁基溴化铵混合，氮气气氛下搅拌均匀，100～110℃下反应5～6h，反应结束后收集产物，四氢呋喃溶解，乙醚洗涤，再在80℃热水中沉淀洗涤3～5次，真空干燥，得到端环氧基聚醚。

14、较优化的方案，所述六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的摩尔比为1：

15、(3～4)，所述四丁基溴化铵用量为六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚总质量的3～3.5wt％。

16、较优化的方案，步骤(2)中，所述组分a、组分b的质量比为2：1；所述端环氧基聚醚用量为环氧树脂的5～8wt％；所述二乙烯三胺、支化聚醚胺的质量比为2：1。

17、较优化的方案，步骤(3)中，涂覆胶液时，胶液的单面涂覆量均为80～160g/m2，改性植砂料的植砂量为100～200g/m2，所述植砂料为二氧化硅、氮化硼、羧基丁腈弹性颗粒复配，质量比为2：1：1。

18、较优化的方案，步骤(3)中，所述基布的材质为玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、芳纶中的任意一种；本申请所述的基布包括纸基、布基、复合基、无纺布等多种材质，其中布基包含人造纤维、合成纤维、聚酯纤维等材质，具体材质选择可根据客户实际要求限定，再此不多做赘述；热压温度为150～160℃，压力为4～8mpa。

19、较优化的方案，根据以上任意一项所述的一种纤维板材的表面植砂工艺制备的纤维板材。

20、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

21、本发明公开了一种纤维板材的表面植砂工艺，方案先以均苯三甲酸、二乙二醇二(3-氨基丙基)醚反应，生成三臂支化聚醚胺，以三臂支化聚醚胺和二乙烯三胺复配作为固化剂，再以端环氧基聚醚、环氧树脂作为主树脂，两者混合配置得到环氧树脂胶液，接着在基布两侧涂覆环氧树脂胶液，通过植砂工艺引入植砂中间层，本方案实施例加工时通过喷洒植砂料实现植砂，实际生产可操作的植砂方法包括但不限于静电植砂、干法植砂喷洒、通过压合器具将植砂料压至预浸料表面等工艺，具体可根据企业需求及植砂料种类选择；最后涂覆环氧树脂胶液作为面胶，干燥形成半固化片，将半固化片叠铺，热压复合，得到所述纤维板材；该纤维板材不仅具有优异的力学性能，而且抗冲击性能得到提升，表面耐磨性好，且纤维板耐水性能也得到提升，能够广泛应用至电子器件、汽车配件等领域，实用性较好。

22、本方案技术点在于：(1)方案以六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚为原料，在四丁基溴化铵催化作用下反应生成端环氧基的支化聚醚，该物料引入至环氧树脂中，不仅能够提高环氧树脂胶液的固化交联密度，且聚醚中引入氟元素，能够有效提高纤维板材的耐水性能和力学性能，强度得到提升；(2)由于端环氧基的支化聚醚的引入，为进一步提高纤维板的抗冲击性能，方案引入了三臂支化聚醚胺为固化剂，并利用支化聚醚胺与小分子固化剂二乙烯三胺复配，综合提高纤维板的力学性能和抗冲击性能。

23、(3)方案在基布表面涂胶时，先涂覆胶液形成底层胶，此时通过植砂工艺引入耐磨植砂料(改性植砂料)，改性植砂料嵌至底胶表面并与底胶粘结，再涂覆胶液形成面胶，通过底胶、面胶的厚度限定，且由于改性植砂料的存在，纤维板的耐磨性能和表面硬度也得到提升；同时，方案对植砂料表面氨基硅烷偶联剂处理，再包覆支化聚醚胺，对其表面进行改性，从而使植砂料在后续热压时能够与两层胶液保持优异的粘附性能，综合保证产品的性能。

24、(4)植砂料限定为二氧化硅、氮化硼、二氧化钛、羧基丁腈弹性颗粒中的任意一种或多种复配，最优异的方案限定“植砂料为二氧化硅、氮化硼、羧基丁腈弹性颗粒复配，质量比为2：1：1”，以硬质填料二氧化硅和氮化硼复配，再添加弹性填料羧基丁腈弹性颗粒作为缓冲，该植砂料的限定能够提高产品的综合耐磨性能。

25、本发明公开了一种纤维板材的表面植砂工艺，方案调整了纤维板材涂覆胶液的配方，并通过植砂工艺引入植砂中间层，制备得到的纤维板不仅具有优异的力学性能，而且耐磨性能优异，耐水性较好，具有较高的实用性。

技术特征：

1.一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述硅烷偶联剂为kh-550，所述植砂料、硅烷偶联剂的质量比为1：(4～5)；所述植砂料为二氧化硅、氮化硼、二氧化钛、羧基丁腈弹性颗粒中的任意一种或多种复配；氨基化植砂料和支化聚醚胺的质量比为1：(3～4)。

3.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(1)中，支化聚醚胺的制备步骤为：将均苯三甲酸、二乙二醇二(3-氨基丙基)醚混合，加热升温至190～200℃，反应3～4h，减压蒸馏至无明显气泡产生，反应结束后冷却至室温，得到支化聚醚胺。

4.根据权利要求3所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：所述均苯三甲酸、二乙二醇二(3-氨基丙基)醚的摩尔比为1：(2～2.1)。

5.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(2)中，端环氧基聚醚的制备步骤为：将六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和四丁基溴化铵混合，氮气气氛下搅拌均匀，100～110℃下反应5～6h，反应结束后收集产物，四氢呋喃溶解，乙醚洗涤，再在80℃热水中沉淀洗涤3～5次，真空干燥，得到端环氧基聚醚。

6.根据权利要求5所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：所述六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的摩尔比为1：(3～4)，所述四丁基溴化铵的用量为六氟双酚a、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚总质量的3～3.5wt％。

7.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述组分a、组分b的质量比为2：1；所述端环氧基聚醚用量为环氧树脂的5～8wt％；所述二乙烯三胺、支化聚醚胺的质量比为2：1。

8.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(3)中，涂覆胶液时，胶液的单面涂覆量均为80～160g/m2，改性植砂料的植砂量为100～200g/m2，所述植砂料为二氧化硅、氮化硼、羧基丁腈弹性颗粒复配，质量比为2：1：1。

9.根据权利要求1所述的一种纤维板材的表面植砂工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述基布的材质为玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、芳纶中的任意一种；热压温度为150～160℃，压力为4～8mpa。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的一种纤维板材的表面植砂工艺制备的纤维板材。

技术总结本发明涉及纤维板材技术领域，具体为一种纤维板材的表面植砂工艺，方案先以均苯三甲酸、二乙二醇二(3‑氨基丙基)醚反应，生成三臂支化聚醚胺，以三臂支化聚醚胺和二乙烯三胺复配作为固化剂，再以端环氧基聚醚、环氧树脂作为主树脂，两者混合配置得到环氧树脂胶液，接着在基布两侧涂覆环氧树脂胶液，通过植砂工艺引入植砂中间层，最后涂覆环氧树脂胶液作为面胶，干燥形成半固化片，将半固化片叠铺，热压复合，得到所述纤维板材；该纤维板材不仅具有优异的力学性能，而且抗冲击性能得到提升，表面耐磨性好，且纤维板耐水性能也得到提升，能够广泛应用至电子器件、汽车配件等领域，实用性较好。技术研发人员：张宗权,陈建,何辉春,卢淼,王立志受保护的技术使用者：广东纵胜新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29