CN101042003A

CN101042003A - 一种复合材料墙板

Info

Publication number: CN101042003A
Application number: CN 200710021395
Authority: CN
Inventors: 刘伟庆; 方海; 万里
Original assignee: Nanjing Tech University
Current assignee: Nanjing Tech University
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2007-09-26

Abstract

本发明涉及一种复合材料墙板，它包括芯材(1)，其特征在于在芯材(1)的上下表面开有网格状的凹槽(4)，并同时在凹槽(4)的相交处沿芯材(1)的厚度方向上设有穿孔(5)，在芯材(1)的两侧面设有纤维布层与树脂固化而成的面板(2)，在面板(2)的两侧面设有功能涂层(3)。本发明明显提高了芯材的抗压和抗剪能力，使该墙板甚至可用于承重结构，用于建筑领域外墙或内墙墙板、隔板；也可用于船舶上部建筑以及船舱、车辆内部的墙板、隔板。该新型墙板具有的特点是：重量轻，强度高，防潮、耐腐蚀、抗剥离、隔热、保温、节能，且可增强建筑的抗震性能，同时可工业化生产，易于施工、安装。

Description

一种复合材料墙板

技术领域

本发明涉及一种轻质高强的复合材料夹层结构墙板，可用于建筑领域外墙或内墙墙板、隔板；也可用于船舶上部建筑以及船舱内部的墙板、隔板以及用于车辆的隔板。

背景技术

传统的粘土砖、水泥板、钢材、木材等墙体材料已不能适应社会发展的要求，发展与大力推广应用新型墙体材料已刻不容缓。按照国家墙改规划的指导思想，大力发展新型墙体，研制开发轻质、高强、节能、便于工厂化生产、易于安装的新型复合墙板，是墙体材料革新的迫切需要，其意义重大。同时，钢结构、木结构等新型结构体系迅猛发展，迫切需要与之相配套的新型墙板，为其提供轻质高强、隔热保温的理想围护材料，促进钢结构、木结构等新型建筑体系的完善与发展。而对于船舶领域，其墙体材料对于轻质、高强、耐腐蚀均有较高的要求。而目前无论用于建筑领域还是船舶领域的复合墙板，均不能同时满足轻质、高强、节能、隔音、防潮、阻燃以及耐腐蚀等方面的要求，因此，急需研究开发新型的复合材料墙板。

发明内容

本发明的目的则是针对目前所使用的墙体材料的各种缺陷，提供一种新型的复合材料墙板。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种复合材料墙板，它包括芯材1，面板2，在芯材1的两侧面铺设有纤维布层与树脂固化而成的面板2，在面板2的两侧面铺设有石膏或砂浆、膨胀剂、聚丙二醇等功能涂层3。其中芯材1的上下表面开有网格状的凹槽4，也可同时在凹槽4的相交处沿芯材1的厚度方向上设有穿孔5。该复合材料墙板可以仅由芯材1和面板2组成，也可以仅由芯材1、面板2、功能涂层3和凹槽4组成，也可以由芯材1、面板2、功能涂层3、凹槽4和穿孔5组成。

所述的芯材1为轻木、泡沫或其它任意材质，它包括：Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或碳泡沫、。

所述的面板2由纤维布层与树脂固化而成，它包括：单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或杂交纤维布与不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂。纤维布层的铺设方向与层数可根据需要灵活调整，且芯材两侧面板的厚度可一致也可不一致。

所述的功能涂层3为设在面板2表面的材料，具有防火、阻燃等各种功能，它包括：石膏、砂浆、膨胀剂、聚丙二醇。

所述的凹槽4可以为尖形、矩形、开口三角形或其他任意形状。

所述的穿孔5布置在横向凹槽与纵向凹槽的相交处，它为圆形、椭圆形、方形、菱形或其它形状，且填充树脂，形成树脂柱。

上述的复合材料材料墙板可以采用手糊工艺、真空袋成型工艺、真空导入成型工艺或RTM成型工艺制备。

本发明具有如下优点：

用本发明复合材料墙板与其他产品相比，其最大的特点是：重量轻，强度高，防潮、耐腐蚀、抗剥离、隔热、保温、节能，可用于钢结构、木结构的、混凝土框架结构的外墙或内墙墙板、隔板，甚至可用于承重墙，可增强建筑的抗震性能；也可用于船舶上部建筑以及船舱内部、车辆内部的墙板、隔板。同时该复合材料墙板可工业化生产，易于施工、安装，在生产时，可按建筑模数和用户要求生产不同规格的大板，并预留门、窗。

附图说明

图1为复合材料墙板整体构造示意图之一。

图2为复合材料墙板整体构造示意图之二。

图3为复合材料墙板整体构造示意图之三。

图4为在芯材的两侧面开槽，并沿芯材厚度方向穿孔的结构示意图；

附图中：1为芯材，包括：轻木(Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板等)或泡沫(聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)；2为面板，由纤维布层与树脂固化而成；3为功能涂层，具有防火、阻燃等功能；4为凹槽，包括：尖形、矩形、开口三角形等；5为填满树脂的穿孔，即树脂柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明：

实施例1

本发明的复合材料墙板，它包括泡桐木材质的芯材1，在芯材1的两侧面均铺设有面板2，面板2由两层双轴向玻璃纤维布与具有阻燃性能的酚醛树脂固化而成，通过手糊工艺制备。

实施例2

本发明的复合材料墙板，它包括泡桐木材质的芯材1，在芯材1的上下表面开有正交布置的尖形凹槽4，在芯材1的两侧面均铺设有面板2，面板2由四层四轴向玻璃纤维布与乙烯基树脂固化而成，通过真空袋成型工艺制备，最后在面板2的两侧面均设有石膏涂层3。

实施例3

本发明的复合材料墙板，它包括聚氨酯泡沫材质的芯材1，在芯材1的上下表面开有平形相交的矩形凹槽4，并同时在凹槽4的相交处沿芯材1的厚度方向上设有圆形穿孔5，在芯材1的两侧面均铺设有面板2，面板2由三层双轴向碳纤维布与环氧树脂固化而成，通过真空导入成型工艺，最后在面板2的两侧面设有砂浆涂层。

上述复合材料墙板的制备方法多样，可以采用手糊工艺、真空袋成型工艺、真空导入成型工艺或RTM成型工艺制备，本发明以真空导入成型工艺和RTM成型工艺为例：

a.在轻木(包括：Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板等)和泡沫(包括：聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)芯材1的上下表面开正交布置的凹槽4(槽的形状可包括：尖形、矩形、开口三角形等)；

b.也可沿开完槽的芯材1的厚度方向设置穿孔5，孔布置在凹槽4的相交处，穿孔5一般为圆形，也可为椭圆形、方形、菱形等其它形状；

c.处理完毕的芯材1可根据工程需要加工成一定尺寸；

d.将一层或多层纤维布(包括：单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或杂交纤维布等)铺设于芯材1的上下表面，并整体置于真空袋或模具中；

e.通过真空导入成型工艺或RTM成型工艺将树脂(包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂等)灌入到真空袋或模具中；

f.根据需要，可在常温常压或高温高压情况下将树脂固化，待树脂固化成型后，取出构件。

g.在面板2两侧设功能涂层3，可以为石膏、砂浆等。

此时，纤维布与树脂固化成面板，填充树脂的凹槽4可明显增强面板2与芯材1之间的抗剥离能力，填充树脂的穿孔5变成圆柱形树脂柱，可明显提高芯材的抗压和抗剪能力，功能涂层3可具有防火阻燃的功能，从而即可获得新型的复合材料墙板。

其中：芯材1的种类与厚度、面板2的种类与层数、树脂的种类、穿孔5的布置与孔径、凹槽4的形状与尺寸，功能涂层3的种类均可根据需要灵活调整。

Claims

1、一种复合材料墙板，它包括芯材(1)，面板(2)，其特征在于在芯材(1)的两侧面设有纤维布层与树脂固化而成的面板(2)。

2、根据权利要求1所述的复合材料墙板，其特征在于在面板(2)的两侧面设有功能涂层(3)。

3、一种复合材料墙板，它包括芯材(1)，面板(2)其特征在于在芯材(1)的上下表面开有网格状的凹槽(4)，在芯材(1)的两侧面设有纤维布层与树脂固化而成的面板(2)，在面板(2)的两侧面设有功能涂层(3)。

4、根据权利要求3所述的复合材料墙板，其特征在于在凹槽(4)的相交处沿芯材(1)的厚度方向上设有穿孔(5)。

5、根据权利要求3所述的复合材料墙板，其特征在于所述的凹槽(4)为平行相交布置，形状为尖形、矩形、开口三角形。

6、根据权利要求4所述的复合材料墙板，其特征在于所述的穿孔(5)为圆形、椭圆形、方形、菱形。

7、根据权利要求1或3所述的复合材料墙板，其特征在于所述的芯材(1)的材质为Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或碳泡沫。

8、根据权利要求1或3所述的复合材料墙板，其特征在于所述纤维布层包括：单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或杂交纤维布。

9、根据权利要求1或3所述的复合材料墙板，其特征在于所述所述的树脂包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂。

10、根据权利要求2或3所述的复合材料墙板，其特征在于所述的功能涂层(3)材料为石膏、砂浆、聚丙二醇、膨胀剂。