CN101444980A - 多层钢塑复合板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造储液(气)罐的钢板预制件，尤其是一种钢塑复合板，按照本发明提供的技术方案，所述钢塑复合板，在金属板本体的其一表面固定有金属网状体，在金属板本体内壁附着将金属网状体包覆其内的增强塑料层，在增强塑料层表面设有耐腐蚀塑料内层，且金属网状体、增强塑料层与耐腐蚀塑料内层的边缘尺寸均小于金属板本体的边缘尺寸。本发明具有钢、塑两者粘结牢固、塑料不易脱落、有效防腐、可以有效分散塑料热胀冷缩幅度、耐压并耐腐蚀等优点。

Description

多层钢塑复合板及其制备方法

技术领域

本发明公开了一种主要用于制造储液(气)罐的钢板预制件，尤其是一种多层钢塑复合板，本发明还公开了一种多层钢塑复合板的制备方法。

背景技术

传统的几百立方、几千立方容积的巨型储液(气)罐。目前都是用实钢板现场焊接而成，再做内外防腐、防雷击、导静电等防护措施，此类设施具有永固性和永久性特点，一旦建成投入使用，不会轻易废弃或移地使用。因此，防腐工程的质量好坏决定该罐的使用寿命。而防腐工程的质量好坏首先决定与防腐材料的性能，同时还有施工时的人为因素和天气等自然因素，不定因素多，质量保证有一定难度。

这样的储液(气)罐为了达到防腐效果，都在储液(气)罐内壁喷涂有防腐蚀的塑料层，但是由于两者的热胀冷缩系数相差一个数量级，如何使两者复合后不可分离，特别是大面积、可工程应用的厚层钢塑复合，是个世界级难题。目前的钢、塑复合板都是采用胶粘法。但胶粘剂的胶粘力是有限的，对于薄型、小面积、短期应用的还可以。但要长期应用于工程设备的，胶粘剂就无能为力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种钢、塑两者粘结牢固、塑料不易脱落、有效防腐、可以有效分散塑料热胀冷缩幅度、耐压并耐腐蚀的多层钢塑复合板。

按照本发明提供的技术方案，所述多层钢塑复合板，在金属板本体的其一表面固定有金属网状体，在金属板本体内壁附着将金属网状体包覆其内的增强塑料层，在增强塑料层表面设有耐腐蚀塑料内层，且金属网状体、增强塑料层与耐腐蚀塑料内层的边缘尺寸均小于金属板本体的边缘尺寸。

所述的金属网状体断面呈波浪状，且金属网状体通过波浪状的波谷处焊接于金属板本体的内壁面。

增强塑料层为增强型改性PE塑料层。

耐腐蚀塑料内层为致密型耐腐蚀PE塑料层。

本发明一种多层钢塑复合板的制备方法，包含如下步骤：

a、在金属板本体上表面四边空出15～20mm的边，然后在金属板本体中间焊上金属网状体；

b、在金属网状体外侧，用3～5cm宽的带钢侧立焊在金属板本体上，构成一个框体，把金属网状体围出来；

c、在框体里铺设增强塑料层的粉末，增强塑料层粉末粒度小于30目，增强塑料层粉末的铺设厚度大于或等于三倍金属网状体的厚度并小于框体的高度；

d、把步骤c的金属板本体放到加热器上加热，温度控制在180～210℃，增强塑料层粉末熔融，实现钢塑复合，并迅速将增强塑料层粉末厚度1/4～1/3倍的耐腐蚀塑料内层粉末撒到得到熔融状的增强塑料层上，耐腐蚀塑料内层粉末的粒度小于30目，耐腐蚀塑料内层熔融形成钢塑复合板半成品；

e、把步骤d的钢复合板半成品冷却备用，具体冷却过程为待塑料粉末全部熔融后，立即停止加热，让其自然冷却，自然冷却至增强塑料层表面温度降到155～165℃，开始吹风冷却，吹风冷却至增强塑料层表面温度降到85～95℃，喷水在金属板本体下表面加速冷却，直至增强塑料层冷却至室温；

f、将带钢形成的框体敲下去除，得到钢塑复合板成品。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1的A—A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：本发明主要由金属板本体1、金属网状体2、增强塑料层3与耐腐蚀塑料内层4等构成。

本发明的钢塑复合板，在金属板本体1的其一表面固定有金属网状体2，所述的金属网状体2断面呈波浪状，且金属网状体2通过波浪状的波谷处焊接于金属板本体1的内壁面。在金属板本体1内壁附着将金属网状体2包覆其内的增强塑料层3，增强塑料层3为增强型改性PE塑料层。在增强塑料层3表面设有耐腐蚀塑料内层4，耐腐蚀塑料内层4为致密型耐腐蚀PE塑料层。且金属网状体2、增强塑料层3与耐腐蚀塑料内层4的边缘尺寸均小于金属板本体1的边缘尺寸。

上述多层钢塑复合板的制备方法包含如下步骤：

a、在金属板本体1上表面四边空出15～20mm的边，然后在金属板本体1中间焊上金属网状体2；

b、在金属网状体2外侧，用3～5cm宽的带钢侧立焊在金属板本体1上，构成一个框体，把金属网状体2围出来；

c、在框体里铺设增强塑料层3的粉末，增强塑料层3粉末粒度小于30目，增强塑料层3粉末的铺设厚度大于或等于三倍金属网状体2的厚度，并小于框体的高度；

d、把步骤c的金属板本体1放到加热器上加热，温度控制在180～210℃，增强塑料层3粉末熔融，实现钢塑复合，并迅速将增强塑料层3粉末厚度1/4～1/3倍的耐腐蚀塑料内层4粉末撒到得到熔融状的增强塑料层3上，耐腐蚀塑料内层4粉末的粒度小于30目，耐腐蚀塑料内层4熔融形成钢塑复合板半成品；

e、把步骤d的钢复合板半成品冷却备用，具体冷却过程为待塑料粉末全部熔融后，立即停止加热，让其自然冷却，自然冷却至增强塑料层3表面温度降到155～165℃，开始吹风冷却，吹风冷却至增强塑料层3表面温度降到85～95℃，喷水在金属板本体1下表面加速冷却，直至增强塑料层3冷却至室温；

f、将带钢形成的框体敲下去除，得到钢塑复合板成品。

本发明的原理是：

一、首先，金属网状体2与增强塑料层3在加热成型过程中组成网塑复合材料。这里的增强塑料层3是基体、连续体；金属网状体2可看作是特殊的“多向编织连续纤维”增强分散相。金属网状体2被包覆在整体的增强塑料层3层里，它的网格，从内部把整体的增强塑料层3分散成无数个小块；把整体增强塑料层3的收缩力化整为零，分散到各小块里实现。

二、增强塑料层3中的塑料在冷却结晶时，以金属网状体2的网丝成为结晶核，使每小格里的增强塑料层3的塑料块结构一致；由许多这样的小块组成的网塑复合板，它的型式与夹丝玻璃相似；把它看作一种组元，与另一组元——钢壳复合成多层钢塑复合材料。这就是多层钢塑复合材料的结构特征。

三、多层钢塑复合材料是在成型机上一次成型的。金属网状体2电焊在金属板本体1上的，它犹如在金属板本体1上“涂”上一层“胶粘剂”。当金属板本体1里放了形成增强塑料层3的塑料颗粒，上成型机加热成型时，它首先被熔融后的塑料包覆，成为金属板本体1和增强塑料层3的中间连结体，把金属板本体1、增强塑料层3两层构成一体。由于电焊把金属网状体2牢牢地固定在金属板本体1上，因此，金属板本体1、增强塑料层3牢不可分。

四、增强塑料层3的主体原材料是LLDPE塑料。该塑料本身与钢铁有很好的粘结性，它能牢固地包覆金属网状体2，也能牢固地粘结在金属板本体1上。因此，在金属板本体1、增强塑料层3两个界面处也不会产生层间渗漏现象。

因为塑料从熔融状到冷却结晶，体积要收缩3～5％，由此产生一股强大的收缩力。当这股收缩力大于钢塑间的粘结力，钢、塑界面就分离了。胶粘剂的作用就在于企图拉住钢、塑界面不分离。但，当收缩力大于粘合力，钢、塑界面必然分离。这股收缩力是塑料固有的属性，不可改变的。钢、塑能否复合得牢不可分，关键在于如何妥善处理这股收缩力。

本发明的多层钢塑复合板的结构特征：

一、首先，金属网状体2与增强塑料层3及耐腐蚀塑料内层4在加热成型过程中组成网塑复合材料。这里的增强塑料层3及耐腐蚀塑料内层4是基体、连续体；钢网可看作是特殊的“多向编织连续纤维”，增强分散相。

二、增强塑料层3在冷却结晶时，以金属网状体2的网丝成为结晶核，使每个网格里的塑料块结构一致；由许多这样的小块组成整块的网塑复合板；再把整块的网塑复合板看作一组元，与另一组元——钢板，复合成钢塑复合板。

三、金属网状体2被包覆在整体的增强塑料层3里，它的网格，从内部把整体的塑料层分散成许多小块；把整体塑料层的收缩力分散到各小块里去实现。

3、应用钢网结构处理这股收缩力的机理，是一个综合效能，分析如下：

其一，是把整体增强塑料层3及耐腐蚀塑料内层4的收缩力分散到各小块里去实现；

其二，金属网状体2电焊在金属板本体1上，它犹如在金属板本体1上“涂”上一层永固性“胶粘剂”。由于电焊把金属网状体2牢牢地固定在金属板本体1上，因此，网塑层与金属板本体1就牢不可分了。

其三，增强塑料层3与金属板本体1两界面是在成型过程中，塑料熔融状态时粘结的，粘结质量好。

其四，钢塑复合板的主体原材料是LLDPE塑料。该塑料本身与钢铁有很好的粘结性，它能牢固地包覆钢网，也能牢固地粘结在钢板上。因此，在钢、塑两个界面处也不会产生层间渗漏现象。

其五，钢塑复合板是在成型机上金属板本体1、金属网状体2、增强塑料层3及耐腐蚀塑料内层4一次性整体成型的。

通过上面的分析、阐述，可以得到以下几个结论：

使用时，在焊接形成储液(气)罐后，需在罐体的金属板本体1另一表面喷涂上耐腐蚀塑料外层，这样，罐体的两面是耐腐蚀的塑料层，与全塑产品等效；里面是钢壳，它在受压方面与钢铁等效。它克服了钢铁不耐腐蚀，塑料不耐压的致命弱点；发扬了它们各自的独特优点。本发明的多层钢塑复合板，可拼焊成任意大容积的容器。金属网状体2在多层钢塑复合材料里具有的决定性作用，一是有效地连接钢、塑两界面；二是把整体塑料层的收缩力分散到各网格小块里实现，确保钢、塑牢不可分离。

Claims (5)

1、一种多层钢塑复合板，其特征是：在金属板本体(1)的其一表面固定有金属网状体(2)，在金属板本体(1)内壁附着将金属网状体(2)包覆其内的增强塑料层(3)，在增强塑料层(3)表面设有耐腐蚀塑料内层(4)，且金属网状体(2)、增强塑料层(3)与耐腐蚀塑料内层(4)的边缘尺寸均小于金属板本体(1)的边缘尺寸。

2、如权利要求1所述的多层钢塑复合板，其特征是：所述的金属网状体(2)断面呈波浪状，且金属网状体(2)通过波浪状的波谷处焊接于金属板本体(1)的内壁面。

3、如权利要求1所述的多层钢塑复合板，其特征是：增强塑料层(3)为增强型改性PE塑料层。

4、如权利要求1所述的多层钢塑复合板，其特征是：耐腐蚀塑料内层(4)为致密型耐腐蚀PE塑料层。

5、权利要求1-4任意一项所述的多层钢塑复合板的制备方法包含如下步骤：

a、在金属板本体(1)上表面四边空出15～20mm的边，然后在金属板本体(1)中间焊上金属网状体(2)；

b、在金属网状体(2)外侧，用3～5cm宽的带钢侧立焊在金属板本体(1)上，构成一个框体，把金属网状体(2)围出来；

c、在框体里铺设增强塑料层(3)的粉末，增强塑料层(3)粉末粒度小于30目，增强塑料层(3)粉末的铺设厚度大于或等于三倍金属网状体(2)的厚度并小于框体的高度；

d、把步骤c的金属板本体(1)放到加热器上加热，温度控制在180～210℃，增强塑料层(3)粉末熔融，实现钢塑复合，并迅速将增强塑料层(3)粉末厚度1/4～1/3倍的耐腐蚀塑料内层(4)粉末撒到得到熔融状的增强塑料层(3)上，耐腐蚀塑料内层(4)粉末的粒度小于30目，耐腐蚀塑料内层(4)熔融形成钢塑复合板半成品；

e、把步骤d的钢复合板半成品冷却备用，具体冷却过程为待塑料粉末全部熔融后，立即停止加热，让其自然冷却，自然冷却至增强塑料层(3)表面温度降到155～165℃，开始吹风冷却，吹风冷却至增强塑料层(3)表面温度降到85～95℃，喷水在金属板本体(1)下表面加速冷却，直至增强塑料层(3)冷却至室温；

f、将带钢形成的框体敲下去除，得到钢塑复合板成品。

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