CN104652693B - 靓彩复合强化板 - Google Patents

Abstract

本发明属于景观构筑物围护用板技术领域，涉及一种靓彩复合强化板。本发明的靓彩复合强化板，采用多层复合结构，由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层、过渡层、支撑层、内衬层、内强力层和内饰层，或由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层、内衬层、支撑层、过渡层、内强力层和内饰层；所述多重复合装饰层添加具有折、散射和漫反射光学功能的微粒及荧光剂。本发明克服现有技术的不足，提供一种能够满足大型景观构筑物围护和装饰的技术要求，板体刚度高、装饰效果好、表面具有珠光、晶辉、金属和荧光等多种色彩效果的靓彩复合强化板。

Description

靓彩复合强化板

技术领域

本发明属于景观构筑物围护用板技术领域，涉及一种靓彩复合强化板。

背景技术

大型景观构筑物多用于广场、建筑群、景区和城镇的主题景观和标识物，是所在地的主旨精神和文化风俗的体现。其特点是造型独特、色彩丰富、结构复杂、体量庞大。若采用普通建筑材料，则面临着结构臃肿，造型失真，制作工期长，造价高等诸多缺憾。近年来，各地出现了许多采用玻璃钢（FRP，玻璃纤维增强塑料）制作的景观雕塑。FRP具有质轻高强、耐老化、表面美观、成型方便、可设计性强等优势，采用FRP制作的景观能够较好地实现景观设计师的创作意图。由于FRP景观所独具的优异材料特性，相对简单的成型工艺和适中的造价，因此颇受设计者的青睐和建设方的认可。

据报道，某地采用钢筋混凝土构架外装FRP板的方式，建成了多个高度为18～23m的塔形景观构筑物，取得了较好的装饰效果，也就是说，FRP材料适用于大型景观构筑物。如前所述，FRP与传统建材相比在性能上具有很多优势，但普通FRP材料的弹性模量E为10～20GPa，仅为钢材弹性模量E的1/10，其刚度不足是显而易见的。较低的刚度导致了FRP围护板的支撑间隔小，主体构架的梁、柱密度过高的后果。这不仅使连接点过多，也导致了主体框架的强度过裕，从而提高了造价。过多的支撑亦造成了内部光线的阻隔，使发光表面产生较多的阴影，影响了夜晚造型的美观。同时，普通FRP板多采用胶衣树脂表面，这种表面的质感、色彩及光泽较为单调，且耐候性、表面光泽和色度的保持能力较低。一般的胶衣表面在较短的时间（1～3年）之后，就会发生表面粉化、发白和褪色等老化现象。

综上所述，采用FRP板作为装饰围护材料制成的大型景观构筑物，因其优异的材料性能和良好的施工工艺性，虽能保证景观的造型、色彩和结构强度等主要技术性能，但也存在着诸如：板面的刚度低、连接跨度小和表面装饰效果欠佳等不足。因此，有必要提供一种既保留FRP材料性能的优势，又具有较好刚度和优良装饰效果，能满足大型景观构筑物围护及装饰要求的板材。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：克服现有技术的不足，提供一种能够满足大型景观构筑物围护和装饰的技术要求，板体刚度高、装饰效果好、表面具有珠光、晶辉、金属和荧光等多种色彩效果的靓彩复合强化板。

本发明的技术方案如下所述：

一种靓彩复合强化板，采用多层复合结构，由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层、过渡层、支撑层、内衬层、内强力层和内饰层，或由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层、内衬层、支撑层、过渡层、内强力层和内饰层；所述多重复合装饰层添加具有折、散射和漫反射光学功能的微粒及荧光剂。

作为优选方案：所述支撑层采用FRP插片格栅、聚丙烯蜂窝板、聚碳酸酯蜂窝板、铝蜂窝板、轻木板或泡沫塑料板其中的一种；其形状为平板，或上表面切成网格状，下部连接的平板，或矩形小块拼接的平面阵列；支撑层的下表面与内衬层事先粘接在一起，成为整张片材，在其向内衬层一侧弯曲时，另一侧形成逐块断开的内凹/外凸弧形。

作为优选方案：所述多重复合装饰层由外及内依次包括亮膜层、晶辉层、反射层：所述亮膜层添加有空心玻璃微珠、云母、稀土铝酸盐和改性二甲基硅油；所述晶辉层添加有玻璃微珠、云母和稀土铝酸盐；所述反射层添加有玻璃微珠和铝粉。

作为优选方案：

所述亮膜层自外及内依次包括外亮膜层和内亮膜层：基体材料为氟碳涂料；外亮膜层的厚度为20μm，内亮膜层的厚度为25～30μm；亮膜层材料重量配比为：

外亮膜层

氟碳涂料 100份，

云母粉 0.2份，

改性二甲基硅油 0.01份；

内亮膜层

所述晶辉层的基体材料为透光胶衣树脂，厚度为0.2～0.3mm，其材料重量配比为：

所述反射层（3）的基体为透光型不饱和聚酯树脂，其树脂胶液的材料重量配比为：

作为优选方案：

所述亮膜层的基体材料为FEVE型氟碳涂料；所述晶辉层的基体材料为间苯型透光胶衣树脂；所述反射层采用无碱玻璃纤维表面毡增强。

作为优选方案：所述外强力层和内强力层均为玻璃纤维增强塑料板，其基体树脂采用普通型或透光型不饱和聚酯树脂，增强材料为玻纤织物。

作为优选方案：所述过渡层和内衬层采用纤维毡，其通过粘接剂分别与各自相邻的外强力层、支撑层及内强力层按顺序两两相互粘接为一体。

作为优选方案：所述支撑层采用聚丙烯蜂窝板，过渡层采用玻纤表面毡，内衬层采用聚酯无纺布；过渡层采用与强力层基体树脂相同配比的基体树脂作为粘接剂，内衬层采用丙烯酸型粘接剂。

作为优选方案：所述内饰层采用丙烯酸透明涂料。

本发明的有益效果为：

本发明提出的靓彩复合强化板（SCRB，Splendid Composite ReinforcementBoard）采用了多层复合结构。这种结构能通过断面的铺层设计和筛选添加物种类及改变配比，有选择地利用材料的某个或某些特性，提高板材的特定使用性能。本发明的靓彩复合强化板与FRP实心饰面围护板相比具有以下性能优势：

1.极富质感的装饰表面本发明优选例靓彩复合强化板采用由亮膜层、晶辉层和反射层3个功能层构成的多重复合装饰层，在兼顾表面质量、强度、耐候性和制造工艺性的基础上，确定各个膜层的材料、厚度、配比和制作次序，并在不同层内添加了具有特定光学功能的微粒，利用薄膜光学和添加功能微粒方法，以达到预设的技术指标。其原理和功效为：

a）将最外面的亮膜层，分为两层，并限定各层厚度，在保证氟碳涂料的理化性能的基础上，提高表面的光度和色彩的鲜艳度；

b）加入空心玻璃微珠以提高表面硬度和改变反射光谱，加入云母微粉产生珠光，加入超细铝粉形成反射膜，从而使产品具有珠光、晶辉、金属和荧光等多种色彩效果；

c）加入玻璃微珠利用其对直射光的全反射性能；加入稀土铝酸盐利用它的荧光特性，使之满足在暗夜中对景观装饰性能的要求。

2.高刚度的轻体板材根据材料力学原理，把一块平板化简成简支梁，其刚度可以用EI表示。其中E是材料的弹性模量，同一材料的E相同；I是抗弯截面矩，它是梁截面的几何参数，与梁的截面尺寸有关。显然，当两块平板所用的强度材料相同（即E相同），截面的形状不同（I不同）时，若某块平板的I较大，则其刚度也大。由于I与板厚的3次方正相关，因此可以用增加厚度的方法提高刚度。举例说，两块基体总厚度同为6mm的FRP平板，第一块为实心平板；第二块为本发明的靓彩复合强化板，其内外强力层均为3mm的PRP材料，支撑层为15mm的聚氨酯泡沫板，板厚为21mm；以上这二块板的FRP材料用量相同，重量相近（靓彩复合强化板比FRP实心板重了0.6kg/m²），计算结果表明：靓彩复合强化板与FRP板相比，厚度仅增加了2.5倍，但刚度却提高了26.3倍。通俗地讲：在许用挠度为1.5L‰的条件下，假如FRP实心板的承载能力为1t，强力层等厚的靓彩复合强化板的承载能力为26.3t，竟提高了25.3倍。由此可以得出：在一定的板厚范围内，假定支撑层具有足够的抗压强度，采用相同强度材料的靓彩复合强化板的刚度要远远优于FRP板。经计算和试验数据表明，本发明实施例的靓彩复合强化板（L8.4m*B2.5m，FRP内外强力层厚3mm，板厚度21mm）用作景观围护材，采用周边悬挂固定方式，在风力10级的工况下，可安全使用。

3.优异的透光性能本发明的靓彩复合强化板若采用FRP插片格栅、聚丙烯（PP）蜂窝板、聚碳酸酯（PC）蜂窝板和铝蜂窝板的其中之一作为支撑层，改用透光型内外强力层并作必要的工艺调整后，就成为透光板材——晶彩复合强化板（GCRB，Glitter CompositeReinforcement Board）。晶彩复合强化板具有良好的透光性，其透光率仅略低于同等增强材料厚度的透光FRP板。

4.成熟简便的工艺本发明的靓彩复合强化板可采用现有成型设备或模具生产，制成定尺平板或整体成型的异型曲面板；靓彩复合强化板的安装，可参照玻璃、饰面石材的成熟安装工艺；便于实现造型设计师的艺术理念，适用于大型景观构筑物的制作。

5.良好的适用性本发明的靓彩复合强化板可用于大型景观构筑物平面和曲面的围护，也可以制作亭、廊、厅、凳椅等一般景观装饰物。特别是采用晶彩复合强化板制作的变截面曲线发光座椅，无钢骨架，通体透光，在夜晚仍具有良好的装饰性。

总之，本发明的靓彩复合强化板具有色彩艳丽、重量轻、刚度好、耐老化和性能稳定等优点，可制成定尺平板或整体成型的异型曲面板，便于实现复杂艺术造型的设计理念，适用于大型景观构筑物的制作。

附图说明

图1是本发明的断面结构示意图；

图2是图1中的局部放大；

图3是本发明的平板成型示意图；

图4是本发明采用凹模成型曲面板的示意图；

图5是本发明采用凸模成型曲面板的示意图。

图中，1-亮膜层，2-晶辉层，3-反射层，4-外强力层，5-过渡层，6-支撑层，7-内衬层，8-内强力层，9-内饰层，10-平板模具，11-内凹曲面模具，12-外凸曲面模具；101-外亮膜层，102-内亮膜层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的靓彩复合强化板进行详细说明。

本发明的靓彩复合强化板，采用多层复合结构，由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层4、过渡层5、支撑层6、内衬层7、内强力层8和内饰层9，或由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层4、内衬层7、支撑层6、过渡层5、内强力层8和内饰层9。

1、多重复合装饰层

所述多重复合装饰层添加了具有折、散射和漫反射等光学功能的微粒及荧光剂，能在光照下呈现晶莹辉闪的装饰效果，并在暗夜具有荧光特性。具体而言，所述多重复合装饰层由外及内依次包括亮膜层1、晶辉层2、反射层3：所述亮膜层1添加有空心玻璃微珠、云母、稀土铝酸盐和改性二甲基硅油；所述晶辉层2添加有玻璃微珠、云母和稀土铝酸盐；所述反射层3添加有玻璃微珠和铝粉。

1.1、亮膜层1

所述亮膜层1自外及内依次包括外亮膜层101和内亮膜层102：基体材料为氟碳涂料，优选FEVE型氟碳涂料；外亮膜层101的厚度为20μm，内亮膜层102的厚度为25～30μm；亮膜层1优选的材料重量配比为：

外亮膜层101

氟碳涂料 100份，

云母粉 0.2份，

改性二甲基硅油 0.01份；

内亮膜层102

1.2、晶辉层2

所述晶辉层2的基体材料为透光胶衣树脂，优选间苯型透光胶衣树脂；厚度为0.2～0.3mm；其优选的材料重量配比为：

1.3、反射层3

所述反射层3的基体为透光型不饱和聚酯树脂，其优选的树脂胶液的材料重量配比为：

作为优选方案，所述反射层3采用无碱玻璃纤维表面毡增强。

2、外强力层4和内强力层8

所述外强力层4和内强力层8均为现场制作的玻璃纤维增强塑料板，其基体树脂采用普通型或透光型不饱和聚酯树脂，增强材料为玻纤织物。

3、过渡层5、支撑层6和内衬层7

所述过渡层5和内衬层7采用纤维毡，其通过粘接剂分别与各自相邻的外强力层4、支撑层6及内强力层8按顺序两两相互粘接为一体。

所述的支撑层6采用FRP插片格栅、聚丙烯蜂窝板、聚碳酸酯蜂窝板、铝蜂窝板、轻木板或泡沫塑料板，其中的一种。支撑层6形状可以为平板形；也可以通过在支撑层6一侧开口形成一侧连接、另一侧逐块断开的内凹/外凸弧形。

作为优选方案：所述支撑层6采用聚丙烯蜂窝板，过渡层5采用玻纤表面毡，内衬层7采用聚酯无纺布；过渡层5采用与强力层基体树脂相同配比的基体树脂作为粘接剂，内衬层7采用丙烯酸型粘接剂。

4、内饰层9

所述内饰层9可以采用丙烯酸透明涂料。

所述靓彩复合强化板，可以采用输送带连续生产的方式，制作确定规格尺寸的标准平板。

所述靓彩复合强化板，可以采用接触模具法，制作特殊规格平板、曲面板以及可整体成型或分块成型后拼接的复杂造型板。

所述的靓彩复合强化板，在制作曲面板时，所述支撑层6应采用矩形块状拼接板，且上述拼接板应事先与内衬层7粘接在一起。

实施例1

本实施例所述的靓彩复合强化板的规格为：平板，长度8.4m*宽度2.5m,板厚度21mm，内、外强力层4厚3mm，支撑层6厚度15mm，外表面红色（中国红），表面要求：昼间呈现珠光和晶辉效果，夜间呈现反光和荧光（射灯照射）效果。

如图1～3所示，本实施例的靓彩复合强化板断面采用多层复合结构，由外及内依次包括亮膜层1、晶辉层2、反射层3、外强力层4、过渡层5、支撑层6、内衬层7、内强力层8和内饰层9。

本实施例采用接触模具生产，模具材质为玻璃纤维增强塑料（FRP）。所述靓彩复合强化板的制作步骤为：

a）模具准备制作前按设计要求预留切边量（每边增加30～50mm），模具表面清洗、抛光、涂脱模剂，反复抛光后，用高速气流吹净模具表面。

b）喷涂晶辉层2晶辉层2是直接喷涂在模具上的，其基体树脂为胶衣树脂，喷涂厚度0.3mm。涂层应均匀，无针孔、气泡的缺陷。胶衣树脂胶液的材料重量配比如下所述：

c）制作反射层3反射层3的基体为透光型不饱和聚酯树脂（UPR），并采用无碱玻璃纤维表面毡增强。在晶辉层2胶凝后，立即铺覆无碱玻纤维表面毡（80g/m²），并涂刷基体胶液。基体树脂胶液的材料重量配比如下所述：

d）制作外强力层4本层在反射层3上制作，为3mm厚的FRP板，其基体树脂与反射层3相同，增强材料为400g/m²无碱玻纤毡。制作采用FRP通用糊制工艺。基体树脂配比为如下所述：

通用不饱和聚酯树脂 100份，

过氧化甲乙酮 2份，

萘酸钴。（Co1%苯乙烯溶液） 1.5～3份。

e）铺覆过渡层5过渡层5采用150g/m²无碱纤维毡直接铺覆在浸透基体树脂胶液的外强力层4上，然后涂刷丙烯酸型快速粘接剂，准备与支撑层6粘接。

f）铺设支撑层6先将支撑层6与内衬层7粘接为一体备用；支撑层6为厚度15mm的聚氨酯泡沫板，内衬层7为40g/m²聚酯无纺布，粘接剂采用聚丙烯型快速粘接剂。将已粘接好内衬层7的聚氨酯泡沫板逐块与过渡层5粘接在一起，形成支撑层6。

g）制作内强力层8本层在内衬层7上制作，为3mm厚的FRP板，其材料及制作方法与外强力层4相同。

h）喷涂内饰层9上述制品经20℃以上室温固化20h后，即可脱模。脱模后的制品经切边、修整、表面打磨并清理渣屑后，即可喷涂内饰层9。本实施例的内饰层9采用丙烯酸透明涂料。

i）制作亮膜层1亮膜层1由外亮膜层101和内亮膜层102构成，基体材料为FEVE型氟碳涂料。外亮膜层101的厚度为20μm，内亮膜层102厚度为25～30μm，。亮膜层1采用无气喷涂工艺制作：先将已抛光并清洗干净的制品置于喷漆间，然后喷涂内亮膜层102，固化40分钟后再喷涂外亮膜层101。亮膜层1材料配比如下：

外亮膜层101材料重量配比

氟碳涂料（FEVE型，双组份，无色） 100份，

云母粉（金红石型，粒度5～20μm） 0.2份，

改性二甲基硅油 0.01份。

内亮膜层102材料重量配比

j）检验包装亮膜层1制作完毕后，经48h室温固化后提交检验，检验合格的制品，两两板材的表面相对，中间采用泡沫塑料包装纸隔开，捆扎包装后，即为成品。

实施例2

本实施例所述的晶彩复合强化板的规格为：球冠，球径Φ3m*高度0.75m，板厚度21mm，内、外强力层4厚3mm，支撑层6厚15mm，外表面红色（中国红），表面要求：昼间呈现珠光和晶辉效果，夜间呈现反光（射灯照射）及透光（内部灯光）效果。

如图1、2、4所示，本实施例的晶彩复合强化板断面结构与实施例1相同。本实施例采用内凹接触模具生产，模具材质为FRP，制作步骤如下所述：

a）同实施例1中制作步骤a）～e），注意：本实施例中材料配比MF4中的树脂改为3559透光树脂。

b）铺设支撑层6首先准备厚度15mm的聚丙烯蜂窝板，在其一个表面用滚涂方式涂敷聚丙烯型快速粘接剂，与内衬层7粘接为一体。内衬层7为40g/m²聚酯无纺布。粘接固化后，将蜂窝板的另一面，用壁纸刀刻划成50*20mm的矩形块，刻痕深度13mm。然后用样板下料成1/8球冠板料备用。最后将上述板料刻痕表面向下，逐块与过渡层5粘接在一起，形成支撑层6。

c）同实施例1中制作步骤g）～i），并将内强力层8材料配比中的通用不饱和聚酯树脂替换为3559透光树脂。

d）检验包装亮膜层1制作完毕后，经48h室温固化后提交检验，检验合格的制品，采用泡沫塑料包装纸包裹、捆扎，即为成品。

实施例3

本实施例所述的靓彩复合强化板的规格为：曲面板，曲面半径Φ2m*板宽2m*曲面弧长1.2m，板厚度28mm，内外强力层4厚4mm，支撑层6厚度20mm，外表面红色（中国红），表面要求：昼间呈现珠光和晶辉效果，夜间呈现荧光和反光（射灯照射）。

如图1、2、5所示，本实施例的靓彩复合强化板断面结构与实施例1的区别在于：过渡层5和内衬层7的位置互换。

本实施例的制作方法与实施例2的区别在于：采用外凸接触模具生产；步骤b）中，聚丙烯蜂窝板的刻痕表面向上（背离圆心），逐块与过渡层5粘接在一起，形成支撑层6；此外，本实施例无需透光，内、外二个厚度4mm的强力层可以采用普通不饱和聚酯树脂。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种靓彩复合强化板，采用多层复合结构，由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层(4)、过渡层(5)、支撑层(6)、内衬层(7)、内强力层(8)和内饰层(9)，或由外及内依次包括多重复合装饰层、外强力层(4)、内衬层(7)、支撑层(6)、过渡层(5)、内强力层(8)和内饰层(9)；其特征在于：所述多重复合装饰层添加具有折、散射和漫反射光学功能的微粒及荧光剂；

所述支撑层(6)采用FRP插片格栅、聚丙烯蜂窝板、聚碳酸酯蜂窝板、铝蜂窝板、轻木板或泡沫塑料板其中的一种；其形状为平板，或上表面切成网格状，下部连接的平板，或矩形小块拼接的平面阵列；支撑层(6)的下表面与内衬层(7)事先粘接在一起，成为整张片材，在其向内衬层(7)一侧弯曲时，另一侧形成逐块断开的内凹/外凸弧形；

所述多重复合装饰层由外及内依次包括亮膜层(1)、晶辉层(2)、反射层(3)：所述亮膜层(1)添加有空心玻璃微珠、云母、稀土铝酸盐和改性二甲基硅油；所述晶辉层(2)添加有玻璃微珠、云母和稀土铝酸盐；所述反射层(3)添加有玻璃微珠和铝粉。

2.根据权利要求1所述的靓彩复合强化板，其特征在于：

所述亮膜层(1)自外及内依次包括外亮膜层(101)和内亮膜层(102)：基体材料为氟碳涂料；外亮膜层(101)的厚度为20μm，内亮膜层(102)的厚度为25～30μm；亮膜层(1)材料重量配比为：

外亮膜层(101)

氟碳涂料 100份，

云母粉 0.2份，

改性二甲基硅油 0.01份；

内亮膜层(102)

所述晶辉层(2)的基体材料为透光胶衣树脂，厚度为0.2～0.3mm，其材料重量配比为：

所述反射层(3)的基体为透光型不饱和聚酯树脂，其树脂胶液的材料重量配比为：

3.根据权利要求2所述的靓彩复合强化板，其特征在于：

所述亮膜层(1)的基体材料为FEVE型氟碳涂料；所述晶辉层(2)的基体材料为间苯型透光胶衣树脂；所述反射层(3)采用无碱玻璃纤维表面毡增强。

4.根据权利要求1所述的靓彩复合强化板，其特征在于：所述外强力层(4)和内强力层(8)均为玻璃纤维增强塑料板，其基体树脂采用普通型或透光型不饱和聚酯树脂，增强材料为玻纤织物。

5.根据权利要求1所述的靓彩复合强化板，其特征在于：所述过渡层(5)和内衬层(7)采用纤维毡，其通过粘接剂分别与各自相邻的外强力层(4)、支撑层(6)及内强力层(8)按顺序两两相互粘接为一体。

6.根据权利要求5所述的靓彩复合强化板，其特征在于：所述支撑层(6)采用聚丙烯蜂窝板，过渡层(5)采用玻纤表面毡，内衬层(7)采用聚酯无纺布；过渡层(5)采用与强力层基体树脂相同配比的基体树脂作为粘接剂，内衬层(7)采用丙烯酸型粘接剂。

7.根据权利要求1所述的靓彩复合强化板，其特征在于：所述内饰层(9)采用丙烯酸透明涂料。