RU2402663C2 - Multilayer structural material and method of its production - Google Patents
Multilayer structural material and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402663C2 RU2402663C2 RU2008145250/03A RU2008145250A RU2402663C2 RU 2402663 C2 RU2402663 C2 RU 2402663C2 RU 2008145250/03 A RU2008145250/03 A RU 2008145250/03A RU 2008145250 A RU2008145250 A RU 2008145250A RU 2402663 C2 RU2402663 C2 RU 2402663C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- basalt
- layers
- polyurethane foam
- plastic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение может быть использовано в стеновых и кровельных сандвич-панелях, для обшивки летательных и глубоководных аппаратов, речных и морских судов в качестве конструкционного тепло- и звукоизолирующего материала.The invention can be used in wall and roof sandwich panels, for sheathing aircraft and deep-sea vehicles, river and sea vessels as structural heat and sound insulating material.
Известен многослойный строительный элемент, состоящий из центрального слоя (полос минеральной ваты) и поверхностных слоев, расположенных на двух противоположных основных поверхностях центрального слоя, полученный путем приклеивания поверхностных слоев к противоположным основным поверхностям центрального слоя. Поверхность среднего слоя выполнена профилированной с пазами, а поверхностные слои повторяют контур поверхности среднего слоя [1].A multilayer building element is known consisting of a central layer (mineral wool strips) and surface layers located on two opposite main surfaces of the central layer, obtained by gluing surface layers to opposite main surfaces of the central layer. The surface of the middle layer is made profiled with grooves, and the surface layers repeat the contour of the surface of the middle layer [1].
Выполнение профилирования облицовочных листов и минераловатных плит с соблюдением точности совпадения выступа с впадиной листа и плиты, нанесение клея на наружные слои и склеивание усложняют технологический процесс.The profiling of cladding sheets and mineral wool boards in compliance with the accuracy of coincidence of the protrusion with the hollow of the sheet and plate, applying glue to the outer layers and gluing complicate the process.
Известен многослойный конструкционный материал, используемый в сандвич-панелях, включающий два поверхностных слоя из металла и центральную часть, набранную из кусков полосы минеральной ваты, между которыми расположены продольные полосы из заливочного пенопласта (полиуретана и т.п.), где центральный слой из минераловатных полос чередуется с пенопластом, получен путем залива кусков минеральной ваты вспененной массой пенополиуретана и на полученную конструкцию приклеиваются листы металла [2].Known multilayer structural material used in sandwich panels, including two surface layers of metal and a central part drawn from pieces of mineral wool strip, between which longitudinal strips of filling foam (polyurethane, etc.) are located, where the central layer is made of mineral wool stripes alternates with polystyrene, obtained by pouring mineral wool pieces into a foamed mass of polyurethane foam and metal sheets are glued to the resulting structure [2].
Недостатками данной конструкции является сложность изготовления, использование в качестве наружного слоя дорогих металлических листов.The disadvantages of this design is the difficulty of manufacturing, the use of an expensive metal sheet as the outer layer.
Известен многослойный конструкционный материал, используемый в производстве стеновой панели, характеризующийся тем, что он состоит из среднего пенополиуретанового теплоизоляционного слоя, поверхность которого профилирована пазами, и наружных слоев, изготовленных из оцинкованной стали толщиной 0,5-0,7 мм с защитно-декоративным и лакокрасочным покрытием или без него.Known multilayer structural material used in the manufacture of wall panels, characterized in that it consists of an average polyurethane foam insulation layer, the surface of which is profiled with grooves, and outer layers made of galvanized steel with a thickness of 0.5-0.7 mm with a protective and decorative paintwork or without it.
Многослойный конструкционный материал получен заливкой вспененной массы пенополиуретана в пресс-форму, профилированием внешней поверхности пенополиуретановой прослойки пазами и склеиванием пенополиуретановой заготовки с заранее профилированным листом металлического проката [3].A multilayer structural material was obtained by pouring a foamed polyurethane foam mass into a mold, profiling the outer surface of the polyurethane foam layer with grooves and gluing the polyurethane foam preform with a pre-shaped sheet of rolled metal [3].
Недостатками данной конструкции является плохая совместимость материалов слоев, низкая адгезивная и изгибная прочность, жесткость, многостадийность процесса.The disadvantages of this design are poor compatibility of the materials of the layers, low adhesive and bending strength, rigidity, multi-stage process.
Известен многослойный конструкционный материал, используемый в производстве стеновой панели, взятый нами в качестве прототипа, характеризующийся тем, что он состоит из двух боковых строганных брусков и расположенной между ними плиты пенополиуретана плотностью 25-70 кг/м3, при этом лицевая и задняя стороны плиты пенополиуретана закрыты слоем защитного материала из бумаги, фольги или полиэтиленовой пленки, закрепленным за счет адгезивных свойств пенополиуретана. Материал получен путем залива вспененной массы в пресс-форму, на дно которой укладывается защитный материал, по бокам деревянные бруски. На вспененную массу сверху укладывается защитный материал, после чего полученная конструкция выдерживается под давлением [4].A well-known multilayer structural material used in the manufacture of wall panels, taken as a prototype, characterized in that it consists of two side planed bars and a polyurethane foam plate located between them with a density of 25-70 kg / m 3 , while the front and back sides of the plate polyurethane foams are covered with a layer of protective material made of paper, foil or plastic film, fixed due to the adhesive properties of polyurethane foam. The material was obtained by pouring foam into the mold, on the bottom of which protective material is laid, wooden blocks on the sides. A protective material is laid on top of the foam mass, after which the resulting structure is kept under pressure [4].
Прочность конструкции обеспечивается свойствами пенополиуретана, поверхностные защитные слои не улучшают механические характеристики материала.The structural strength is ensured by the properties of polyurethane foam, surface protective layers do not improve the mechanical characteristics of the material.
Известен способ изготовления многослойных строительных блоков, содержащих облицовочный, теплоизоляционный и конструкционный слои, включающий установку в форму технологических перегородок, заполнение формы последовательной подачей растворов облицовочного, теплоизоляционного и конструкционного слоев, формование, выдержку и извлечение из формы. На дне формы размещают пластины из эластичного упругого материала, размеры и конфигурация которых соответствуют размерам и конфигурации изготавливаемых блоков, в качестве технологических перегородок используют пластины с расположенной вдоль их нижних торцев и боковых поверхностей пленкой из упругого гибкого материала, которые устанавливают после заполнения формы, ввод их нижними торцами в зазор между упомянутыми пластинами из эластичного материала, выдержку производят до начала схватывания растворов, после чего удаляют пластины технологических перегородок, оставляя упомянутую пленку зафиксированной между торцами пластин из эластичного материала до полного затвердевания растворов.A known method of manufacturing a multilayer building blocks containing a facing, heat-insulating and structural layers, including the installation of technological partitions into the form, filling the form with a sequential supply of solutions of the facing, heat-insulating and structural layers, molding, holding and removing from the mold. At the bottom of the mold, plates of elastic elastic material are placed, the sizes and configuration of which correspond to the sizes and configuration of the blocks being manufactured, and plates with a film of elastic flexible material located along their lower ends and side surfaces, which are installed after filling the mold, are used as technological partitions. lower ends in the gap between the said plates of elastic material, exposure is carried out before the setting of the solutions, then the plates are removed of technological partitions, leaving the aforementioned film fixed between the ends of the plates of elastic material until the solutions solidify completely.
Недостатками данного способа является многостадийность технологического процесса.The disadvantages of this method is the multi-stage process.
Задачей данного изобретения является улучшение механических характеристик, сокращение технологического процесса.The objective of the invention is to improve the mechanical characteristics, reducing the process.
В отличие от прототипа в созданном многослойном конструкционном материале, внутренний слой которого состоит из пенополиуретана, а поверхностные слои выполнены из базальтопластика, состоящего из нескольких слоев базальтовой ткани, пропитанные смолой или из базальтопластика, состоящего из нескольких слоев базальтовой ткани, пропитанные смолой и уложенными между ними углеродными нитями, используется сочетание хорошо совмещающихся компонентов - пенополиуретана и базальтопластика и размещение углеродной нити в базальтопластике, обеспечивающей возможность электронагрева.In contrast to the prototype, the created multilayer structural material, the inner layer of which consists of polyurethane foam, and the surface layers are made of basalt plastic, consisting of several layers of basalt fabric, impregnated with resin or basalt plastic, consisting of several layers of basalt fabric, impregnated with resin and laid between them carbon filaments, a combination of well-compatible components is used - polyurethane foam and basalt plastic and placement of the carbon fiber in basalt plastic, providing that feels the possibility of electric heating.
Для достижения названного технического результата в способе получения многослойного конструкционного материала, включающего заполнение формы последовательной подачей материалов слоев, формование, выдержку, извлечение из формы, последовательную подачу материалов слоев выполняют в следующей последовательности: размещают на дне формы слои базальтовой ткани, пропитанные эпоксидной смолой, или слои базальтовой ткани, пропитанные эпоксидной смолой, и между ними помещают углеродные нити, концы которых выводят наружу. Затем размещают слой пенополиуретана, предварительно отформованного в идентичной форме, на него укладывают слои базальтовой ткани, пропитанные эпоксидной смолой, или слои базальтовой ткани, пропитанные эпоксидной смолой, и между ними помещают углеродные нити, концы которых выводят наружу. Формование и выдержку всех слоев осуществляют одновременно при нагреве до 60°С и давлении 0,5-1,0 МПа до отверждения смолы.To achieve the named technical result in a method for producing a multilayer structural material, including filling a mold with a sequential supply of layer materials, molding, holding, extracting from a mold, sequential feeding of layer materials, perform the following sequence: layers of basalt fabric impregnated with epoxy resin are placed on the bottom of the mold, or layers of basalt fabric impregnated with epoxy resin, and carbon filaments are placed between them, the ends of which are brought out. Then a layer of polyurethane foam, preformed in an identical form, is placed, layers of basalt fabric impregnated with epoxy resin are laid on it, or layers of basalt fabric impregnated with epoxy resin, and carbon filaments are placed between them, the ends of which are brought out. The formation and aging of all layers is carried out simultaneously when heated to 60 ° C and a pressure of 0.5-1.0 MPa until the resin is cured.
Для достижения данного технического результата в многослойном конструкционном материале, содержащем центральный пенополиуретановый слой и поверхностные слои, поверхностные слои выполнены из базальтопластика или слоя базальтопластика с уложенными внутри него углеродными нитями, концы которых выведены наружу, при соотношении толщины слоя пенополиуретана к толщине слоя базальтопластика 20-80: 0,5-1,5.To achieve this technical result in a multilayer structural material containing a central polyurethane foam layer and surface layers, the surface layers are made of basalt plastic or a layer of basalt plastic with carbon fibers laid inside it, the ends of which are pulled out, with the ratio of the thickness of the polyurethane foam layer to the thickness of the basalt plastic layer 20-80 : 0.5-1.5.
Для создания многослойного конструкционного материала используются:To create a multilayer structural material are used:
пенополиуретан марки ППУ Т-205ПН ТУ2254-011-43862634-07;polyurethane foam brand PPU T-205PN TU2254-011-43862634-07;
базальтовая ткань БТ-12 ТУ 5952-031-00204949-95;basalt fabric BT-12 TU 5952-031-00204949-95;
эпоксидная смола марки ЭД 20 ГОСТ 10587-76;epoxy resin brand ED 20 GOST 10587-76;
углеродная нить - Балаковские волокна.carbon thread - Balakovo fibers.
На фиг.1 представлена схема формирования многослойного конструкционного материала без углеродных нитей внутри базальтопластика.Figure 1 presents a diagram of the formation of a multilayer structural material without carbon filaments inside basalt plastic.
На фиг.2 представлена схема формирования многослойного конструкционного материала, содержащего углеродные нити внутри базальтопластика.Figure 2 presents a diagram of the formation of a multilayer structural material containing carbon filaments inside basalt plastic.
В таблице 1 представлены физико-механические характеристики прототипа и заявляемого многослойного конструкционного материала в зависимости от соотношения толщины внутреннего слоя к наружному.Table 1 presents the physico-mechanical characteristics of the prototype and the inventive multilayer structural material, depending on the ratio of the thickness of the inner layer to the outer.
Пример 1. Многослойный конструкционный материал (фиг.1) состоит из нижнего слоя базальтопластика 1 в виде пропитанных смолой слоев базальтовой ткани, среднего слоя пенополиуретана 2, верхнего слоя базальтопластика 3 в виде пропитанных смолой слоев базальтовой ткани. Количество слоев базальтовой ткани в слое 1 равно двум и в слое 3 равно двум.Example 1. The multilayer structural material (Fig. 1) consists of a lower layer of
Способ получения осуществляют следующим образом. На дно пресс-формы укладываем базальтопластик 1 - пропитанные смолой слои базальтовой ткани, на которые выкладываем заранее полученный формованием слой пенополиуретана 2 идентичной формы, и сверху укладываем базальтопластик 3 - пропитанные смолой слои базальтовой ткани. Полученная структура обжимается наружной частью прессовой оснастки, которая может быть гладкой или с выступами. С целью сокращения срока отверждения смолы повышаем температуру наружного слоя многослойного конструкционного материала до t=60°C за счет внешнего источника тепла и выдерживаем до отверждения смолы. Толщины слоев относятся (20:0,5) мм.The production method is as follows. At the bottom of the mold we lay basaltoplastik 1 - layers of basalt fabric impregnated with resin, onto which we lay out a layer of
Пример 2. То же по примеру 1 при соотношении толщин слоев (50:1,0) мм.Example 2. The same as in example 1 with a ratio of layer thicknesses (50: 1,0) mm.
Пример 3. То же по примеру 1 при соотношении толщин слоев (80:1,5) мм.Example 3. The same as in example 1 with a ratio of layer thicknesses (80: 1,5) mm.
Пример 4. Многослойный конструкционный материал (фиг.2) состоит из слоя базальтовой ткани 1, пропитанного смолой, на котором проложена углеродная нить 2 с выходящими наружу концами 3, слоя базальтовой ткани 4, пропитанного смолой, слоя пенополиуретана 5, слоя базальтовой ткани 6, пропитанного смолой, на котором проложена углеродная нить 7 с выходящими наружу концами 8, слоя базальтовой ткани 9, пропитанного смолой.Example 4. The multilayer structural material (Fig. 2) consists of a layer of
Многослойный конструкционный материал получаем последовательным заполнением составляющих пресс-формы: на дно прессовой оснастки укладываем пропитанную смолой базальтовую ткань 1, на которую выкладываем углеродную нить 2 с выходящими наружу концами 3, и накрываем базальтовой тканью 4, пропитанной смолой. Далее размещают слой пенополиуретана 5, предварительно отформованного в идентичной форме, на который укладываем пропитанную смолой базальтовую ткань 6, на нее выкладываем углеродную нить 7 с выходящими наружу концами 8 и накрываем базальтовой тканью 9, пропитанной смолой. Полученная структура обжимается наружной частью прессовой оснастки, которая может быть гладкой или с выступами. С целью сокращения срока отверждения смолы повышаем температуру до t=60°C, для чего по углеродным нитям пропускаем электрический ток, сила и напряжения которого определяется размером и конфигурацией элемента. Процесс отверждения смолы в базальтопластике ускоряется в несколько раз. В дальнейшем нагревающие элементы из углеродных нитей могут быть использованы в качестве источников тепла для обогрева внутреннего пространства. Толщины слоев относятся (20:0,5) мм.We obtain a multilayer structural material by sequential filling of the mold components: on the bottom of the press tooling we lay a
Пример 5. То же по примеру 4 при соотношении толщин слоев (50:1,0) мм.Example 5. The same as in example 4 with a ratio of layer thicknesses (50: 1,0) mm.
Пример 6. То же по примеру 4 при соотношении толщин слоев (80:1,5) мм.Example 6. The same as in example 4 with a ratio of layer thicknesses (80: 1,5) mm.
Данные, определяющие физико-механические характеристики заявленного материала в сравнении прототипом, приведены в таблице 1.The data determining the physico-mechanical characteristics of the claimed material in comparison with the prototype are shown in table 1.
Достоинством разработанной технологии является.The advantage of the developed technology is.
Высокая прочность адгезионного соединения между слоями базальтопластика и пенополиуретана, которая обеспечивается проникновением эпоксидной смолы в поверхность пенополиуретанового слоя и, заполняя собой пустоты, создает прочный адгезивный слой. Наличие базальтопластика в качестве наружных слоев существенно повышает прочностные характеристики всей конструкции, придавая ей прочностные качества обоих материалов. Низкий коэффициент теплопроводности конструкции обеспечивается сочетанием материалов. Присутствие в слое базальтопластика электропроводящих углеродных нитей, по которым пропускается электрический ток, позволяет регулировать нагрев в слое базальтопластика, что способствует ускорению в несколько раз процесса отверждения смолы. Повышается эффективность теплоизоляции. В дальнейшем нагревающие элементы из углеродных нитей могут быть использованы в качестве источников тепла для обогрева внутреннего пространства.The high strength of the adhesive bond between the layers of basalt plastic and polyurethane foam, which is ensured by the penetration of epoxy resin into the surface of the polyurethane foam layer and filling it with voids, creates a strong adhesive layer. The presence of basalt plastic as the outer layers significantly increases the strength characteristics of the entire structure, giving it the strength properties of both materials. The low coefficient of thermal conductivity of the structure is ensured by a combination of materials. The presence of electrically conductive carbon filaments in the basaltoplastics layer, through which electric current is passed, makes it possible to regulate the heating in the basaltoplastics layer, which helps speed up the resin curing process several times. Increases the efficiency of thermal insulation. Subsequently, carbon fiber heating elements can be used as heat sources for heating the interior.
Кроме того, профилируя нижнюю и верхнюю поверхность элемента прессовой оснасткой, удается получать многослойный конструкционный элемент с ребрами жесткости, сокращая при этом операцию профилирования как отдельную, что позволяет создать безотходную технологию, дополнительно повышает прочность конструкции.In addition, by profiling the lower and upper surface of the element with press tooling, it is possible to obtain a multilayer structural element with stiffeners, while reducing the profiling operation as a separate one, which allows you to create a waste-free technology, further increases the strength of the structure.
Использованные источники информацииInformation Sources Used
1. Пат. 2270902, РФ МПК E04C 2/26, 2/292. Сандвич-панель / Хабелашвили Ш.Г., Кисиелиус М.П., Бобряшов В.В. // Бюл. - 2006. №6.1. Pat. 2270902,
2. Пат. на ПМ 65920, РФ МПК E04C 2/292. Сандвич-панель / Хафизов М.Р. // Бюл. - 2007. №24.2. Pat. on PM 65920,
3. ТУ 5768-116-02495282-01.3. TU 5768-116-02495282-01.
4. Полезная модель 65919, Россия МПК Е04С 2/10. Стеновая пенополиуретановая панель / Василец С.В. // Бюл. - 2007, №24.4. Utility model 65919,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145250/03A RU2402663C2 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Multilayer structural material and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145250/03A RU2402663C2 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Multilayer structural material and method of its production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008145250A RU2008145250A (en) | 2010-05-27 |
RU2402663C2 true RU2402663C2 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=42679865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008145250/03A RU2402663C2 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Multilayer structural material and method of its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402663C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621338C2 (en) * | 2015-07-28 | 2017-06-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Рейма индастриз" | Method for producing multilayer composite structural materials of sandwich type |
RU2672079C1 (en) * | 2018-01-24 | 2018-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Масстар" | Composite reinforced concrete rack with soft absorption and method of manufacture thereof |
EA032797B1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-07-31 | Алексей Сергеевич Новиков | Method for manufacture of a heat-insulating facing decorative element |
RU2723876C2 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-17 | Сергей Юрьевич Алышев | Multilayer composite material |
-
2008
- 2008-11-17 RU RU2008145250/03A patent/RU2402663C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621338C2 (en) * | 2015-07-28 | 2017-06-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Рейма индастриз" | Method for producing multilayer composite structural materials of sandwich type |
EA032797B1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-07-31 | Алексей Сергеевич Новиков | Method for manufacture of a heat-insulating facing decorative element |
RU2672079C1 (en) * | 2018-01-24 | 2018-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Масстар" | Composite reinforced concrete rack with soft absorption and method of manufacture thereof |
RU2723876C2 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-17 | Сергей Юрьевич Алышев | Multilayer composite material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008145250A (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2402663C2 (en) | Multilayer structural material and method of its production | |
MX348730B (en) | Method for making a fire-resistant foam insulation panel and insulation panel. | |
JPH06504743A (en) | How to make pultruded panels | |
DE502006002085D1 (en) | Method for producing a sandwich component with a honeycomb core | |
CN105946327B (en) | A kind of reversible twill three-dimensional structural glass fabric and the method for preparing composite | |
CN109304875B (en) | Aramid fiber honeycomb middle and top plate of rail transit vehicle and preparation method thereof | |
US20110033655A1 (en) | Energy saving honeycomb having enhanced strength | |
US4136630A (en) | Sail batten | |
CN106739245A (en) | Electronic product casing and its manufacture method | |
CN102296805B (en) | Recyclable composite material building template and manufacturing method thereof | |
CN114106405B (en) | Basalt fiber reinforced honeycomb core composite material and preparation method thereof | |
CN102797318A (en) | Prefabricated thermal insulation laminboard and manufacture method thereof | |
KR100526763B1 (en) | Manufacturing method for glass fiber reinforced plastic pipe and pipe using the method | |
RU2685218C1 (en) | Method for producing curvilinear three-layer composite panels | |
CN103831923A (en) | Composite polyurethane foam plate | |
CN115716345A (en) | Thermoplastic prepreg-based expandable bean pod rod structure continuous production line and method thereof | |
RU2621338C2 (en) | Method for producing multilayer composite structural materials of sandwich type | |
CN201090903Y (en) | Composite type enhanced phenol formaldehyde foam heat preservation board | |
RU2720312C1 (en) | Method of composite shaping tool making for moulding articles from polymer composite materials | |
CN111113916A (en) | Rail vehicle arc-shaped floor forming method and rail vehicle arc-shaped floor | |
KR100524404B1 (en) | Fiber formed stuff and the manufacturing method thereof | |
KR101557803B1 (en) | The method of producing a composite material provided with the EVA layer | |
CN209760475U (en) | Cast-in-place concrete composite insulation board | |
JPH0569748B2 (en) | ||
JPH07148851A (en) | Production f foamed phenol frp molded product by microwave heating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121118 |