[发明专利]活动房用金属与塑料复合墙板

说明书

技术领域

本发明有关由金属与塑料构成的复合材料，特别适合用于活动房 墙板。

背景技术

活动房墙板的复合材料以熟石膏板与植物纤维渣或以塑料为基 材与其它的薄型金属板等复合制成居多，也有由双层薄型金属板构 成，芯板是由聚异氰脲酸脂发泡塑料或聚氨脂发泡塑料，但这些材料 有缺点，不能满足活动房墙板对三维稳定性、刚性与缺口强度的要求， 例如地震发生各种冲击。另外，在极端热负载下，例如以外的火灾等 情况发生，可能会因为金属板与塑料基材热膨胀系数不同而容易被破 坏。

发明内容

本发明考虑了多方面的因素，提出特别适合活动房用金属与塑料 复合墙板。该种复合材料，一方面，在很大程度上防止了温度效应 通过导热金属的传递；另一方面，其断裂强度与抗冲击强度高于纯粹 非金属材料构成的复合物。

本发明活动房用金属与塑料复合墙板其特点是含有金属基体、塑 料本体与多条强化纤维，该金属基体是扁平状的，其上分布着多个孔 洞，被植入塑料本体中，强化纤维穿过金属基体上的孔洞，并围绕着 金属基体，但实质上没有与之接触，强化纤维随同金属基体被植入塑 料本体中。

本发明可节省昂贵的金属原材料，与昂贵的金属原材料以及与以 塑料为基材与其它的薄型金属板等复合制成的复合材料相比，本发明 复合材料强度高，刚性强，而且根据其组分的不同，重量约比全部采 用金属原材料轻60％以上。本发明可使金属基体理想地植入用纤维强 化的塑料中，两者的结合强度高于纯粹的粘接。金属基体可以做得很 薄，比如1毫米，以节省材料。强化纤维的石墨、碳、芳香族聚合 物或玻璃纤维层可以是0.05～0.2毫米厚。

本发明为这种复合材料创造了一些最新的潜在用途，这种复合材 料的一个重要优点是重量轻、加工性能好，表面精饰度高，用于大批 量生产，方法简单，成本低；也即该墙板重量轻、强度高、组合安装 快捷、拆卸方便、还可具有很好的防火、隔热、隔音效果。可作为建 造活动房屋、非承重隔墙、大跨度简易房屋及各类工作间屏蔽的墙面 材料使用。按照常规的在塑料加入防火剂等材料很容易使本发明的活 动房墙板具有很好的防火性能。

本发明在用金属基体与纤维强化的塑料建造复合材料的过程中， 金属基体多处与塑料结合，而金属与强化纤维之间没有直接接触。这 使本发明获得了一个很大优势：在高机械负载下，比如在冲击负载下， 一般活动房墙板的似已经发生破损这种情况很容易发生，而用本法制 成的构件依然坚固、伸长率高、并能吸收破损时发生的能量，特别是 构件的金属材料部分尤为如此。为达此目的，金属板材上具有孔腔、 孔穴、细孔或孔道等孔洞形成了通道，长丝、纤维、须纤之类的强化 纤维穿过这些孔洞，以单条、两条或多条组合的方式相互勾连，形成 织物，即纤维被编织成织物包括起毛织物或网状物网材等。在此加工 过程中，强化丝穿过金属基体上的孔洞，或通过导向、牵拉、挤压通 过这些孔洞，最好通过缝纫机上采用的机械方法进行穿孔。其中每条 强化纤维先要浸渍处于塑化融熔状态的塑料，或者基体的孔洞先浸润 这种塑料。这样做改变了金属基体的热膨胀系数与弹性模量，使之能 适配强化纤维与塑料本体的热膨胀数与弹性模量(强化纤维与塑料基 材是穿过并围绕着金属基体的)，有利于增加复合材料的强度。

塑料可以是合成树脂，其中采用热塑材料是很有利的，因为它与 金属基体结合牢固，易于渗入金属基体的穿通孔中，在热塑材料还没 有再度硬化之前，将强化纤维插入金属基体上的孔洞，或通过牵拉或 挤压，使之通过这些孔洞。其他硬度高的材料，如ABS树脂或热固 合成树脂也可使用。金属基体以选用下述材料来生产比较有利：包括 钢、超级耐热合金、铝、铜在内的金属族类至少含有上述中一种金属 的合金。

本发明一般在制造过程中，第一步生产金属一塑料纤维预复合材 料：将金属芯板浸润塑料，将强化纤维浸渍塑料(强化纤维为非金属 类长丝、纤维、须纤等)或再将上述纤维制成织物、网材或类似结构， 再将它们复合构成预复合材料。随后再生产夹心式层压板，或半成品， 或将近完成的成品，或成品，或成品部件。采用塑料工业上常用的喷 涂、浇造、挤压工艺，特别是冷压或热压进行塑料的造型。