[發明專利]改進的結構性夾層板及其制造方法

無效

• 申請號: 201080059902.2
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102712163A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·肯尼迪;尼爾·利特爾
• 申請（專利權）人: 智能工程(巴哈馬)有限公司
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B13/00;B32B15/08;B32B15/20;B32B27/40
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術領域

本發明涉及一種船只(例如船舶、駁船或小艇)的構造方法以及一種結構(例如房屋、橋梁和離岸的結構)。

背景技術

在US5778813和US6050208(文件通過引用并入)中描述的結構性夾層板構件包括，與中間彈性體芯體(如不發泡聚氨酯)粘結到一起的外金屬(例如鋼)板。這些夾層板技術(SPS)可用在許多形式的構造中以替代加筋板、成型鋼板、鋼筋混凝土或鋼-混凝土組合結構(composite?steel-concrete?structures)，并極大地簡化了由此而產生的結構，改進了強度和結構性能(例如剛度、阻尼特性)，同時節省了重量。

在WO01/32414(同樣通過引用并入)中描述了這些結構性夾層板構件的進一步發展。如其所述，可在芯體層內引入空心或實心模板以降低重量，以及可添加橫向金屬剪切板以改進剛度。相比實心模板，空心模板產生更大的重量降低，因此通常是有利的。該模板可由輕質發泡材料或其它材料例如木材或鋼箱、塑料擠壓的形狀以及空心塑料球制成。

發明內容

本發明的目的是提供一種夾層板，該夾層板的芯體為泡沫塑料模板，這樣能更可靠的制造且具有可控的物理性質。尤其可取的是確保了整個芯體內的一致粘合。

根據本發明，提供了一種夾層板，包括：

第一板以及與第一板間隔放置的第二板；以及

芯體，該芯體與第一金屬板和第二金屬板相粘合，以便在第一金屬板和第二金屬板間傳遞剪切力，該芯體包括主芯體材料和多個模板，該模板由比主芯體材料密度更小的輕質材料制成；

其中輕質材料是疏水的。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造夾層板的方法，該方法包括：

設置成間隔放置的第一板和第二板，所述第一板和第二板之間排列有由輕質材料制成的多個模板；

用主芯體材料大體填充第一板和第二板間未被輕質模板占據的空間，主芯體材料與第一板和第二板以足夠的強度粘合以在第一板和第二板之間傳遞剪切力，

其中輕質材料比主芯體材料的密度更小并且是疏水的。

附圖說明

將參照以下示例性實施例和所附附圖來說明本發明，其中：

圖1為根據本發明一實施例的預制的SPS板的截面示意圖；

圖2為根據本發明一實施例的另一預制的SPS板的水平截面圖；

圖3為圖2的板沿著線“A-A”的豎直截面圖；

圖4為圖2的板沿著線“B-B”的豎直截面圖；

圖5為圖4中為“C”的環繞部分的放大的截面圖；

圖6為圖3中為“D”的環繞部分的放大的截面圖；

圖7為圖2中為“E”的環繞部分的放大的截面圖；以及

圖8為根據本發明一實施例的制造SPS板的方法流程圖。

在各附圖中，相似的部分由相似的附圖標記標出。

具體實施方式

本發明人發現用由某些泡沫塑料材料制成的輕質模板很難可靠地制造SPS板構件。尤其是，本發明人發現某些泡沫塑料材料導致主芯體材料中形成過多的空隙，當它在由SPS板的外板所界定的腔中澆注時。調查顯示，通過用疏水性材料制成的輕質模板，避免了模板表面上的水的吸附。已經發現，吸附到模板表面上的水與芯體材料發生反應，導致起泡。在對比實驗中，發現這種起泡是過多空隙以及芯體與外板不完全粘合的原因。因此，通過使用用于模板的輕質疏水性材料，可避免起泡并確保了外板和芯體之間良好的粘合。

在一實施例中，輕質材料對水的接觸角大于90度，優選大于95度，優選大于100度，更優選大于110度。為了確保良好的粘合，所需要的接觸角可取決于應用的具體情況，尤其是制造期間的大氣情況。

一種尤其有用的材料是聚異氰脲酸酯(polyisocyanurate，PIR)泡沫塑料。該泡沫塑料具有附加的優點是，價廉、易得、易于操作且易于切割成恰當的形狀。

在一實施例中，模板在平面圖中大致為矩形。它們可具有，在平行于第一板的方向上的最大尺寸在200-800mm的范圍內，以及平行于第一板的方向上的最小尺寸在90mm-360mm的范圍內。模板可在平行于第一板的方向間隔放置(例如，沿與第一板平行的方向上相鄰模板之間的距離在20mm-80mm的范圍內)。這樣的尺寸和間隔提供了芯體材料的適當的數量和分布，以確保剪切力在板間的傳遞。該尺寸可根據預期負荷以及重量需求(該板的實施應用)來選擇。如果需要輕質板(lighter?panel)，可增加模板的大小并減少其間的間隔。對于強度更大的板，可減小模板的大小并增加其間的間隔。