[發明專利]一種高抗沖耐磨隔熱復合板材

有效

• 申請號: 201210011081.6
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102529252A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 胡海波;董淑風;高健民;胡爰華;趙斌;胡愛芹
• 申請（專利權）人: 胡海波
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/08;B32B27/18
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技術領域

本發明涉及一種高抗沖耐磨隔熱復合板材，該復合板材適用于重型車輛的載重或承重部件。

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背景技術

一般重型車輛的載重或承重部件為金屬材料，雖然能滿足運輸車輛的使用需求，但是由于其高質量，減少了其運載貨物的能力，增加了燃料的消耗，金屬材料的車廂還存在的問題在于保溫性能差，冬天車廂內溫度等于車外溫度，夏天則遠高于車外溫度，不利于對于溫度要求較高的貨物的運輸。因此車輛的輕量化需求被提上日程，使用纖維增強復合材料代替金屬材料，克服纖維增強復合材料韌性差，難以經受沖擊及摩擦，以及保溫性能差的缺點，對重型車輛的載重或承重部件進行減重成為研究熱點。

另外，金屬材料作為車輛的載重或承重部件的另一項缺陷是不具備隔熱功能。每當盛夏或隆冬都需要借助于空調調節車內環境中的溫度，而這需要消耗大量的能源。而使用纖維增強復合材料雖然可以或多或少的減輕這個問題，但是由于無法完全阻擋紅外線的穿透帶來或帶走熱流量，因此仍難徹底解決該問題。

通常纖維增強復合材料對沖擊載荷比較敏感，在使用中最致命的損傷往往因沖擊引起。當沖擊速度很高時，復合材料層合板將被穿透；而在沖擊速度降低時，會產生不同破壞形式，例如基體開裂、纖維斷裂和分層。所以對增強復合材料結構安全威脅最大的是沖擊損傷，沖擊損傷是復合材料損傷的主要研究對象。大部分復合材料的損傷不是一下造成的，往往是經過多次低能量沖擊之后材料失效。復合材料在使用過程中受到低能沖擊時，大部分情況并沒有明顯的目視損傷，但卻在層合表面生成不可視的淺表面分層，從而形成潛在的危險，內部損傷的存在可造成復合材料在剛度和強度上的極大損失。

重型車輛主要運載礦石、煤塊、沙土及金屬材料等，車廂與貨物直接接觸，在運輸和裝卸過程中不間斷的經受沖擊，而且還與裝載的貨物之間發生各種摩擦碰撞。因此，要求重型車輛的載重或承重部件需要足夠的強度、韌性及耐磨性。

本發明的目的是提供一種耐摩擦、耐沖擊的阻燃型復合材料板材，使之適用于重型車輛的載重或承重部件的使用要求，并同時能實現輕量化、改善保溫性能的目標。沈陽理工大學的專利200810230215.7提供了一種復合材料封閉貨車車廂，箱體包括外層、中層和內層，外層由膠衣層和結構層組成，中層由金屬框架和玻璃鋼板組成，內層為結構層，雖然在一定程度上減輕了箱體自重，提高了防撞擊能地，但是其側重點在于改善車廂的環境保溫、絕熱、防凍能力以及防震和防噪聲功能，難以最大程度的降低自重、提高抗沖擊和耐磨性能。本發明專利使用聚雙環戊二烯結合纖維增強的復合材料結構，提供一種具有高抗沖、耐磨的復合板材，在減輕車廂自重，提高載重車輛的運力的同時，降低了燃料的消耗，暗合了現代社會發展的趨勢。

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發明內容

為了解決上述現有的載重車輛存在的問題，實現本發明的目的，本發明提供一種高抗沖耐磨隔熱復合板材。

具體的技術方案如下：一種高抗沖耐磨隔熱復合板材，至少包含一層纖維增強樹脂層作為蒙皮層，蒙皮層外復合一層隔熱聚雙環戊二烯樹脂層，在隔熱聚雙環戊二烯與蒙皮層之間形成一層富膠層，蒙皮層內為夾心層。其中蒙皮層使用的增強纖維可以是碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、凱夫拉纖維，使用的樹脂基體可以是環氧樹脂、聚氨酯、乙烯基樹脂、聚酯、酚醛樹脂中的一種；纖維增強蒙皮層纖維含量為55~70wt%。夾芯層可以使用輕木材料、鋁制蜂窩、聚氨酯蜂窩、聚氯乙烯蜂窩、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫。在夾芯層中芯材之間以及蒙皮外部可以安裝加強筋，加強筋可以是預制型材或三維編織物。

本發明隔熱聚雙環戊二烯層由以下A、B兩組分原料制成(重量份)：?

其中A組分包括：

55-60份雙環戊二烯單體?

10-15份改性氫氧化鋁?

1-1.5份催化劑

1-5份納米半導體金屬氧化物?

B組分包括：?

40-65份雙環戊二烯單體?

0.5-0.8份三甲基鋁或三乙基鋁?

A與B體積比為1∶1。?

本發明使用改性氫氧化鋁作為阻燃劑來提高聚雙環戊二烯阻燃性能。單純的氫氧化鋁與雙環戊二烯的相容性差，而對氫氧化鋁進行表面處理，利用改性劑的極性部分與氫氧化鋁作用、非極性部分與雙環戊二烯單體相容作用，強化氫氧化鋁與聚雙環戊二烯材料中界面相互作用，以改善氫氧化鋁與雙環戊二烯單體的相容性。所述改性劑可以是硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽或硬脂酸及其鹽。