[发明专利]一种复合型材及其中高分子型材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合型窗的型材，尤其涉及一种复合型材及其中高分子型材的制备方法。

背景技术

目前，门窗市场上常见窗户种类有：铝合金窗、塑钢窗以及复合型窗。起初的中国市场以铝合金门窗为主，但存在太多缺点，比如隔热性能差；框与扇搭接处存在缝隙，造成气密性与水密性很差，门窗组装工艺粗糙。之后，UPVC塑钢门窗进入中国市场，以其优异的保温性能迅速占领的大量市场，但其缺点也是非常明显，比如塑钢门窗焊角处极易开裂，型材受热形变量较大，低温下材料脆性大等。与此同时，铝合金门窗在型材结构和加工工艺上进行了创新与改进，推出了隔热断桥铝门窗，其劣势得以弥补，并逐渐抢回了大片市场。

随着门窗市场的发展，两种材料虽在不断改进，但各自的优、劣势依然存在，故市场中出现了两种材料简单复合的门窗，即铝塑复合窗，以协调铝窗隔热和塑钢窗强度问题，但两种材质的热膨胀系数差距很大，经过长时间温差变化，两种材料搭接处会出现松动，会造成严重的安全隐患。另外，还有一种玻璃钢材质门窗，被国际称为继木、钢、铝、塑之后的第五代门窗产品，虽具有诸多优异的物理化学性能，但因价格昂贵、硬脆性较大、加工工艺不完善、生产效率低、废品率高等，一直阻碍其发展，造成到目前为止几乎无市场份额。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种质量轻、导热低、隔热保温、耐老化、耐蠕变，型材用量少、使用寿命长、能提高门窗保温隔热性能和整体稳定性能的复合型材。

本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种复合型材中高分子型材的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种复合型材，通过辊压机将高分子型材与铝型材复合成型，其特征在于，其中高分子型材由包含以下质量百分比含量的组分制成：

玻璃纤维 25％，

金属矿物增强料0～8％，

改性聚氨酯67～75％。

优选的，所述金属矿物增强料的质量百分比含量为5％。

优选的，所述改性聚氨酯的质量百分比含量为70％。

所述改性聚氨酯由异氰酸酯和多元醇聚合而成，其质量比为1.08∶1。

一种复合型材中高分子型材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、送纱：将玻璃纤维无捻粗纱纱团装在纱架上，开卷的纱束通过导向辊和集束栅板、集纱辊后，进入注射室中；

步骤2、浸胶：将异氰酸酯、多元醇和金属矿物增强料通过计量泵计量后，置入静态混合机中混合，然后泵送进入注射室中，使已进入注射室的玻璃纤维浸透；

步骤3、预成型：将浸透了异氰酸酯、多元醇和金属矿物的玻璃纤维由注射室送入冷模中，使其形状渐缩并接近于成型模具的进口形状；

步骤4、成型：将经过预成型的玻纤增强聚氨酯牵引至成型模具中进行加热成型，牵引速度为1.0～1.6m／min；

步骤5、切割：将已成型的型材经自然冷却后切割出所需的型材长度。

所述步骤4包括以下步骤：

预热成型：将经过预成型的玻纤增强聚氨酯牵引至成型模具的预热段进行预热，预热控制温度为80℃；

固化成型：将经过预热成型的玻纤增强聚氨酯牵引至成型模具的固化段进行固化，固化控制温度为185～200℃；

后固化成型：将经过固化成型的型材牵引至型模具的后固化段进行后固化成型，后固化控制温度为135～150℃。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明采用上述组分和方法制成的型材，其质量轻，材料密度远低于铝合金，将两种材料复合制作门窗，可降低型材比重，提高出窗率；

本发明的型材导热系数极低，能提升整窗保温隔热性能；

本发明的型材材料相对于传统的玻璃钢材料，具有优良的加工性能，可直接打孔，不影响其力学性能，同时从型材中拔出螺钉所需的力量是传统玻璃钢中拔出螺钉所需力量的两倍多，也保证了门窗的使用性能与寿命。

本发明的型材材料在低温环境下同样具有优良的力学性能，无脆性变化趋势，可保证门窗在各种气候条件下正常使用。

本发明的型材材料耐老化性能远远优于UPVC材料，不会因型材老化而造成可视面颜色变化，影响窗户美观；

本发明的型材材料耐蠕变好，尺寸稳定，型材储存无需特殊要求，整窗使用寿命可以大幅提升；

本发明的型材材料强度与铝合金相当，远远高于塑钢UPVC材料，可大幅降低型材壁厚以及取消不必要的加强型腔体，减小型材体积，提高空间利用率；