[发明专利]一种复合材料板和箱体

说明书

本发明披露了一种含有加强筋结构和表层金属材料以及金属边框体系的复合材料板和由所述的复合材料板拼接而成的箱体及其在集装箱、水箱、冷却塔体、临时房屋等方面的应用；进一步的，本发明还涉及一种拉挤工艺以制造含有与内层复合材料不同的表层材料的复合材料。

技术领域

本发明涉及一种含有加强筋结构和金属边框体系以及金属表面层的复合材料板和由所述的复合材料板拼接而成的箱体及其在集装箱、水箱、冷却塔体、临时房屋等方面的应用；进一步的，本发明还涉及一种拉挤工艺以制造含有与内层复合材料不同的表层材料的复合材料。

背景技术

一个箱体可以由各种材料制备而成。出于成本的考虑，钢材、铝合金、塑料和玻璃纤维增强塑料制得的板材和型材是制造箱体的主要材料，但是这些材料本身都有一些缺点：钢材强度高、模量大、易于焊接，但是密度太大，使箱体太重，同时需要作防锈防腐蚀的表面处理；铝合金同样存在氧化和腐蚀问题；塑料和一般的玻璃纤维增强塑料虽然密度小，但是存在强度刚度小以及耐候性差的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合材料板，一方面，它的纤维含量高，因此强度和刚度大；另一方面，它可以由工业界所熟知的拉挤工艺、预浸料模压或者挤出工艺制成，具有沿着拉挤或者挤出成型方向排布或者平行于大多数单项纤维的轴向加强筋结构，具有很好的结构刚度并且可以连续生产；再一方面，它可以在表层复合具有增加横向强度、抗冲击、耐候、不污染食品、表面装饰、防滑、耐磨、耐腐蚀等功能的材料，以解决不同箱体应用的个性化需求；又一方面，所述的复合材料板还具有横向的加强筋和金属边框，具有结构刚度大，重量小、易于拼装的特点。由此，本发明提供的复合材料板很好地解决了传统材料的缺点，能够使制造的箱体减轻重量、降低成本、提高性能，在一些典型的应用如集装箱、水箱、临时房屋、冷却塔体等有很大的经济价值。进一步的，本发明还提供了一种拉挤工艺，能够在线连续化地制造这种带有功能性表面材料的复合材料板，能够大大提高了生产效率，降低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一方面，它提供了一种复合材料板，其特征为：1）所述复合材料含有由纤维增强材料作为分散相和基体材料作为连续相；2）基体材料占全部所述复合材料的体积比小于45%或者重量比小于35%，优选的，基体材料占全部所述复合材料的体积比小于37%或者重量比小于27%；3）所述复合材料板含有金属制成的边框。

在本发明的一个有利的实施方式中，它提供了一种复合材料板，其特征为：所述复合材料板具有波浪形的截面形状，优选的，截面形状为正弦波形。

在本发明的又一个有利的实施方式中，它提供了一种复合材料板，其特征为：所述复合材料板有拉挤工艺或者挤出工艺具有轴向安排的与复合材料板一体成型的复合材料加强筋。

本发明中所指的“轴向”是指在拉挤工艺或者挤出工艺的成型方向或者平行于绝大部分单向纤维的排布方向，相对应的，“横向”则是指与所述“轴向”垂直的方向。本发明所述的“加强筋”为突起于复合材料板的部分，它与复合材料板结合为一体，它可以由与复合材料板同样的材料制成，也可以由与复合材料板不同的材料制成。

在本发明的一个有利的实施方式中，它提供了一种复合材料板，其特征为：所述基体材料选自热塑性聚合物和热固性聚合物中的一种或者多种的组合。所述热塑性聚合物基体材料选自聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚甲醛，聚对苯二甲酸丁二醇酯， 聚丁烯，聚乙烯醇，热塑型聚氨酯，聚酰胺；所述热固性聚合物基体材料选自不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、三聚氰胺缩甲醛、酚醛树脂、聚氨酯、氰酸酯、马来酸酐树脂。

在本发明的另一个有利的实施方式中，它提供了一种复合材料板，其特征为：所述纤维增强材料选自玻璃纤维、玄武岩纤维、硼纤维、石英纤维、碳纤维、聚合物纤维、天然纤维、金属纤维中的一种或者多种的组合。

在本发明的再一个有利的实施方式中，它提供了一种复合材料板，其特征为：所述复合材料加强筋的截面形状选自：完整的或者一部分的圆形、椭圆形、环形、矩形、方环形、六边形、六边环形、U型、L型，T 型。