專利名稱：一種鋼骨復(fù)合型材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼骨復(fù)合型材及其制備方法，本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材具有耐高低溫、耐酸堿、防火、防腐蝕、防靜電、抗老化、強(qiáng)度高、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
型材廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，現(xiàn)行的型材多為鋼制型材，現(xiàn)行鋼制型材的銹蝕問題是一個(gè)經(jīng)久難解的世界難題，各種涂敷的材料都沒有理想的解決永久防腐的問題。在特殊情況下，如蔬菜大棚的高濕微氨環(huán)境、海洋濕鹽環(huán)境、化工酸堿腐蝕環(huán)境等即使在鋼制型材表面涂敷防腐材料，仍不能起到長期防腐的作用，后期還需要定期防腐，維護(hù)費(fèi)用高。另夕卜，現(xiàn)有的鋼制型材強(qiáng)度不足，彈性模量小。為了解決鋼制型材的銹蝕問題，工程塑料的應(yīng)用也越來越廣泛，公布號為“CN102898803A”的中國發(fā)明專利公開了一種耐磨的工程塑料，包括原始塑料和耐磨塑料，所述原始塑料包括聚碳酸酯、聚醚砜和有機(jī)玻璃，所述耐磨塑料包括氟塑料和環(huán)氧樹脂，各成分重量配比為原始塑料占70%-80%，耐磨速率占20-22%，所述原始塑料和耐磨塑料是通過加熱注塑而成的，使制得的耐磨性的工程塑料具有優(yōu)異的力學(xué)性、電性能、化學(xué)性能及耐磨性效果。但是工程塑料型材剛性不足，強(qiáng)度不夠。因此開發(fā)一種耐腐蝕、強(qiáng)度高、彈性模量大的型材意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼骨復(fù)合型材及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋼制型材不能永久防腐、強(qiáng)度不夠、彈性模量小的問題以及解決現(xiàn)有技術(shù)中工程塑料型材等強(qiáng)度不夠的問題。 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種鋼骨復(fù)合型材的制備方法，包括以下步驟:I)使用若干固定栓將第一 PVC防腐層與不銹鋼層固定連接，每個(gè)所述固定栓的一端固定在所述第一 PVC防腐層上，另一端固定在所述不銹鋼層上，所述第一 PVC防腐層與所述不銹鋼層之間形成第一空腔；2)使用若干固定栓將所述不銹鋼層與第二 PVC防腐層固定連接，所述第一 PVC防腐層與所述第二 PVC防腐層分布在所述不銹鋼層的兩側(cè)；每個(gè)所述固定栓的一端固定在所述不銹鋼層，另一端固定在所述第二高分子防腐層上，所述不銹鋼層與所述第二高分子防腐層之間形成第二空腔；3)按照重量百分比計(jì)，將20%_50%氧化鎂粉末、15%_40%氯化鎂水溶液、5%_20%環(huán)氧樹脂、2%-10%酚醛樹脂、2%-8%玻璃纖維、2%-8%增韌劑、0.1%-1%固化劑、0.05%-0.3%硅酸乙酯、0.02%-0.3%硫酸鎂、0.02%-0.3%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以150r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_30分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料；
4)將步驟3)所述的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿所述第一空腔，固化后得第一磁性復(fù)合材料層；5)將步驟3)所述的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿所述第二空腔，固化后得第二磁性復(fù)合材料層。由本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的制備方法制備得到的鋼骨復(fù)合型材，包括依次相接的第一 PVC防腐層、第一磁性復(fù)合材料層、不銹鋼層、第二磁性復(fù)合材料層、第二 PVC防腐層。優(yōu)選的，所述各固定栓為熱熔性材料制備的固定栓。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述各固定栓的長度相等。作為優(yōu)選，步驟3)中所述氧化鎂粉末為400目-600目的氧化鎂粉末。優(yōu)選的，步驟3)中所述的氯化鎂溶液的摩爾濃度為7M-10M。作為優(yōu)選方案，所述步驟3)為，按照重量百分比計(jì)，將30%_40%氧化鎂粉末、25%-35%氯化鎂水溶液、10%_15%環(huán)氧樹脂、5%-8%酚醛樹脂、3%_5%玻璃纖維、3%_5%增韌劑、0.3%-0.5%固化劑、0.08%-0.12%硅酸乙酯、0.08%-0.12%硫酸鎂、0.08%-0.12%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以200r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_15分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟3)為，按照重量百分比計(jì)，將40%氧化鎂粉末，30%氯化鎂水溶液，15%環(huán)氧樹脂，5%酚醛樹脂，5%玻璃纖維，4%增韌劑，0.5%固化劑，0.15%硅酸乙酯，0.2%硫酸鎂，0.15%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以200r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5-15分鐘，制得 流質(zhì)的磁性復(fù)合材料。本發(fā)明鋼骨復(fù)合型材的制備方法簡單且本發(fā)明制備得到的鋼骨復(fù)合型材具有耐高低溫、耐酸堿、防火、防腐蝕、防靜電、抗老化、強(qiáng)度高、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)。適用于比較惡劣的環(huán)境，如蔬菜大棚的高濕微氨環(huán)境、海洋濕鹽環(huán)境、化工酸堿腐蝕環(huán)境等。本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材可根據(jù)具體需要制成各種形狀。所述鋼骨復(fù)合型材的制備方法中，步驟I)使用若干固定栓將所述第一 PVC防腐層與所述不銹鋼層固定連接，所述第一 PVC防腐層與所述不銹鋼層之間形成第一空腔；步驟
2)使用若干固定栓將所述不銹鋼層與所述第二 PVC防腐層固定連接，所述不銹鋼層與所述第二 PVC防腐層之間形成第二空腔。步驟I)和步驟2)制得本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的基本骨架。所述不銹鋼層保證了本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的強(qiáng)度，所述第一 PVC防腐層和所述第二高PVC防腐層可以防止本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材被腐蝕同時(shí)增加了本發(fā)明鋼骨復(fù)合型材的彈性模量。所述鋼骨復(fù)合型材的制備方法中，步驟3)按照重量百分比計(jì)，將20%_50%氧化鎂粉末、15%-40%氯化鎂水溶液、5%-20%環(huán)氧樹脂、2%-10%酚醛樹脂、2%_8%玻璃纖維、2%_8%增韌劑、0.1%-1%固化劑、0.05%-0.3%硅酸乙酯、0.02%-0.3%硫酸鎂、0.02%-0.3%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以150r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_30分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料；所述步驟3)和步驟4)用磁性復(fù)合材料填充步驟I)與步驟2)中得到的所述第一空腔和第二空腔，制得本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材。所述磁性復(fù)合材料的填充進(jìn)一步增加了本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的強(qiáng)度，并且進(jìn)一步增加了本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的彈性模量。步驟3)中，氧化鎂粉末與氯化鎂溶液反應(yīng)得到所述磁性復(fù)合材料的磁性組分；
環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的作用在于使所述磁性復(fù)合材料與所述第一高分子防腐層和所述第二高分子防腐層連接牢固；所述玻璃纖維用于增加所述磁性復(fù)合材料的強(qiáng)度；所述增韌劑的作用在于增加所述磁性復(fù)合材料的韌度，從而增加本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的彈性模量；所述固化劑可促進(jìn)流質(zhì)的磁性復(fù)合材料固化成型；所述硅酸乙酯具有促進(jìn)氧化鎂粉末與氯化鎂溶液反應(yīng)的作用；所述硫酸鎂和所述鐵鋁酸鹽可以防止固化過程中產(chǎn)生氣泡。所述第一 PVC防腐層和所述第二 PVC防腐層均為PVC材料制備而成，PVC材料強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，便宜易得且可以與本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的磁性復(fù)合材料層連接牢固。所述固定栓為熱熔性材料制備的固定栓。氧化鎂粉末與氯化鎂溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使得所述流質(zhì)的磁性復(fù)合材料溫度較高，這個(gè)溫度可以使得熱熔性材料慢慢熔化，使得本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材的磁性復(fù)合材料層均勻。所述各固定栓的長度相等可以保證所述不銹鋼層與所述第一 PVC防腐層之間的間距處處相等以及保證所述不銹鋼層與所述第二 PVC防腐層之間的間距處處相等。步驟3)中所述氧化鎂粉末為400目-600目的氧化鎂粉末。氧化鎂的顆粒越小，其與所述氯化鎂溶液的反應(yīng)速率越快。



圖1為本發(fā)明一種鋼骨復(fù)合型材的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一種鋼骨復(fù)合型材的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的制備鋼骨復(fù)合型材的工藝流程圖。其中，1-第一 PVC防腐層，2-第一磁性復(fù)合材料層，3-不銹鋼層，4_第二磁性復(fù)合材料層，5-第二 PVC防腐層。
具體實(shí)施例方式下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1:如圖1所示，一種板狀的鋼骨復(fù)合型材，包括依次相接的第一PVC防腐層1、第一磁性復(fù)合材料層2、不銹鋼層3、第二磁性復(fù)合材料層4、第二 PVC防腐層5。如圖3所示，本實(shí)施例的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，包括以下步驟:I)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將第一 PVC防腐層I與不銹鋼層3固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在第一 PVC防腐層I上，另一端固定在不銹鋼層3上。第一PVC防腐層I與不銹鋼層3之間形成第一空腔；2)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在不銹鋼層3上，另一端固定在第二 PVC防腐層5上。不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5之間形成第二空腔；3)按照重量百分比計(jì)，將40%的400目-600目氧化鎂粉末，30%摩爾濃度為7M的氯化鎂水溶液，15%環(huán)氧樹脂，5%酚醛樹脂，5%玻璃纖維，4%增韌劑，0.5%固化劑，0.15%硅酸乙酯，0.2%硫酸鎂，0.15%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以200r/min的攪拌速度攪拌5-15分鐘，制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料；4)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第一空腔，固化后得第一磁性復(fù)合材料層；5)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第二空腔，固化后得第二磁性復(fù)合材料層。實(shí)施例2:如圖1所示，一種板狀的鋼骨復(fù)合型材，包括依次相接的第一PVC防腐層1、第一磁性復(fù)合材料層2、不銹鋼層3、第二磁性復(fù)合材料層4、第二 PVC防腐層5。如圖3所示，本實(shí)施例的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，包括以下步驟:I)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將第一 PVC防腐層I與不銹鋼層3固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在第一 PVC防腐層I上，另一端固定在不銹鋼層3上。第一PVC防腐層I與不銹鋼層3之間形成第一空腔；2)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在不銹鋼層3上，另一端固定在第二 PVC防腐層5上。不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5之間形成第二空腔；3)按照重量百分比計(jì)，將35%的400目-600目氧化鎂粉末，35%摩爾濃度為8M的氯化鎂水溶液，10%環(huán)氧樹脂，10%酚醛樹脂，4%玻璃纖維，5%增韌劑，0.5%固化劑，0.2%硅酸乙酯，0.15%硫酸鎂，0.15%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以260r/min的攪拌速度攪拌5-15分鐘，制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料；4)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第一空腔，固化后得第一磁性復(fù)合材料層；5)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第二空腔，固化后得第二磁性復(fù)合材料層。實(shí)施例3:如圖2所示，一種管狀的鋼骨復(fù)合型材，包括依次相接的第一PVC防腐層1、第一磁性復(fù)合材料層2、不銹鋼層3、第二磁性復(fù)合材料層4、第二 PVC防腐層5。如圖3所示，本實(shí)施例的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，包括以下步驟:I)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將第一 PVC防腐層I與不銹鋼層3固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在第一 PVC防腐層I上，另一端固定在不銹鋼層3上，這樣可以保證第一 PVC防腐層I與不銹鋼層3同心。第一 PVC防腐層I與不銹鋼層3之間形成第一空腔；2)使用若干長度相等的熱熔性材料的固定栓將不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5固定連接，每個(gè)固定栓的一端固定在不銹鋼層3上，另一端固定在第二 PVC防腐層5上，這樣可以保證不銹鋼層3與第 二 PVC防腐層5同心。不銹鋼層3與第二 PVC防腐層5之間形成
第二空腔；
3)按照重量百分比計(jì)，將45%的400目-600目氧化鎂粉末，30%摩爾濃度為IOM的氯化鎂水溶液，8%環(huán)氧樹脂，8%酚醛樹脂，4%玻璃纖維，4%增韌劑，0.5%固化劑，0.1%硅酸乙酯，0.2%硫酸鎂，0.2%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以300r/min的攪拌速度攪拌5-15分鐘，制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料；4)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第一空腔，固化后得第一磁性復(fù)合材料層；5)采用氣壓注射機(jī)將步驟3)制得的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿第二空腔，固化后得第二磁性復(fù)合材料層。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所作 的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)使用若干固定栓將第一PVC防腐層與不銹鋼層固定連接，每個(gè)所述固定栓的一端固定在所述第一 PVC防腐層上，另一端固定在所述不銹鋼層上，所述第一 PVC防腐層與所述不銹鋼層之間形成第一空腔； 2)使用若干固定栓將所述不銹鋼層與第二PVC防腐層固定連接，所述第一 PVC防腐層與所述第二 PVC防腐層分布在所述不銹鋼層的兩側(cè)；每個(gè)所述固定栓的一端固定在所述不銹鋼層，另一端固定在所述第二高分子防腐層上，所述不銹鋼層與所述第二高分子防腐層之間形成第二空腔； 3)按照重量百分比計(jì)，將20%-50%氧化鎂粉末、15%-40%氯化鎂水溶液、5%_20%環(huán)氧樹脂、2%-10%酚醛樹脂、2%-8%玻璃纖維、2%-8%增韌劑、O. 1%-1%固化劑、O. 05%-0. 3%硅酸乙酯、O. 02%-0. 3%硫酸鎂、O. 02%-0. 3%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以150r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_30分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料； 4)將步驟3)所述的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿所述第一空腔，固化后得第一磁性復(fù)合材料層； 5)將步驟3)所述的流質(zhì)的磁性復(fù)合材料注入并充滿所述第二空腔，固化后得第二磁性復(fù)合材料層。
2.如權(quán)利要求I所述的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于所述各固定栓為熱熔性材料制備的固定栓。
3.如權(quán)利要求2所述的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于所述各固定栓的長度相等。
4.如權(quán)利要求I所述的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于步驟3)中所述氧化鎂粉末為400目-600目的氧化鎂粉末。
5.如權(quán)利要求I所述的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于步驟3)中所述的氯化鎂溶液的摩爾濃度為7M-10M。
6.如權(quán)利要求2所述的鋼骨復(fù)合型材的制備方法，其特征在于所述步驟3)為，按照重量百分比計(jì)，將30%-40%氧化鎂粉末、25%-35%氯化鎂水溶液、10%_15%環(huán)氧樹脂、5%-8%酚醛樹脂、3%-5%玻璃纖維、3%-5%增韌劑、O. 3%-0. 5%固化劑、O. 08%-0. 12%硅酸乙酯、O. 08%-0. 12%硫酸鎂、O. 08%-0. 12%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以200r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_15分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料。
7.如權(quán)利要求6所述的制備鋼骨型復(fù)合型材的方法，其特征在于所述步驟3)為，按照重量百分比計(jì)，將40%氧化鎂粉末，30%氯化鎂水溶液，15%環(huán)氧樹脂，5%酚醛樹脂，5%玻璃纖維，4%增韌劑，O. 5%固化劑，O. 15%硅酸乙酯，O. 2%硫酸鎂，O. 15%鐵鋁酸鹽按照順序加入反應(yīng)容器混合，然后以200r/min-300r/min的攪拌速度攪拌5_15分鐘,制得流質(zhì)的磁性復(fù)合材料。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的鋼骨復(fù)合型材，其特征在于包括依次相接的第一PVC防腐層、第一磁性復(fù)合材料層、不銹鋼層、第二磁性復(fù)合材料層、第二 PVC防腐層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼骨復(fù)合型材及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋼制型材不能永久防腐、強(qiáng)度不夠、彈性模量小的問題以及解決現(xiàn)有技術(shù)中工程塑料型材等強(qiáng)度不夠的問題。本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材，包括依次相接的第一PVC防腐層、第一磁性復(fù)合材料層、不銹鋼層、第二磁性復(fù)合材料層、第二PVC防腐層。本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材具有耐高低溫、耐酸堿、防火、防腐蝕、防靜電、抗老化、強(qiáng)度高、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)，且本發(fā)明的鋼骨復(fù)合型材制備方法簡單，易于產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號B32B27/08GK103252943SQ2013101571
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者柴鵬, 柴新亮 申請人:濰坊泰濰農(nóng)業(yè)科技有限公司