专利名称：一种结构用微发泡芯层钢塑复合板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种强度高重量轻的复合板材，尤其涉及一种结构用微发泡钢塑复合板。
背景技术：
钢塑复合板在当前的国民经济生产活动中具有十分广泛的应用。根据现有的专利文献:(I) CN2570350Y ； (2) CN201015910Y ； (3) CN201802028U ； (4) CN102529226A ； (5)CN201155187Y ； (6)CN102350826A ;从中可以看出，目前，国内对于钢板与塑料板的复合板材，可见于相关专利文献或网络文献。但是，在为数不多的专利或文献中，一般都只是低强度普通彩钢板(如文献1、3、4、6)或者不锈钢板(如文献2、6)与实心塑料板的复合板，且厚度多在5mm以下。主要用于建筑装饰领域。这些钢塑复合板一般是三层结构，表层和底层是钢板，中间层是塑料，钢板与塑料之间通过粘结材料进行粘结，有的通过对中间塑料层进行一定的增强。国内的钢塑复合板材仅限于普通钢板、一般镀锌钢板(拉伸强度一般在200MPa以下)或不锈钢板与塑料芯层的复合，厚度一般均在5_以下，塑料芯层大多是未经发泡的实芯板，对于专利文献6所涉及的产品，虽然对芯材提到了发泡的技术，但也仅停留在理论的阶段，实际尚未完成产品的试制。而该专利中提到的方法，在实际运用中尚无法真正实现。这些复合板材的用途大多限于建筑装饰材料的领域，无法作为一种结构性的板材来应用。本发明所涉及的制品厚度达到15mm，是一种高强度的结构性板材。对于用不锈钢板与塑料芯层进行复合的板材，一是上存在复合板材剥离强度不能得到很好的保证，二是不锈钢的价格相对镀锌钢板来说要贵很多，三是不锈钢板不能进行很好的表面涂装，因此难以满足用户对表层不同颜色的要求。对于已知的国外或其他地区的同类产品，经过研究发现，其发泡芯材的泡孔细密性和均匀性都不理想，剥离强度偏低，也不太稳定。而对于复合产品而言，不同材料间的剥离强度是至关重要的一个技术参数。国内目前的箱式货车车体墙板及顶板大多还是纯粹的平面钢板或瓦楞钢板，首先是其刚性不足，容易变形。其次，其隔热性能很差，除非另做保温材料。而本发明所涉及的产品，由两层高强度钢板与微发泡塑料芯层所构成，具有相对高得多的弯曲刚度和强度，其中间层是微发泡的塑料，具有比较好的保温性能；第三，使用本发明所设计的产品，加工装配容易，便于更换；第四，本发明所涉及的产品，外表美观，耐候性极佳。随着我国经济和世界经济的进一步发展，厢式货车乃至集装箱的车体板，将会向具有更高性能的方向发展，因此本发明所涉及的产品也将会有十分广阔的应用前景。对于国内的已有技术或专利，与本发明所涉及的产品及其制造技术存在相当大的差异，产品性能及其应用领域也完全不同。不同性质材料的复合技术是一种普遍采用的技术，但是复合原材料的不同，复合机理的不同，复合材料的规格和形状的不同，都会导致复合技术上很多难点。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种结构用微发泡芯层钢塑复合板，具体地本发明提供一种结构用微发泡芯层钢塑复合板，包括发泡塑料芯层以及位于发泡塑料芯层两侧的钢卷，所述发泡塑料芯层选用一种高密度树脂(HDPE)和一种低密度树脂(LDPE)混合制成，且质量比例为HDPE: LDPE处于10:1至1: 2范围内，发泡后的塑料芯层密度
0.6-0.7g/cm3。采用的发泡剂为复合型发泡剂，发泡剂原粉采用AC(或称ADC)发泡剂，SP偶氮二甲酰胺，再加上功能助剂进行二次加工而成。优选地，复合板还包括保护膜、钢卷涂层、粘结膜，各层的具体设置为泡塑料芯层两侧分别依次为粘结膜、钢卷、钢卷涂层和保护膜。优选地，HDPE: LDPE 优选为 9: I。优选地，HDPE采用 8010，LDPE 采用 6634F。优选地，复合粉状发泡剂的用量在0.3% -0.5%之间。优选地，所述功能助剂例如可以包括硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌等。优选地，钢卷涂层优选阿克苏硅改性聚酯涂料作为钢板的主涂层材料。本发明钢塑复合板材主要由表面两层镀锌或镀铝锌的高强度钢板与内层为微发泡的聚乙烯芯板构成。钢板与聚乙烯芯板之间由粘结材料通过高温高压下复合而成。该复合板材厚度5mm-15mm。较之单纯钢板或其他板材，具有较高的抗弯强度、抗冲切强度、铆钉纵向拉拔强度和横向剪切强度。同时，表层使用275g/m2的镀锌或镀铝锌处理的钢板，其表面再涂装特种涂料，具有超强的耐候性、耐腐蚀性和抗高低温及高温差环境的能力。目前，主要用于箱式货车或集装箱的墙体板。亦可开发用于其他领域。
图1是根据本发明的钢塑复合板的结构示意图。
具体实施例方式参照图1，其中标记I为保护膜，标记2为钢卷涂层，标记3为钢卷(钢板)，标记4为粘结膜，标记5为发泡塑料芯层。做好塑料树脂的选择与配比非常重要，本发明中发泡塑料板塑料树脂的选用与配比如下:选择一种高密度树脂(HDPE)和一种低密度树脂(LDPE)，其质量比例为HDPE: LDPE在10:1至1: 2范围之内，优选为9: I。HDPE可采用的型号例如可以是8010或5000S，LDPE可以例如是6634F或2426H。其中优选的配对是HDPE采用8010，LDPE采用 6634F ;或者 HDPE 采用 5000S，LDPE 采用 2426H。在配制发泡剂及其功能助剂过程中，应用于塑料行业中的发泡方式，大致分为物理发泡和化学发泡两种，分别使用相应的物理发泡剂和化学发泡剂。而化学发泡剂中，又分为吸热型的和放热型的两种。按照发泡剂的类型，从原理上和实际效果上讲，吸热型发泡剂应该更加适用塑料的发泡，但其成本相对要高出很多。本发明试验成功的发泡剂为复合型发泡剂，发泡剂原粉采用常用的AC (或称ADC)发泡剂，化学名称为偶氮二甲酰胺，再加上其他功能助剂进行二次加工而成。这样配制的发泡剂既保证了制品的要求，又价格相对低廉。此处的功能助剂例如可以包括硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌等。在配料时，可将选用的HDPE与LDPE颗粒按前述比例加到干燥搅拌机，搅拌机设置加温装置，搅拌机干燥温度设定在100°c -120°c之间。搅拌约1.5小时后，加入发泡剂及功能助剂，继续搅拌约0.5小时。发泡剂及功能助剂的用量依据选用的原料不同、原料的形态不同而有所不同。复合粉状发泡剂的用量一般在0.3%-0.5%之间。优选地，如果有条件的话，在混合料的搅拌加温过程中，最好用温度计测试料温，当料温达到50°C -60°C后约
0.5小时，即可放料至储料罐中以备后续工序使用。粘结膜材料的选择，粘结材料由高分子材料制成，在板材复合中所使用的粘结材料呈膜状，因此又称为高分子膜。经过大量试验，最后选择一种由美国杜邦公司生产的粘结用高分子材料(型号为Bynel-41E755)作为主成分生产的高分子膜。钢板材质选择:为了保证复合板材的抗弯强度、抗剪切强度，按照中华人民共和国国家标准GB/T2518-2004中的分级，优选结构级550的钢板，或按照ASTM A653/A653M-05的分级，优选SS (Structural steel) 550级别的钢板；涂料的选择:为了保证钢板表面涂层具有高的耐候性及耐风沙磨蚀性，优选阿克苏硅改性聚酯涂料作为钢板的主涂层材料；钢板进行轧制调质后，进行镀锌或镀铝锌处理，然后再进行表面涂装处理。而为了保证涂层的牢固度，预先进行环氧底漆的预涂；根据本发明可以得到一种塑料配方和发泡配方，在密度降低的情况下，但保证制品芯板具有优良强度性能，并且能在5-15_厚度范围内控制芯板的质量符合要求；本发明通过针对聚乙烯芯板材料的选用与配比，聚乙烯发泡体系的研究与确定，使得本发明产品既能够减轻制品的重量，又可以保证制品的各项强度。在发泡技术中，既保证了芯板内泡孔细密均匀，又保证其表面光滑致密。本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明内容做出替换或变型，但是这些替换或变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或变型均在本发明要求保护的权利范围内。
权利要求
1.一种结构用微发泡芯层钢塑复合板，包括发泡塑料芯层(5)以及位于发泡塑料芯层两侧的钢卷(3)，其特征在于:所述发泡塑料芯层选用一种高密度树脂(HDPE)和一种低密度树脂(LDPE)混合制成，且质量比例为HDPE: LDPE处于10:1至1: 2范围内，发泡后的塑料芯层密度0.6-0.7g/cm3。采用的发泡剂为复合型发泡剂，发泡剂原粉采用AC (或称ADC)发泡剂，即偶氮二甲酰胺，再加上功能助剂进行二次加工而成。
2.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:复合板还包括保护膜、钢卷涂层、粘结膜，各层的具体设置为发泡塑料芯层(5)，两侧分别依次为粘结膜、钢卷、钢卷涂层和保护膜。
3.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:HDPE: LDPE优选为9: I。
4.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:HDPE采用8010，LDPE采用 6634F。
5.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:复合粉状发泡剂的用量在 0.3% -0.5%之间。
6.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:所述功能助剂例如可以包括硬脂酸锌、硬脂酸、氧化锌等。
7.按权利要求1所述的微发泡芯层钢塑复合板，其特征在于:钢卷涂层优选阿克苏硅改性聚酯涂料作为钢板的主涂层材料。
全文摘要
一种结构用微发泡芯层钢塑复合板，包括发泡塑料芯层以及位于发泡塑料芯层两侧的钢卷，所述发泡塑料芯层选用一种高密度树脂(HDPE)和一种低密度树脂(LDPE)混合制成，且质量比例为HDPE∶LDPE处于10∶1至1∶2范围内，发泡后的塑料芯层密度0.6-0.7g/cm3。采用的发泡剂为复合型发泡剂，发泡剂原粉采用AC(或称ADC)发泡剂，即偶氮二甲酰胺，再加上功能助剂进行二次加工而成。较之单纯钢板或其他板材，具有较高的抗弯强度、抗冲切强度、铆钉纵向拉拔强度和横向剪切强度。同时，其表面再涂装特种涂料，具有超强的耐候性、耐腐蚀性和抗高低温及高温差环境的能力。
文档编号B32B15/09GK103085386SQ20131003078
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者任四平, 任清平 申请人:任四平, 任清平