一種復合材料及其應用和保溫墻連接件制造技術

本發明專利技術涉及一種復合材料及其應用和保溫墻連接件。本發明專利技術提供一種復合材料，包括樹脂固化物和增強纖維材料，其滿足以下力學性能(i)至(v)中至少一項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，(v)短梁剪切強度≥57MPa；其中該復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)中的至少一項保有率≥80％。

Composite material and its application and insulation wall connecting piece

The invention relates to a composite material and an application thereof and a heat insulation wall connecting piece. The invention provides a composite material including resin and fiber material, its mechanical properties meet the following (I) to (V) at least one of: (I) the longitudinal tensile strength of more than 740MPa (II), the longitudinal tensile modulus is larger than 40GPa, the longitudinal bending strength (III) = 900MPa (IV). The longitudinal bending modulus is greater than or equal to 39GPa (V), short beam shear strength is not less than 57MPa; the composite material at 23 - 2 DEG C, pH was immersed in NaOH 12 aqueous solutions of 3000h, mechanical properties (I), (II), (III), (IV), (V) in at least a retention rate of more than 80%.

【技術實現步驟摘要】
一種復合材料及其應用和保溫墻連接件
本專利技術涉及聚合物基復合材料制備領域，具體而言，涉及一種復合材料及其應用和保溫墻連接件。
技術介紹
隨著建筑市場的不斷革新與發展，新型建筑節能墻材成為了國家主要發展推廣使用的墻體材料。將隔熱保溫材料設置在墻體中空部位，在空中放入各種絕熱材料，則為隔熱材料夾芯保溫體系。與單一材料外墻相比，該墻體構造組合合理，有較高的熱絕緣系數，能較好地發揮保溫材料的作用。同時，在滿足承重要求的前提下，磚墻可適當減薄。由于復合墻體在建筑節能方面的突出優勢，其在我國建筑行業中的應用也越來越廣泛。夾芯式墻體一般都需要利用固定連接件將內、外墻體和中間保溫層有效的連接和固定起來，傳統的連接件材料一般是用鋼筋(鋼筋網)。但是鋼筋的導熱系數很大，貫穿性的鋼筋相當于在復合墻體中架設的一根根熱橋，極大的降低了保溫層的保溫效果。因此通過一定的成型工藝制備以連續性的增強材料/熱固性樹脂為構架的復合材料作為保溫連接件棒芯就成為比較理想的選擇。此類復合材料一般為聚合物樹脂與導熱系數很小的纖維復合而成，在保證其具有與鋼筋類似的高強度和模量基礎上，又使得此類材料的熱阻值比較大。需要指出的是，由于復合墻體的夾芯式結構，其中的保溫連接件往往需要承受較大的剪切力，那么其棒芯的抗剪切性能要求必須優異，因為連接件抗剪切性能越優異，墻體的安全系數相應的也會越高。因此對于復合材料基保溫連接件的總體要求就是高強度、抗剪切，力學性能要好。現有技術中，國內外專利都主要集中在保溫連接件的外形結構的設計和具體的使用方法上，比如CN202248370U、CN204983189U、CN204715667U、CN203924408U、CN202359664U、CN201924463U、CN202644775U、CN202831363U、CN203878809U、US4829733、US5519973、US5671574、US6116836、US7266931專利中，然而對于關鍵的連接件棒芯的性能優化卻少有涉及，尤其是力學性能的優化更少有涉及。另外，還有一些專利開發了以熱塑性樹脂為基體樹脂的連接件(US5673525，US5987834，US6263638)，但是基于熱塑性樹脂本身性能的劣勢，所制備得到的連接件很難達到與鋼筋接近的物理性能。有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種復合材料，具有優良的耐腐蝕性，特別是耐堿性。本專利技術涉及一種復合材料，包括樹脂固化物和增強纖維材料，其特征在于，所述復合材料滿足以下力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切強度≥57MPa；所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項保有率≥80％。本專利技術另一方面涉及復合材料在保溫墻連接件上、建筑材料以及油井開采設備上的應用。本專利技術另一方面涉及一種保溫墻連接件，例如保溫墻連接件棒材，由本專利技術的復合材料制成。本專利技術的復合材料具有優良的耐腐蝕性，特別是耐堿性。具體實施方式現有技術中，在建筑行業中保溫墻的連接件一般還是采用鋼筋材質的比較多，但是鋼筋本身會在復合墻體中形成一根根熱橋，會極大的降低保溫效果，因此本領域技術人員將具體研究著眼于采用何種復合材料代替鋼筋來作為連接件的材料，以解決保溫的問題。熱固性樹脂基復合材料雖然保溫性能優良，但是本身的強度等各物理性能還是無法與鋼筋的性能媲美，并不能真正滿足實際應用的要求，這一缺陷限制了該復合材料的進一步應用。本專利技術的第一目的在于提供一種復合材料，通過將熱固性樹脂、脫模劑、其他助劑、增強材料在一定的適宜用量配比下進行復合，制備出的復合材料性能更加穩定，充分兼顧了高強度、抗剪切等力學性能的要求，大大延長了復合材料本身的使用壽命，在彌補了鋼筋本身隔熱保溫性能差的缺陷，大大提升了保溫性能的同時，其物理性能也完全可以與鋼筋的物理性能媲美，帶來了可觀的經濟效益。本專利技術的第二目的在于提供上述復合材料的制備方法，上述制備方法均屬于比較優選的制備方法，方法本身具有能完整保留原料的有效成份的優點，且前后步驟銜接緊密，方法簡單易于操作，操作條件溫和。本專利技術的第三目的在于提供上述復合材料在建筑材料以及有井開采設備上的應用，并提供了上述復合材料作為一種保溫墻連接件棒材的應用。本專利技術的第四目的在于提供復合材料作為上述保溫墻連接件棒材的保溫墻連接件。該復合材料的保溫連接件具有與鋼筋類似的高強度和模量，各方面物理性能優異，完全滿足實際使用狀況，可見本專利技術的復合材料應用非常廣泛。I.復合材料本專利技術為了解決現有技術中上述存在的技術問題，提供了一種熱固性樹脂基復合材料，這種復合材料既保證了保溫性能而且在物理性能上也得到了保證，可以與鋼筋的物理性能相媲美。本專利技術一方面涉及一種復合材料，包括樹脂固化物和增強纖維材料，該復合材料滿足以下力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項，優選至少兩項，更優選至少三項，進一步優選至少四項，最優選全部五項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，優選≥750MPa，更優選≥760MPa，進一步優選≥770MPa，最優選≥780MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，優選≥41GPa，更優選≥42GPa，進一步優選≥43GPa，最優選≥44GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，優選≥910MPa，更優選≥920MPa，進一步優選≥930MPa，最優選≥940MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，優選≥39.5GPa，更優選≥40GPa，進一步優選≥41GPa，最優選≥42GPa，以及(v)短梁剪切強度≥57MPa，優選≥57.5MPa，更優選≥58MPa，進一步優選≥58.5MPa，最優選≥59MPa；其中，所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項，優選至少兩項，更優選至少三項，進一步優選至少四項，最優選全部五項保有率≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％；或者/和所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項，優選至少兩項，更優選至少三項，進一步優選至少四項，最優選全部五項保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。在一種實施方式中，本專利技術提供一種纖維增強聚合物基復合材料，其拉伸強度≥750MPa，拉伸模量≥40GPa，彎曲強度≥900，彎曲模量≥39GPa，層間剪切強度≥57MPa；且23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，上述性能保有率均≥93％。在一種實施方式中，復合材料的(i)縱向拉伸強度≥740MPa，優選≥750MPa，更優選≥760MPa，進一步優選≥770M本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合材料，包括樹脂固化物和增強纖維材料，其特征在于，所述復合材料滿足以下力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切強度≥57MPa；所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項保有率≥80％。

【技術特征摘要】
1.一種復合材料，包括樹脂固化物和增強纖維材料，其特征在于，所述復合材料滿足以下力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切強度≥57MPa；所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項保有率≥80％。2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少兩項，更優選至少三項，進一步優選至少四項，最優選全部五項保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。3.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述復合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，力學性能(i)、(ii)、(iii)、以及(iv)中的至少一項，優選至少兩項，更優選至少三項，進一步優選全部四項保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。4.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述復合材料滿足以下力學性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少兩項，更優選至少三項，進一步優選至少四項，最優選全部五項：(i)縱向拉伸強度≥740MPa，優選≥750MPa，更優選≥760MPa，進一步優選≥770MPa，最優選≥780MPa，(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，優選≥41GPa，更優選≥42GPa，進一步優選≥43GPa，最優選≥44GPa，(iii)縱向彎曲強度≥900MPa，優選≥910MPa，更優選≥920MPa，進一步優選≥930MPa，最優選≥940MPa，(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，優選≥39.5GPa，更優選≥40GPa，進一步優選≥41GPa，最優選≥42GPa，以及(v)短梁剪切強度≥57MPa，優選≥57.5MPa，更優選≥58MPa，進一步優選≥58.5MPa，最優選≥59MPa。5.根據權利要求1-4任一種所述的復合材料，其特征在于，所述樹脂固化物為熱固性樹脂固化物。6.根據權利要求1-4任一種所述的復合材料，其特征在于，所述樹脂固化物為樹脂組合物的固化物，所述樹脂組合物包括：熱固性樹脂基體、pH值為6.0-7.0的脫模劑；優選地，所述脫模劑包括以下組分：(a)長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚，(b)丙烯酸酯類聚合物，和任...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李枝芳，董誠，
申請(專利權)人：山東圣泉新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37