專利名稱：聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用聚氨酯樹脂和玻璃纖維構(gòu)成的聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材，屬復(fù)合型材制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上所流行的建筑門窗，主要采用木、鋁合金、塑鋼、斷橋鋁、木鋁復(fù)合或者鋁塑復(fù)合等材料的門窗；在上述材質(zhì)的門窗系統(tǒng)之外，近幾年在市場(chǎng)上又推出了一種使用不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維復(fù)合的新材料，俗稱“玻璃鋼”(英文名Fiber Reinforced Plastics簡(jiǎn)稱FRP)，加工而成的門窗系統(tǒng)，即玻璃鋼門窗。不飽和聚酯樹脂是一種熱固性樹脂，當(dāng)其在熱或引發(fā)劑的作用下，可固化成為一種不溶不融的高分子網(wǎng)狀聚合物，但這種聚合物機(jī)械強(qiáng)度很低，不能滿足大部分使用的要求，當(dāng)用玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)可成為一種復(fù)合材料，俗稱“玻璃鋼”(英文名Fiber Reinforced Plastics簡(jiǎn)稱FRP)?！安Ａт摗钡臋C(jī)械強(qiáng)度等各方面性能與樹脂澆鑄體相比有了很大的提高。但是，不飽和聚酯樹脂玻璃鋼異型材在拉擠生產(chǎn)過程中，要加縱向的玻璃纖維的同時(shí)， 還必須加入玻璃纖維氈體，因而它的速度和效率較低；同時(shí)在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)少量的苯乙烯。

實(shí)用新型內(nèi)容設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種采用聚氨酯樹脂和玻璃纖維構(gòu)成的聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材。設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、采用聚氨酯樹脂作為門框或門扇框型材的復(fù)合材料的選擇，是本實(shí)用新型的技術(shù)特征之一。這樣做的目的在于⑴聚氨酯與其他樹脂相比，聚氨酯復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)一是提高了橫向性能；二是去掉了玻璃氈，降低成本；三是擁有最高的纖維容量；四是更高的強(qiáng)度和硬度；五是增加了零部件的復(fù)雜性；六是降低了壁厚；七是更強(qiáng)的斷面輪廓，能跨越更大的距離；八是優(yōu)良的抗沖擊性能和優(yōu)良的耐磨損性；九是高級(jí)精密制造和緊固，顯著提高螺釘拔出力度；十是優(yōu)異的表面光潔度。⑵具有很好的耐候、耐久性一是具有極好的耐腐蝕性；二是低的吸水率；三是具有更好的溫度穩(wěn)定性；四是具有更好的光穩(wěn)定性，可有酯肪族光穩(wěn)定樹脂。⑶更好的經(jīng)濟(jì)性一是可以不用玻璃氈，降低了成本；二是玻璃纖維含量高(同時(shí)也增加強(qiáng)度)；三是更強(qiáng)的產(chǎn)品能支撐更長(zhǎng)的跨度；四是更高的生產(chǎn)效率一更快的拉擠速度，提高了流水線操作速度。⑷阻燃性優(yōu)異，比聚酯或乙烯樹脂散發(fā)出少得多的煙。(5)綠色環(huán)保，環(huán)境友好。(6) 10%生物基樹脂標(biāo)準(zhǔn)，可用大豆基樹脂。⑵無苯乙烯，無過氧化物產(chǎn)生。2、聚氨酯復(fù)合門框或門扇框型材成型工藝的設(shè)計(jì)，是本實(shí)用新型的技術(shù)特征之二。這樣做的目的在于與傳統(tǒng)的不飽和聚酯玻璃鋼異型材的拉擠工藝是基本相同的，所不同地方在于⑴樹脂注入的方式不同，不飽和聚酯樹脂是采用開放式的添加；聚氨酯樹脂是采用密閉注射的方式。⑵聚氨酯樹脂注射盒與制品模具之間，增加冷卻段；在不飽和聚酯玻璃鋼生產(chǎn)工藝中是沒有冷卻模或者冷卻段。聚氨酯復(fù)合材料具有極好剛性和強(qiáng)度，物理與力學(xué)性能見附表。它完全部分替代
3鋁合金和鋼材，聚氨酯復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.219 1/!11*1^鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為237.00 W/ m-k，鍍鋅鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為62. 000W/n^k，在相同的條件下，就材質(zhì)而言，鋁材料的導(dǎo)熱能力是聚氨酯的1082倍，鍍鋅鋼的導(dǎo)熱能力是聚氨酯復(fù)合材料的283倍；與鋁和鍍鋅鋼相比聚氨酯復(fù)合材料是熱的不良導(dǎo)體，由于聚氨酯復(fù)合材料具有很好的剛性和強(qiáng)度，又有極好的可塑性，因此可以根據(jù)聚氨酯復(fù)合材料的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)異型材型腔的結(jié)構(gòu)，加工出各種異型的門框或門扇框。
英+_ ￥ 2技術(shù)方案1 聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材，它包括玻璃纖維，所述多束玻璃纖維密布構(gòu)成門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架，聚氨酯樹脂與門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架內(nèi)外面復(fù)合且構(gòu)成聚氨酯門框或門扇框或門板型材或門板板材。技術(shù)方案2:聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材的成型系統(tǒng)，由門框和門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模、冷卻模和熱定型模構(gòu)成，門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模的進(jìn)口進(jìn)入多束玻璃纖維、出口與冷卻模進(jìn)口連通，冷卻模的出口與熱定型模進(jìn)口連通，熱定型模出口為聚氨酯復(fù)合材料門框或門扇框或門板型材拉擠出口。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，一是輕質(zhì)高強(qiáng)，玻璃鋼型材的密度在2. 1左右，它比鋼輕3 4倍，而強(qiáng)度卻很大，其拉伸強(qiáng)度450 650MPa，與普通碳鋼接近，彎曲強(qiáng)度大于 1200MPa、彎曲彈性模量48000MPa，因而加工門窗不需用鋼襯加固；二是節(jié)能保溫、隔熱，聚氨酯復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)為0. 219ff/m · k，只有金屬的1/100 1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料； 三是健康、綠色環(huán)保、節(jié)能效果顯著；四是聚氨酯復(fù)合材料在生產(chǎn)中，不含苯乙烯，不會(huì)形成揮發(fā)性化合物V0C，所以更環(huán)保健康；五是聚氨酯復(fù)合材料經(jīng)檢測(cè)結(jié)果符合GB6566—2001 《建筑材料放射性核素限量》中建筑主體材料的指標(biāo)要求，檢驗(yàn)結(jié)果0. 2，內(nèi)照射指數(shù)0. 2，外照射指數(shù)0. 2 ；六是耐腐蝕、耐老化、壽命長(zhǎng)，同盱聚氨酯復(fù)合材料是優(yōu)良的耐腐蝕材料， 對(duì)酸、堿、鹽及大部分有機(jī)物，海水以及潮濕都有較好的抵抗能力，對(duì)微生物的作用也有抵抗性能，尤其適合使用于多雨、潮濕和沿海地區(qū)，以及有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所；七是尺寸穩(wěn)定性好，聚氨酯復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)為5.6X10-6/°C，低于鋼和鋁合金，是塑料的1/15，因此所制門框尺寸穩(wěn)定性好，溫度的變化不會(huì)影響門框的正常開關(guān)功能；八是耐侯性好，聚氨酯復(fù)合材料屬熱固性塑料，樹脂交聯(lián)后即形成三維網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，變成不溶不熔體，即使受熱也不會(huì)熔化，聚氨酯復(fù)合材料熱變形溫度在20(TC以上，不僅耐高溫性能好，而且耐低溫性能更佳；九是絕緣性能好，聚氨酯復(fù)合材料是良好的絕緣材料，它不受電磁波影響，不反射無線電波，透微波性好，能夠承受高電壓而不損壞，因此聚氨酯復(fù)合材料門窗對(duì)野外臨時(shí)建筑物及通訊系統(tǒng)的建筑物具有特殊的用途；十是減震性能好，聚氨酯復(fù)合材料的彈性模量為20900，用它制成的門窗具有較高的減震頻率，聚氨酯復(fù)合材料中樹脂與纖維界面的結(jié)合，具有吸震和抗震能力，避免了結(jié)構(gòu)件在工作狀態(tài)下共振引起的早期破壞；十一是色彩豐富，聚氨酯復(fù)合材料硬度高，可涂裝各種涂料，制成各種顏色的型材，以適應(yīng)不同風(fēng)格及檔次的用途；十二是抗疲勞性，聚氨酯復(fù)合材料的抗疲勞性很高，從而保證材料使用的安全性與可靠性；十三是聚氨酯復(fù)合材料不僅具有極好剛性和強(qiáng)度，而且聚氨酯復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0. 219W/m*k，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為237.00W/m*k，鍍鋅鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為62. 000W/ !!! k，在相同的條件下，就材質(zhì)而言，鋁材料的導(dǎo)熱能力是聚氨酯的1082倍，鍍鋅鋼的導(dǎo)熱能力是聚氨酯復(fù)合材料的283倍，因聚氨酯復(fù)合材料可以顯著地提高門窗隔熱、保溫的效果，減少能耗損失，減輕門窗的重量。

圖1是聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材的骨架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材生產(chǎn)系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參照附圖1和2。聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材，它包括玻璃纖維，所述多束玻璃纖維密布構(gòu)成門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架1，聚氨酯樹脂2與門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架內(nèi)外面復(fù)合且構(gòu)成聚氨酯門框或門扇框或門板型材或門板板材。也就是說，門框或門扇框或門板型材的成型骨架或門板板材的成型骨架1由多束玻璃纖維密布構(gòu)成，聚氨酯樹脂2與多束玻璃纖維構(gòu)成中的每根玻璃纖維面完全復(fù)合且復(fù)合有聚氨酯樹脂2的玻璃纖維之間相互粘接、固化構(gòu)成所需的述門框或門扇框或門板型材或門板板材，即所述門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材的成型骨架1內(nèi)外面是指聚氨酯門框或門扇框或門板型材或門板板材中每根玻璃纖維的面。所述聚氨酯門框或門扇框或門板型材的厚度、寬度即為成型門框的厚度、寬度。所述聚氨酯門框或門扇框型材中玻璃纖維為60%-90%、聚氨酯為 10%-40%。實(shí)施例1-1 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，35%-40%聚氨酯和60%_75%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性較好。實(shí)施例1-2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，30%-35%聚氨酯和65%_70%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性良好。實(shí)施例1-3 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，25%-30%聚氨酯和70%_75%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性能是更好。實(shí)施例1-4 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，20%-25%聚氨酯和75%_80%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性能最好。實(shí)施例1-5 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，15%-20%聚氨酯和80%_85%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性能良好。 實(shí)施例1-6 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，10%-15%聚氨酯和85%_90%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材，其物理機(jī)械和力學(xué)性能相對(duì)較好。實(shí)施例1-7 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，10%聚氨酯和90%玻纖可以拉擠聚氨酯異型材， 其物理機(jī)械和力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求。按上述比例所生產(chǎn)的聚氨酯異型材的物理機(jī)械和力學(xué)性能，是有所差異的，其相應(yīng)的成本也是不一樣的，聚氨酯復(fù)合材料的物理機(jī)械和力學(xué)性能最好，同時(shí)又比較經(jīng)濟(jì)的， 聚氨酯占20%，玻纖占80%時(shí)，所拉擠成型的復(fù)合材料。實(shí)施例2 參照附圖3。聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材的成型系統(tǒng)，由門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模3、冷卻模5和熱定型模6構(gòu)成，門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模有二個(gè)進(jìn)口，一個(gè)是為聚氨酯進(jìn)料口 4且位于門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模上部，另一個(gè)為玻璃纖維束進(jìn)口，該進(jìn)口進(jìn)入多束玻璃纖維、出口與冷卻模5進(jìn)口連通，冷卻模的出口與熱定型模6進(jìn)口連通，熱定型模出口為聚氨酯復(fù)合材料門框或門扇框或門板型材拉出口。所述熱定型模由2 3個(gè)加熱區(qū)構(gòu)成且溫度由低到高，溫度設(shè)定范圍為150°C 250°C。所述冷卻模為水冷冷卻模，采用0 25°C水冷。生產(chǎn)開始初期，要注意調(diào)整和觀察注射到注射盒內(nèi)的聚氨酯樹脂的流量， 使玻纖能夠充分地浸潤(rùn)，注意聚氨酯樹脂不要溢出注射盒；觀察制品固化的狀況，注意調(diào)整熱模的溫度，以及牽引機(jī)的速度，使制品的成型與拉擠速度相匹配。參照附圖3。聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材的成型方法，多束玻璃纖維在進(jìn)入門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模模腔的進(jìn)口后，在門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模模腔內(nèi)均勻排列成所需的門框或門扇框或門板型材成型骨架，也就是說，門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模?？?、模腔的形狀 (截面)與所需門框或門扇框或門板型材形狀(截面)完全相同，該門框或門扇框或門板型材成型骨架在通過門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模時(shí)即被密封注入到門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模內(nèi)的聚氨酯浸沒、充實(shí)，經(jīng)過冷卻模成型、熱定型模固化成所需的門框或門扇框或門板型材，并且這種過程是連續(xù)不斷的，即玻璃纖維連續(xù)不斷的從門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模進(jìn)口進(jìn)入、從熱定型模連續(xù)不斷的拉擠出固化成的門框或門扇框或門板型材。所述的聚氨酯樹脂是由異氰酸酯和多元醇按1 廣1 4的比例混合構(gòu)成。所述熱定型模的熱固化溫度為150 °C 250°C。所述冷卻模采用水冷冷卻模，采用0 25°C水冷。實(shí)施例4 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，門板板材的成型方法，為模壓成型，其制作方法系現(xiàn)有技術(shù)，在此不作敘述。本文中的聚氨酯樹脂簡(jiǎn)稱聚氨酯。需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材，它包括玻璃纖維， 其特征是所述多束玻璃纖維密布構(gòu)成門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架，聚氨酯樹脂與門框或門扇框或門板型材成型骨架或門板板材成型骨架內(nèi)外面復(fù)合且構(gòu)成聚氨酯門框或門扇框或門板型材或門板板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材， 其特征是所述聚氨酯門框或門扇框型材的厚度、寬度即為成型門框的厚度、寬度。
3.一種聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材的成型系統(tǒng)，其特征是由門框和門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模、冷卻模和熱定型模構(gòu)成，門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模的進(jìn)口進(jìn)入多束玻璃纖維、出口與冷卻模進(jìn)口連通，冷卻模的出口與熱定型模進(jìn)口連通，熱定型模出口為聚氨酯復(fù)合材料門框或門扇框或門板型材拉擠出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材的成型系統(tǒng)， 其特征是所述門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模為三通式門框或門扇框或門板型材聚氨酯樹脂注射成型模。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種采用聚氨酯樹脂和玻璃纖維構(gòu)成的聚氨酯復(fù)合材料節(jié)能門框或門扇框或門板型材或門板板材,它包括玻璃纖維，所述多束玻璃纖維密布構(gòu)成門框或門扇框型材成型骨架，聚氨酯與門框或門扇框型材成型骨架內(nèi)外面復(fù)合且構(gòu)成聚氨酯門框或門扇框型材。優(yōu)點(diǎn)一是輕質(zhì)高強(qiáng)；二是節(jié)能保溫、隔熱；三是健康、綠色環(huán)保、節(jié)能效果顯著；四是耐腐蝕、耐老化；五是尺寸穩(wěn)定性好；六是耐侯性好，不僅耐高溫性能好，而且耐低溫性能更佳；七是絕緣性能好；八是減震性能好；九是色彩豐富，聚氨酯復(fù)合材料硬度高,可涂裝各種涂料，制成各種顏色的型材；十是抗疲勞性，聚氨酯復(fù)合材料的抗疲勞性很高,從而保證材料使用的安全性與可靠性。
文檔編號(hào)E06B3/70GK202000816SQ20102067950
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者聶雷, 胡慶華 申請(qǐng)人:歐創(chuàng)塑料建材(浙江)有限公司