一種日光溫室的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料，由塑木、連接卡簧和鋼帶打孔卡槽組成工字型骨架，其中，鋼帶打孔卡槽連接在連接卡簧兩端，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆；通過(guò)將兩種材料通過(guò)各自的力學(xué)特點(diǎn)結(jié)合在一起，可同時(shí)發(fā)揮塑木的超強(qiáng)防銹防腐和價(jià)格低廉、可以反復(fù)使用，大大提高了日光溫室的建筑性能和生產(chǎn)能力，可以在結(jié)構(gòu)的整體性能上通過(guò)發(fā)揮鋼材的性能，達(dá)到和鋼骨架的結(jié)構(gòu)性能。同時(shí)也促進(jìn)了溫室建筑的節(jié)本增效和生態(tài)環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種日光溫室的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種日光溫室復(fù)合骨架材料，特別涉及一種用于制作日光溫室的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料，該卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料可以同時(shí)發(fā)揮塑木的耐水濕、耐腐蝕、免油漆、防蟲等優(yōu)良的性能，也可以發(fā)揮卡槽鋼帶結(jié)構(gòu)的優(yōu)良結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002]塑木是近幾年發(fā)展較快的一種新型材料，目前在北美應(yīng)用較多，主要以PE材料為主材。比室內(nèi)家具塑木的密度高，硬度強(qiáng)，目前塑木又稱為仿木材塑料或生態(tài)木。材料廣泛用于市政工程、綠化裝飾等傳統(tǒng)木材能用的區(qū)域，是傳統(tǒng)木材的理想替代品。一般用價(jià)格較低的烯類樹脂如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通過(guò)低發(fā)泡的特殊加工，提高剛性制得。與木材相比，塑木同樣可以切削、開孔、打釘、上螺絲、膠結(jié)等，并具有物性均一、質(zhì)輕、不吸水、尺寸穩(wěn)定、耐腐蝕、耐蟲柱、免刷油漆、防蟻、放蟲、耐磨、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，常規(guī)的日光溫室都采用鋼骨架，也有采用混凝土或者菱鎂材料等復(fù)合材料骨架，由于材料本身的特性差異，各種骨架結(jié)構(gòu)具有不同的特點(diǎn)。鋼骨架結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良，尤其是采用了熱鍍鋅防銹處理后性 能優(yōu)良，但是存在的問(wèn)題是造價(jià)高，材料重復(fù)利用率低；混凝土或者菱鎂材料等復(fù)合材料骨架，材料本身價(jià)格較低，但是由于材料結(jié)構(gòu)不均，加之本身屬于脆性材料，結(jié)構(gòu)性能保證率低，骨架極易因?yàn)橥饨缫蛩仄茐?，不適宜大面積推廣。
[0004]雖然，很多研究人員投入了大量的時(shí)間和精力來(lái)研究其他骨架結(jié)構(gòu)材料，但是由于溫室本身是一個(gè)高溫高濕的環(huán)境，加之溫室對(duì)造價(jià)要求嚴(yán)格，如果結(jié)構(gòu)材料價(jià)格過(guò)高，則喪失在生產(chǎn)實(shí)踐中的推廣價(jià)值。因此，急需開發(fā)一種能夠在性能和價(jià)格上與鋼骨架結(jié)構(gòu)材料相媲美的新材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有日光溫室骨架結(jié)構(gòu)材料存在的缺陷或不足，本發(fā)明目的在于，提供一種日光溫室的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料，該卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，可同時(shí)發(fā)揮塑木的超強(qiáng)防銹防腐和價(jià)格低廉、可以反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，并可以在結(jié)構(gòu)的整體性能上通過(guò)發(fā)揮鋼材的性能，達(dá)到和鋼骨架的結(jié)構(gòu)性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]—種日光溫室的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，
[0008]一種日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料，其特征在于，由塑木、連接卡簧和鋼帶打孔卡槽組成工字型骨架，其中，鋼帶打孔卡槽連接在連接卡簧兩端，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆；
[0009]所述的塑木由以下的原料按重量份組成:PVC樹脂粉:100份，高分子粘結(jié)劑:10份，玻璃纖維:10份，木粉:35份，碳酸鈣:15份，PVC復(fù)合穩(wěn)定劑:3.2份，改性劑:0.4份，PVC加工助劑:2份，AC發(fā)泡劑:1.4份，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:0.5份，硬脂酸:0.2份，環(huán)氧大豆油:4份。[0010]所述的光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，按下列步驟進(jìn)行:
[0011]步驟一，按照塑木的相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)工字形截面的塑木擠壓模具；
[0012]步驟二，對(duì)連接卡簧、鋼帶打孔卡槽的表面進(jìn)行粗糙處理，并將鋼帶打孔卡槽和連接卡簧進(jìn)行連接；
[0013]步驟三，用塑木擠壓模具將連接卡簧、鋼帶打孔卡槽與塑木一起進(jìn)行共擠，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆，經(jīng)冷卻，得到光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。
[0014]本發(fā)明制備的日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能，因?yàn)樗苣揪哂械奶攸c(diǎn)是韌性非常好。塑木的抗拉強(qiáng)度為22.4MPa ;靜曲強(qiáng)度38MPa ;彈性模量2062MPa ;正截面應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為45MPa。而普通碳鋼的彈性模量為196~216GPa ;正截面應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為215MPa ;在工程計(jì)算中Q235彈性模量一般取200GPa。最終，卡簧、卡槽鋼帶塑木復(fù)合骨架材料同時(shí)發(fā)揮了兩種材料的優(yōu)良特性，使兩種材料達(dá)到了很好的融合。
[0015]結(jié)合實(shí)踐中對(duì)溫室骨架的具體要求，本發(fā)明采用塑木包裹連接卡簧和鋼帶打孔卡槽組成工字型骨架，可以同時(shí)發(fā)揮塑木的耐水濕、耐腐蝕、免油漆、防蟲等優(yōu)良的性能，也可以發(fā)揮連接卡簧和鋼帶打孔卡槽的優(yōu)良結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。從而可以在節(jié)省溫室耗鋼和節(jié)省溫室造價(jià)的基礎(chǔ)上，極大地提高日光溫室的綜合性能。本發(fā)明制得的日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，以高分子塑木材料作為結(jié)構(gòu)主材，配以連接卡簧和鋼帶打孔卡槽，帶來(lái)使整體結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，通過(guò)將兩種材料通過(guò)各自的力學(xué)特點(diǎn)結(jié)合在一起，同時(shí)發(fā)揮兩種材料的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，大大提高了日光溫室的建筑性能和生產(chǎn)能力，同時(shí)也促進(jìn)了溫室建筑的節(jié)本增效和生態(tài)環(huán)保，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]其一，在日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料中植入連接卡簧大大增強(qiáng)了溫室骨架本身的承載能力和材料各種條件下的極限應(yīng)力。
[0017]其二，采用了溫室結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的鋼帶打孔卡槽，在增加復(fù)合塑木骨架承載力的同時(shí)，滿足了溫室結(jié)構(gòu)裝配過(guò)程中對(duì)薄膜的卡固要求，因此極大地提高了該骨架的適用性和降低了后期二次安裝卡槽卡簧的工程費(fèi)用。
[0018]其三，由于提前在日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料中植入了連接卡簧和鋼帶打孔卡槽結(jié)構(gòu)，因此在施工中不需要為了安裝卡槽二隊(duì)對(duì)復(fù)合塑木溫室骨架進(jìn)行二次鉆釘作業(yè)，在降低施工造價(jià)的同時(shí)也從另一個(gè)方面避免了對(duì)骨架結(jié)構(gòu)的破壞，增強(qiáng)了骨架的承載了和使用壽命。
[0019]其四，安裝中可以直接應(yīng)用，內(nèi)外覆膜，工程造價(jià)低，在實(shí)踐生產(chǎn)中容易推廣和保持溫室結(jié)構(gòu)性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料制成的工字型骨架斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料中卡簧和卡槽鋼帶連接的不意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合工字型骨架結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖4是未配筋的純合成木工字型骨架斷面示意圖；
[0024]下面結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0025]需要說(shuō)明的是，在以下的實(shí)施例中，木塑具體配方中所述的高分子粘結(jié)劑是以天然或合成高分子化合物為主體制成的膠粘材料，簡(jiǎn)稱膠。按其來(lái)源分為天然高分子膠粘劑和合成高分子膠粘劑。其中的合成高分子膠粘劑以合成聚合物或預(yù)聚體、單體為主體料制成。市場(chǎng)上的品種繁多、性能優(yōu)異，是一種用途廣泛的膠粘材料，本實(shí)施例中，選擇熱固性樹脂膠粘劑。
[0026]所述的PVC復(fù)合穩(wěn)定劑采用市售的鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；
[0027]所述的改性劑采用市售的硅烷偶聯(lián)劑。
[0028]所述的PVC加工助劑用市售的PVC加工助劑，例如山東日科化學(xué)股份有限公司、山東瑞豐高分子材料股份有限公司、淄博塑料助劑廠、威海金泓集團(tuán)的成熟產(chǎn)品。
[0029]所述的AC發(fā)泡劑采用市售的AC發(fā)泡劑，例如，湖南長(zhǎng)沙恒昌化工有限公司生產(chǎn)的AC系列發(fā)泡劑，其具 有性能穩(wěn)定、不易燃、不污染、無(wú)毒無(wú)味、對(duì)模具不腐蝕對(duì)制品不染色，分解溫度可調(diào)節(jié)，不影響固化和成型速度等特點(diǎn)。
[0030]所述的發(fā)泡調(diào)節(jié)劑選擇市售的PVC發(fā)泡調(diào)節(jié)劑，能明顯的促進(jìn)PVC樹脂的塑化過(guò)程，使PVC塑化更均勻，從而提高制品表面光澤度和產(chǎn)品品質(zhì)。
[0031]參照附圖1-3，本實(shí)施例給出一種日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料，由鋼帶打孔卡槽A，塑木B，連接卡簧C組成工字型骨架，鋼帶打孔卡槽A連接在連接卡簧C兩端，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽A的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木B包覆。
[0032]1、塑木B具體配方如下:
[0033]PVC樹脂粉:100份；高分子粘結(jié)劑:10份；玻璃纖維:10份；木粉:35份；碳酸鈣(輕質(zhì)活性碳酸鈣，細(xì)度800目以上，納米級(jí)為最佳):15份；PVC復(fù)合穩(wěn)定劑:3.2份；改性劑(偶聯(lián)劑):0.4份；ACR(PVC加工助劑):2份；AC發(fā)泡劑:1.4份；發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:0.5份；硬脂酸:0.2份；環(huán)氧大豆油:4份；
[0034]2、具體制作方式:
[0035]步驟一:設(shè)計(jì)工字形截面的塑木擠壓模具；
[0036]塑木擠壓模具的設(shè)計(jì)按照塑木的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作。
[0037]步驟二，對(duì)連接卡簧C、鋼帶打孔卡槽A表面進(jìn)行粗糙處理，并將鋼帶打孔卡槽A和連接卡簧C進(jìn)行連接，形成工字型骨架。
[0038]步驟三，用塑木擠壓模具將連接卡簧C、鋼帶打孔卡槽A連同塑木一起進(jìn)行共擠，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆，經(jīng)冷卻，得到光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。
[0039]通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，該工字形截面(圖1所示)的卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合復(fù)合材料，較而同等界面但未配筋工字形截面(圖4所示)的正截面抗壓能力提高了 10倍。圖4所示截面的材料其正截面的抗力經(jīng)測(cè)試約為5kN。
[0040]除此之外，其截面的抗彎能力也得到了大大的增強(qiáng)，由于塑木本身的抗拉強(qiáng)度較低，僅為22.4MPa，因此單純塑木材料的材料抗彎能力由抗拉應(yīng)力決定。而該日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合材料在其受拉區(qū)和受壓區(qū)均加入了連接卡簧C、鋼帶打孔卡槽A，因此其正截面的抗彎能力 也提高了約10倍。
【權(quán)利要求】
1.一種日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，其特征在于，由塑木、連接卡簧和鋼帶打孔卡槽組成工字型骨架，其中，鋼帶打孔卡槽連接在連接卡簧兩端，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆； 所述的塑木由以下的原料按重量份組成=PVC樹脂粉:100份，高分子粘結(jié)劑:10份，玻璃纖維:10份，木粉:35份，碳酸鈣:15份，PVC復(fù)合穩(wěn)定劑:3.2份，改性劑:0.4份，PVC加工助劑:2份，AC發(fā)泡劑:1.4份，發(fā)泡調(diào)節(jié)劑:0.5份，硬脂酸:0.2份，環(huán)氧大豆油:4份。
2.如權(quán)利要求1所述的日光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，其特征在于，所述的碳酸鈣選擇輕質(zhì)活性碳酸鈣，其細(xì)度為800目以上或納米級(jí)。
3.權(quán)利要求1所述的光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的制備方法，其特征在于，按下列步驟進(jìn)行: 步驟一，按照塑木的相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)工字形截面的塑木擠壓模具； 步驟二，對(duì)連接卡簧、鋼帶打孔卡槽的表面進(jìn)行粗糙處理，并將鋼帶打孔卡槽和連接卡簧進(jìn)行連接，形成工字型骨架； 步驟三，用塑木擠壓模具將連接卡簧、鋼帶打孔卡槽形成的工字型骨架與塑木一起進(jìn)行共擠，除了工字型骨架兩端的鋼帶打孔卡槽的一個(gè)面露出之外，其余部分均由塑木包覆，經(jīng)冷卻，得到光溫室卡簧卡槽鋼帶塑木復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。
【文檔編號(hào)】C08K5/1515GK104031333SQ201410258474
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】張勇, 鄒志榮 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)