一种复合材料及其应用和保温墙连接件制造技术

本发明专利技术涉及一种复合材料及其应用和保温墙连接件。本发明专利技术提供一种复合材料，包括树脂固化物和增强纤维材料，其满足以下力学性能(i)至(v)中至少一项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，(v)短梁剪切强度≥57MPa；其中该复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)中的至少一项保有率≥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%.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其应用和保温墙连接件
本专利技术涉及聚合物基复合材料制备领域，具体而言，涉及一种复合材料及其应用和保温墙连接件。
技术介绍
随着建筑市场的不断革新与发展，新型建筑节能墙材成为了国家主要发展推广使用的墙体材料。将隔热保温材料设置在墙体中空部位，在空中放入各种绝热材料，则为隔热材料夹芯保温体系。与单一材料外墙相比，该墙体构造组合合理，有较高的热绝缘系数，能较好地发挥保温材料的作用。同时，在满足承重要求的前提下，砖墙可适当减薄。由于复合墙体在建筑节能方面的突出优势，其在我国建筑行业中的应用也越来越广泛。夹芯式墙体一般都需要利用固定连接件将内、外墙体和中间保温层有效的连接和固定起来，传统的连接件材料一般是用钢筋(钢筋网)。但是钢筋的导热系数很大，贯穿性的钢筋相当于在复合墙体中架设的一根根热桥，极大的降低了保温层的保温效果。因此通过一定的成型工艺制备以连续性的增强材料/热固性树脂为构架的复合材料作为保温连接件棒芯就成为比较理想的选择。此类复合材料一般为聚合物树脂与导热系数很小的纤维复合而成，在保证其具有与钢筋类似的高强度和模量基础上，又使得此类材料的热阻值比较大。需要指出的是，由于复合墙体的夹芯式结构，其中的保温连接件往往需要承受较大的剪切力，那么其棒芯的抗剪切性能要求必须优异，因为连接件抗剪切性能越优异，墙体的安全系数相应的也会越高。因此对于复合材料基保温连接件的总体要求就是高强度、抗剪切，力学性能要好。现有技术中，国内外专利都主要集中在保温连接件的外形结构的设计和具体的使用方法上，比如CN202248370U、CN204983189U、CN204715667U、CN203924408U、CN202359664U、CN201924463U、CN202644775U、CN202831363U、CN203878809U、US4829733、US5519973、US5671574、US6116836、US7266931专利中，然而对于关键的连接件棒芯的性能优化却少有涉及，尤其是力学性能的优化更少有涉及。另外，还有一些专利开发了以热塑性树脂为基体树脂的连接件(US5673525，US5987834，US6263638)，但是基于热塑性树脂本身性能的劣势，所制备得到的连接件很难达到与钢筋接近的物理性能。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种复合材料，具有优良的耐腐蚀性，特别是耐碱性。本专利技术涉及一种复合材料，包括树脂固化物和增强纤维材料，其特征在于，所述复合材料满足以下力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切强度≥57MPa；所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一项保有率≥80％。本专利技术另一方面涉及复合材料在保温墙连接件上、建筑材料以及油井开采设备上的应用。本专利技术另一方面涉及一种保温墙连接件，例如保温墙连接件棒材，由本专利技术的复合材料制成。本专利技术的复合材料具有优良的耐腐蚀性，特别是耐碱性。具体实施方式现有技术中，在建筑行业中保温墙的连接件一般还是采用钢筋材质的比较多，但是钢筋本身会在复合墙体中形成一根根热桥，会极大的降低保温效果，因此本领域技术人员将具体研究着眼于采用何种复合材料代替钢筋来作为连接件的材料，以解决保温的问题。热固性树脂基复合材料虽然保温性能优良，但是本身的强度等各物理性能还是无法与钢筋的性能媲美，并不能真正满足实际应用的要求，这一缺陷限制了该复合材料的进一步应用。本专利技术的第一目的在于提供一种复合材料，通过将热固性树脂、脱模剂、其他助剂、增强材料在一定的适宜用量配比下进行复合，制备出的复合材料性能更加稳定，充分兼顾了高强度、抗剪切等力学性能的要求，大大延长了复合材料本身的使用寿命，在弥补了钢筋本身隔热保温性能差的缺陷，大大提升了保温性能的同时，其物理性能也完全可以与钢筋的物理性能媲美，带来了可观的经济效益。本专利技术的第二目的在于提供上述复合材料的制备方法，上述制备方法均属于比较优选的制备方法，方法本身具有能完整保留原料的有效成份的优点，且前后步骤衔接紧密，方法简单易于操作，操作条件温和。本专利技术的第三目的在于提供上述复合材料在建筑材料以及有井开采设备上的应用，并提供了上述复合材料作为一种保温墙连接件棒材的应用。本专利技术的第四目的在于提供复合材料作为上述保温墙连接件棒材的保温墙连接件。该复合材料的保温连接件具有与钢筋类似的高强度和模量，各方面物理性能优异，完全满足实际使用状况，可见本专利技术的复合材料应用非常广泛。I.复合材料本专利技术为了解决现有技术中上述存在的技术问题，提供了一种热固性树脂基复合材料，这种复合材料既保证了保温性能而且在物理性能上也得到了保证，可以与钢筋的物理性能相媲美。本专利技术一方面涉及一种复合材料，包括树脂固化物和增强纤维材料，该复合材料满足以下力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，进一步优选至少四项，最优选全部五项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，优选≥750MPa，更优选≥760MPa，进一步优选≥770MPa，最优选≥780MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，优选≥41GPa，更优选≥42GPa，进一步优选≥43GPa，最优选≥44GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，优选≥910MPa，更优选≥920MPa，进一步优选≥930MPa，最优选≥940MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，优选≥39.5GPa，更优选≥40GPa，进一步优选≥41GPa，最优选≥42GPa，以及(v)短梁剪切强度≥57MPa，优选≥57.5MPa，更优选≥58MPa，进一步优选≥58.5MPa，最优选≥59MPa；其中，所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，进一步优选至少四项，最优选全部五项保有率≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％；或者/和所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，进一步优选至少四项，最优选全部五项保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。在一种实施方式中，本专利技术提供一种纤维增强聚合物基复合材料，其拉伸强度≥750MPa，拉伸模量≥40GPa，弯曲强度≥900，弯曲模量≥39GPa，层间剪切强度≥57MPa；且23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，上述性能保有率均≥93％。在一种实施方式中，复合材料的(i)纵向拉伸强度≥740MPa，优选≥750MPa，更优选≥760MPa，进一步优选≥770M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，包括树脂固化物和增强纤维材料，其特征在于，所述复合材料满足以下力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切强度≥57MPa；所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一项保有率≥80％。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，包括树脂固化物和增强纤维材料，其特征在于，所述复合材料满足以下力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，以及(v)短梁剪切强度≥57MPa；所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一项保有率≥80％。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少两项，更优选至少三项，进一步优选至少四项，最优选全部五项保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料在23±2℃下，pH值为12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，力学性能(i)、(ii)、(iii)、以及(iv)中的至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，进一步优选全部四项保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料满足以下力学性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少两项，更优选至少三项，进一步优选至少四项，最优选全部五项：(i)纵向拉伸强度≥740MPa，优选≥750MPa，更优选≥760MPa，进一步优选≥770MPa，最优选≥780MPa，(ii)纵向拉伸模量≥40GPa，优选≥41GPa，更优选≥42GPa，进一步优选≥43GPa，最优选≥44GPa，(iii)纵向弯曲强度≥900MPa，优选≥910MPa，更优选≥920MPa，进一步优选≥930MPa，最优选≥940MPa，(iv)纵向弯曲模量≥39GPa，优选≥39.5GPa，更优选≥40GPa，进一步优选≥41GPa，最优选≥42GPa，以及(v)短梁剪切强度≥57MPa，优选≥57.5MPa，更优选≥58MPa，进一步优选≥58.5MPa，最优选≥59MPa。5.根据权利要求1-4任一种所述的复合材料，其特征在于，所述树脂固化物为热固性树脂固化物。6.根据权利要求1-4任一种所述的复合材料，其特征在于，所述树脂固化物为树脂组合物的固化物，所述树脂组合物包括：热固性树脂基体、pH值为6.0-7.0的脱模剂；优选地，所述脱模剂包括以下组分：(a)长链脂肪醇和/或长链脂肪醚，(b)丙烯酸酯类聚合物，和任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李枝芳，董诚，
申请(专利权)人：山东圣泉新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37