一种铝合金幕墙承载铝材制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金幕墙承载铝材，包括方形铝管；所述方形铝管安装壁外侧设有PDMS树脂层；所述PDMS树脂层外侧设有UV树脂层；所述方形铝管安装壁内侧设有橡胶层；所述橡胶层表面设有半球形突起；所述方形铝管受光壁外侧设有光栅结构；所述光栅结构表面设有石墨烯层；所述方形铝管左侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述方形铝管右侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起。本发明专利技术提出的铝合金幕墙幕墙承载铝材，创造性地设置加强结构，增加了连接位置连接力；而且其结构简单，利用现有设备制备方便，使用方便，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金幕墙承载铝材
本专利技术涉及铝合金幕墙
，尤其涉及一种幕墙承载铝材，安装后稳定性很好，耐候性好，适用于铝合金幕墙。
技术介绍
我国是铝合金门窗和幕墙生产、消费大国，各年竣工的铝合金门窗和幕墙数量大，其主要构成铝合金型材的用量也很大。由于铝合金导热系数大，节能效果差，能源浪费严重，不符合隔热隔音、轻质的要求。铝材是一种以铝为主要成份的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但铝材具体结构不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。铝材的使用范围极广泛，通用性极强；但是强度也较差，遇到外部强力冲击时容易变形；而且不易安装稳定。在铝合金幕墙中，除了材料本身的性能之外，各部件之间的连接也是影响幕墙整体稳定、牢固的关键因素。在幕墙的主结构上，一般有一根竖向龙骨固定在墙体上，横向龙骨通过连接件与竖向龙骨相连，这个竖向龙骨成为承载铝材，是主要受力面，其不仅要自身坚固稳定，而且与建筑主体之间还需连接稳定，其对幕墙的安全性及安装的可靠便利性起着非常关键的作用。现有技术一般采用螺丝或者螺栓固定住建筑主体与承载铝材，这看起来是个稳定的连接，但是其存在的隐患不容忽视，一是用螺丝就得开孔，这是对整体型材的一个破坏，相当于增加了一个应力集中点、易损点；二是铝合金幕墙存在期不是几年，大都是设计寿命为几十年，期间有不断的风吹、振动，横竖龙骨都会有微动，这些都是对螺丝连接不利的，易于使其松动。随着阻燃的重视，要求产品具有阻燃性能，阻燃是有等级要求的，分别为UL94V-2、UL94V-1和UL94V-0级别，其中UL94V-0级别为现有的判定物质是否阻燃的国际标准。在防火与环保之间寻找平衡点，是未来阻燃产品发展的重要节点。阻燃剂在现代社会中的重要性不容忽视，但随着欧洲一系列环保政策出台，其发展应用不同程度地受到了限制。如何在保障人员和财产免受火灾威胁的同时，又能使阻燃剂对人体和环境存在的潜在危害降到最低，是国内阻燃剂生产企业、研究机构及下游电子电气、建材、交通及家具等行业共同关注的焦点。所以，需要设计一种新的承载铝材结构，不仅安装稳定，而且在受力时有很好的缓冲能力，保护幕墙连接处不受影响，特别是受到大的冲击或者风刮时保持稳定，同时还需要具有一定的阻燃、耐候性，从而以较好的性价比获得铝合金幕墙的稳定安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝合金幕墙承载铝材，其结合材料技术与机械加工技术，设计独特，结构简单，制备方便，可以方便有效地连接铝合金幕墙的部件，从而使铝合金幕墙结构稳定。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种铝合金幕墙承载铝材，包括方形铝管；所述方形铝管安装壁外侧设有PDMS树脂层；所述PDMS树脂层外侧设有UV树脂层；所述方形铝管安装壁内侧设有橡胶层；所述橡胶层表面设有半球形突起；所述方形铝管受光壁外侧设有光栅结构；所述光栅结构表面设有石墨烯层；所述方形铝管左侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述方形铝管右侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述光栅的周期为880nm，占空比为0.5，厚度为400nm。为了增加连接弹性，可以在连接处增加一片橡胶层或者塑料片，但由于是另加的材料，就存在加工不匹配问题，而且在高空作业不方便，还有弹性片置于铝合金之间，纯粹靠螺丝挤压力固定，连接不稳定。本专利技术在方形铝管安装壁外侧设有PDMS树脂层，PDMS树脂层外侧设有UV树脂层，在方形铝管安装壁内侧设有橡胶层；首次将不同弹性的高分子材料引入幕墙铝材连接位置，与方形铝管安装壁合为一体，即利用了有机材料的优点，又避免了现有技术中使用不方便、结构不匹配的缺点，还具有密封作用；橡胶层增加了螺丝、螺钉等刚性连接处的柔性同时还可以吸收微振动能量，缓和振动对幕墙的破坏；PDMS树脂层弹性大于UV树脂层，但是硬度小于UV树脂层，首次采用弹性模量与硬度递进变化的结构，有效的结合弹性层与硬质层，发挥两者相协调的优点，即获得了具有高硬度的结构层，又解决了现有技术中硬质层与弹性层容易脱落、开裂的问题；得到的方形铝管安装面结构稳定。UV树脂为UV光固化材料，由四氢糠基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯经紫外光照射反应制备得到；所述四氢糠基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯的质量比为(8～11)∶(50～60)∶(0.5～0.8)∶(0.1～0.2)。紫外光照射反应时的能量为1300mJ/cm2，固化时间为100s。先制备弹性层PDMS树脂层，再制备硬质层UV树脂层，固化后得到复合层方形铝管，具体包括如下步骤：在防粘处理后的方形铝管表面浇注一层PDMS树脂，真空固化后得到PDMS树脂层，然后旋涂UV树脂体系，紫外光固化后得到UV树脂层。优选PDMS树脂层厚度为0.1mm，UV树脂层厚度为0.2mm，得到的树脂材料中，PDMS树脂层的弹性模量为8MPa，UV树脂层的邵氏硬度为20。结构不易变形、性质均匀，软硬材质相容好，不会脱落与开裂，产品使用寿命长，适合工业化应用。采用挤出涂覆的方式可以在方形铝管安装壁内侧制备橡胶层，采用纳米压印的高分子处理工艺可以方便的在橡胶层表面设置所需突起。本专利技术橡胶层厚度为400nm，半球形突起的高度为180μm，即半球体半径为180μm，半球体突起可以增加螺丝、螺栓连接的紧密度，可以增加连接接触面积，从而增加连接稳定性，另一方面还可以吸收冲击波能量，增加铝材抗冲击性能。橡胶的制备为，将贝壳粉加入水中，分散均匀，然后加入丁苯胶乳；超声分散3分钟；然后机械搅拌28分钟；然后加入聚乙烯比咯烷酮，搅拌30分钟，再加入3-十三氟己基丙烯，升温至55度，搅拌124分钟；冷却即得到橡胶；贝壳粉、丁苯胶乳、聚乙烯比咯烷酮和3-十三氟己基丙烯的质量比为6∶(50～60)∶(1.5～1.8)∶3。在光的研究与应用领域，光的偏振态的产生与转换控制是至关重要的，由大量等宽等间距的平行狭缝构成的器件称为光栅，一般常用的光栅是在基片(介质)上刻出大量平行刻痕制成，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一凹槽，光栅的槽开口朝向光照方向。光栅结构的制备方法为，在方形铝管受光壁外侧上涂PMMA；然后经曝光显影，然后刻蚀PMMA，接着去除残余PMMA，从而在方形铝管受光壁外侧得到光栅结构；再采用静电喷涂工艺在光栅结构上制备石墨烯层，石墨烯层厚度为160nm，光栅的周期为880nm，占空比为0.5，厚度为400nm。铝管为金属材料，受光照后传热吸热较快，一方面不利于墙体保温，更主要的是加速方形铝管上设置的有机材料的老化与失效，这是现有技术的难题，现有连接处的有机垫片容易受损失效；本专利技术设置光栅结构一方面减弱光照强度对铝材的影响，一方面起到较好的隔热作用，还有加强铝材强度的功效；同时设置的石墨烯层具有很强的抗氧化能力，避免了阳光或者热对铝材整体结构的老化伤害，增加了铝材的耐候性，提高使用寿命，取得了意想不到的技术效果。本专利技术中，方形铝管为空腔结构，包含四个面，实际使用时，竖直安装在建筑主体上，用于固定于墙体的面称为安装壁，相对于安装壁，被阳光直接照射的面称为受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金幕墙承载铝材，其特征在于：包括方形铝管；所述方形铝管安装壁外侧设有PDMS树脂层；所述PDMS树脂层外侧设有UV树脂层；所述方形铝管安装壁内侧设有橡胶层；所述橡胶层表面设有半球形突起；所述方形铝管受光壁外侧设有光栅结构；所述光栅结构表面设有石墨烯层；所述方形铝管左侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述方形铝管右侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述光栅的周期为880nm，占空比为0.5，厚度为400nm。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金幕墙承载铝材，其特征在于：包括方形铝管；所述方形铝管安装壁外侧设有PDMS树脂层；所述PDMS树脂层外侧设有UV树脂层；所述方形铝管安装壁内侧设有橡胶层；所述橡胶层表面设有半球形突起；所述方形铝管受光壁外侧设有光栅结构；所述光栅结构表面设有石墨烯层；所述方形铝管左侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述方形铝管右侧壁内侧沿铝材内腔方向设有截面为半圆形的凸起；所述光栅的周期为880nm，占空比为0.5，厚度为400nm。2.根据权利要求1所述铝合金幕墙承载铝材，其特征在于：所述两组半圆形的凸起的截面大小一致；所述半圆形的凸起高度为0.6mm；所述两组半圆形的凸起的长度一致。3.根据权利要求1所述铝合金幕墙承载铝材，其特征在于：所述橡胶层厚度为400nm；所述半球形突起的高度为180μm；所述PDMS树脂层厚度为0.1mm；所述UV树脂层厚度为0.2mm；所述石墨烯层厚度为160nm。4.根据权利要求1所述铝合金幕墙承载铝材，其特征在于：所述橡胶层中的橡胶的制备为，将贝壳粉加入水中，分散均匀，然后加入丁苯胶乳；超声分散3分钟；然后机械搅拌28分钟；然后加入聚乙烯比咯烷酮，搅拌30分钟，再加入3-十三氟己基丙烯，升温至55度，搅拌124分钟；冷却即得到橡胶；贝壳粉、丁苯胶乳、聚乙烯比咯烷酮和3-十三氟己基丙烯的质量比为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春美，
申请(专利权)人：李春美，
类型：发明
国别省市：江苏,32