具有提高的机械性能的夹层复合元件及其制造方法技术

技术编号:11696829 阅读:63 留言:0更新日期:2015-07-08 19:09
本发明专利技术涉及具有第一覆盖层(10)和第二覆盖层(11)的夹层复合元件(100)及其制造方法,其中在所述第一覆盖层(10)和第二覆盖层(11)之间设置聚氨酯泡沫芯体(12)。根据本发明专利技术,在所述泡沫芯体(12)与所述覆盖层(10、11)中的至少一个之间设置下覆盖层(13、14)以便机械加固所述复合元件(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】本专利技术涉及具有第一覆盖层和第二覆盖层的夹层复合元件,其中在所述第一覆盖层和第二覆盖层之间设置聚氨酯泡沫芯体。现有技术EP I 516 720 BI公开了用于制造夹层复合元件的方法,其具有第一覆盖层和第二覆盖层以及在所述覆盖层之间设置聚氨酯泡沫芯体。所述聚氨酯泡沫芯体通过在所述覆盖层之一上施加发泡的反应混合物提供。为了提高由所述发泡的反应混合物制备的聚氨酯泡沫芯体与所述覆盖层之间的粘附性,提议将聚氨酯基助粘剂施加到所述覆盖层的内侧上。此助粘剂应当具有400-1200kg/m3的密度和所述助粘剂层的厚度应当维持在50 Mm-500Mfl1EP 2 412 526 Al公开了制造具有下述结构的夹层复合元件的另一种方法:其包含两个覆盖层,聚氨酯泡沫芯体位于所述两个覆盖层之间。在此公开文本中同样提议了将助粘剂层放置在所述泡沫芯体与所述覆盖层之间以便提高所述覆盖层与所述泡沫芯体之间的粘附性。WO 2010/076118 Al公开了夹层复合元件,其包含两个金属覆盖层和设置在其间的聚氨酯泡沫层,以及含有带有潜储热材料胶囊芯的微胶囊的致密聚氨酯层。这旨在提高所述夹层复合元件的热性能。夹层复合元件可以基本上在不经历显著的机械载荷下用于建筑物的隔热。与之相反,较新的建筑物结构使用夹层复合元件,其例如用于建造工业建筑物的大厅而本身形成所述建筑物的墙壁元件。因此,所述夹层复合元件必须能够承受更大的机械载荷,例如,以便吸收风压力和风吸力。然而,为了实现这些具有足够的载荷承载能力的夹层复合元件,由于构造原因而不能形成任意厚度,此外这也是经济上的缺点。常规的夹层复合元件具有例如最大25cm的厚度,其中尝试使得夹层复合元件可用于建筑物墙壁建造,所述建筑物墙壁具有的厚度例如仅仅10cm,但是其中保持了优异的绝热性能。用于建筑物墙壁建造的夹层复合元件可以施加在钢梁之间,从而得到几乎任意长度的夹层复合元件。所述夹层复合元件插入其间的钢载体相互间不能具有任意大的距离,因为只能使用具有限定长度的夹层复合元件,这总结在所谓的载体宽度表格中。可能施加到所述夹层复合元件上的风力不应导致所述元件的过载,其中在确定自由长度时也必须考虑所述复合元件的积雪载荷和自重。然而,通常尝试尽可能地增加钢梁之间的距离以便减少所要求的钢梁的绝对数量和因此降低建筑物的框架密度。例如,当使用厚度例如仅大约1cm的夹层复合元件时,已知跨度大致4m。然而,目标在于提供一种夹层复合元件,其在相同的厚度下可以实现更大的跨度。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开具有提高的机械性能的夹层复合元件以及其制造方法。基于根据权利要求1的前序的夹层复合元件和基于根据权利要求11的已知特征的用于制造夹层复合元件的方法,通过这些权利要求各自特征部分公开的特征达到了此目的。从属权利要求中公开了本专利技术的有利扩展方案。本专利技术包括在所述泡沫芯体与所述覆盖层中的至少一个之间设置下覆盖层的技术特征以便机械加固所述复合元件。本专利技术的在所述夹层复合元件的至少一个覆盖层或甚至两个覆盖层的内侧上的下覆盖层的设置机械加固了所述复合元件,特别地,当弯曲载荷施加在所述夹层复合元件上时,在所述下覆盖层设置在其下的所述复合元件的覆盖层中褶皱和皱纹的形成显著延迟。当所述复合元件经历弯曲载荷时,例如,所述下覆盖层可以在设置于弯曲曲面内侧的各个覆盖层下面提供。然而,特别地,可以分别在两个覆盖层下面提供至少一个下覆盖层。根据本专利技术的一个特别有利的实施方案,至少一个下覆盖层,优选两个下覆盖层可以由聚氨酯形成。所述聚氨酯泡沫芯体与所述覆盖层的材料相比基本上是非常软的。由此对于直接设置在所述聚氨酯泡沫芯体上的覆盖层只产生了低的支撑作用,这取决于低的底板模量和低的底板应力。然而,如果比所述聚氨酯泡沫芯体具有更大刚度、硬度和特别是更高弹性模量的聚氨酯下覆盖层与根据本专利技术的复合元件覆盖层的内侧相邻设置,则由于达到了更高的底板模量,所以产生对于所述覆盖层的机械支撑作用。当所述夹层复合元件经历机械载荷时,例如,位于所述弯曲线内的覆盖层中褶皱和皱纹的形成因此会出现得更迟,即:在显著更高的载荷下才开始出现。所述褶皱和皱纹的形成特别表现为在位于所述复合元件弯曲内的覆盖层的波浪形式,使得所述覆盖层可以迅速地从所述聚氨酯泡沫芯体上分离。此问题也不能通过助粘剂层得以解决,其的确可以提高所述覆盖层与所述泡沫芯体之间的粘附,但是通过这些非常薄的助粘剂层不能实现机械支撑作用。对于所述相邻覆盖层较高的底板应力仅可以通过比所述泡沫芯体具有更高刚度的聚氨酯下覆盖层实现,由此延迟了所述覆盖层中褶皱和皱纹的形成,从而提高所述夹层复合元件承受机械载荷的能力。可以看出的另一优点在于用于安装所述复合元件要求的紧固件数量可以减少。由于通过所述下覆盖层实现的增加的载荷承受能力,可以有利地使用更少数量的在所述复合元件中使用的紧固件,例如螺栓、钉子、插销等。所述至少一个下覆盖层也可以由聚氨酯形成和至少部分包含玻璃纤维材料,特别是玻璃纤维编织物。在此情况下,所述玻璃纤维材料和特别是所述玻璃纤维编织物可以例如用所述下覆盖层的聚氨酯浸渍,其中也可以提供包含玻璃纤维材料和用不含聚氨酯的物质浸渍的下覆盖层。除了增加所述复合元件的机械强度之外,本专利技术另外利用玻璃纤维垫的积极性能用于提高夹层复合元件的燃烧保护特性。实现所述夹层复合元件提高的燃烧保护特性特别在于所述玻璃纤维垫设置在所述第一或第二覆盖层的内侧上。原因在于热影响下的玻璃纤维垫的熔融特性,由此造成所述纤维状玻璃材料交联,和使得所述硬质聚氨酯泡沫芯体的材料免受直接的火焰作用,因为所述粘稠的熔融玻璃物料保护了所述硬质泡沫芯体。特别地,可以发现防止或至少延迟了所述硬质泡沫芯体中裂缝的形成,使得在连续的火焰冲击下防止或至少显著延迟了具有其中引入了本专利技术的玻璃纤维垫的夹层复合元件的烧穿。所述玻璃纤维材料可以以玻璃纤维编织物的形式有利地形成,其中编织物(也称为针织物)描述了由线体系通过在编织机上形成网眼而工业制造的物质和因此属于网眼织物。其中可以区分为玮编针织物和经编针织物。用作所述下覆盖层的成分的所述玻璃纤维编织物可以具有的厚度大致相应于所述下覆盖层的厚度,使得所述针织物可以具有三维结构。下面描述的聚氨酯下覆盖层的性能目前也可以有利地与玻璃纤维材料组合使用。所述覆盖层由金属条,特别是钢条或铝条形成是特别有利的。所述复合元件的第一和第二覆盖层不是必然必须由相同的材料形成,其中所述第一覆盖层可以由第一种材料形成和所述第二覆盖层可以由与所述第一种材料不同的第二种材料形成。例如,所述夹层复合元件可以一侧上是钢条和相对第二侧上是铝条,其中塑料材料也可以用于形成所述覆盖层。这些塑料材料可以包括例如玻璃纤维材料或碳纤维材料,通常特别是纤维增强的塑料。聚氨酯材料与玻璃纤维材料或碳纤维材料组合使用是特别有利的材料选择。所述聚氨酯下覆盖层可以有利地比所述聚氨酯泡沫芯体具有更高的质量密度。相比于跨整个横截面具有提高的质量密度的板条,可以使得所述夹层复合元件具有低的总质量,该低的总质量由于聚氨酯泡沫芯体较低的密度产生。所述聚氨酯下覆盖层的质量密度特别地可以彼此不同,使得所述聚氨酯层在整个夹层复合元件的厚度上可以具有三个彼此不同的质量密度。在下文中,因此仅示例本文档来自技高网
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【技术保护点】
具有第一覆盖层(10)和第二覆盖层(11)的夹层复合元件(100),其中在所述第一覆盖层(10)和第二覆盖层(11)之间设置聚氨酯泡沫芯体(12),其特征在于:在所述泡沫芯体(12)与所述覆盖层(10、11)中的至少一个之间设置下覆盖层(13、14)以便机械加固所述复合元件(100)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M里佩尔R罗尔斯C勒夫尼希W辛德勒M比赫勒L普法伊费尔
申请(专利权)人:拜耳材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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