三明治结构复合材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供一种三明治结构复合材料的制备方法，所述三明治结构复合材料包括依次层叠的第一层、中间层及第二层；所述第一层和第二层为玻璃钢层，所述中间层为泡沫芯材层，包括如下制备步骤：将树脂与固化剂混合，制备基质树脂；用基质树脂浸润玻璃纤维织物和/或玻璃纤维毡，得玻璃钢预成型层，将玻璃钢预成型层置于所述中间层的两侧，压合、固化即得玻璃钢层夹合泡沫芯材层结构的三明治结构复合材料。本发明专利技术获得的三明治结构复合材料既能保持玻璃钢刚性强、耐老化特点，又能利用结构泡沫剪切强度高、韧性好以及具有缓冲、保温的性能，更能够提升各层结合的牢固程度、增强机械性能，还可以确保玻璃钢层外表面的光滑度从而获得良好的自清洁效果。

Sandwich structure composite and its preparation and Application

The invention provides a preparation method of composite sandwich structures, the composite sandwich structures including sequentially stacked first layer, middle layer and two layer; the first layer and the second layer of glass steel layer, the intermediate layer is a foam core layer, which comprises the following steps: preparation of the resin and curing agent, the preparation of matrix resin; infiltration of glass fiber fabric and / or glass fiber mat with matrix resin, glass steel preformed layer, the middle layer on both sides of glass steel preformed on the layer, pressing and curing the glass steel layer clamped foam core sandwich structure layer structure composite materials. Sandwich structure composite material obtained by the invention can not only keep the glass steel rigidity and aging characteristics, but also can make use of structural foam shear high strength and good toughness and has a buffer, insulation performance, better mechanical properties, enhance the strong degree of each layer with enhanced, can also ensure that the glass steel layer surface smoothness in order to obtain a good self-cleaning effect.

【技术实现步骤摘要】
三明治结构复合材料及其制备和应用
本专利技术涉及水产养殖
，特别是涉及一种三明治结构复合材料及其制备和应用。
技术介绍
国内工厂化养殖水产系统中，采用的传统的养殖池主要分为混凝土水产养殖池、聚丙烯(PP)水产塑料养殖池和玻璃钢水产养殖池三种。通过比较分析，传统的水产养殖池均具有各自的缺点。混凝土养殖池：表面粗糙，特别是养殖池内表面，由于混凝土的密实性较差，内表面的微孔容易藏污纳垢、滋生病菌，保温效果一般，施工时限长，不可以拆卸。聚丙烯养殖池：耐候性较差，保温性能差，机械强度一般，因此聚丙烯养殖池一般只能做小于80m2的养殖池。养殖池的种种弊端制约着水产养殖的发展。虽然玻璃钢养殖池较其他养殖池性能有所改善，但是传统的玻璃钢养殖池保温性能差，并且施工方便性差。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统玻璃钢养殖池存在保温性能差、施工方便性差等问题，提供一种三明治结构复合材料，其具备良好的适用于水产养殖池的性能，用该三明治结构复合材料拼接成的养殖池，可以实现可拆卸拼接、施工方便，可重复利用。本专利技术的目的之一是提供一种三明治结构复合材料的制备方法，所述三明治结构复合材料包括依次层叠的第一层、中间层及第二层；所述第一层和第二层为玻璃钢层，所述中间层为泡沫芯材层，包括如下制备步骤：将树脂与固化剂混合，制备基质树脂；用所述基质树脂浸润玻璃纤维织物和/或玻璃纤维毡，得玻璃钢预成型层，将所述玻璃钢预成型层置于所述中间层的两侧，压合、固化即得玻璃钢层夹合泡沫芯材层结构的三明治结构复合材料。在其中一些实施例中，所述树脂与固化剂的质量比为(3～4.5):1；所述玻璃钢层中树脂的重量含量为28～60％。在其中一些实施例中，所述树脂为环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种。在其中一些实施例中，所述树脂为环氧树脂，此时每100份环氧树脂中还配合加入3～20份的极性热塑性弹性体。本专利技术实施例所述的极性热塑性弹性体例如EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)。在其中一些实施例中，所述泡沫芯材的密度是40～400g/cm3，热导率为0.029～0.08W/m×K，极限剪切应力为0.371～2.00MPa，平压强度为1.88～4.5MPa。在其中一些实施例中，所述泡沫芯材的密度是60～80g/cm3，热导率为0.029～0.04W/m×K。在其中一些实施例中，所述泡沫芯材层设置玻璃钢层的两个表面上均开设有若干纵向凹槽和横向凹槽，相邻的所述纵向凹槽之间的间距、相邻的所述横向凹槽之间的间距均为5～35mm，所述凹槽的宽度为5～10mm，所述凹槽的深度为所述泡沫芯材层厚度的5～95％。在其中一些实施例中，所述纵向凹槽和横向凹槽的交叉处还开设有垂直于泡沫芯材层的孔，所述孔的孔径与所述凹槽的宽度一致。在其中一些实施例中，所述玻璃钢层的厚度为1～5mm，所述泡沫芯材的厚度为5～300mm。在其中一些实施例中，所述玻璃钢层的厚度为2.5～3.5mm，所述泡沫芯材的厚度为20～30mm。本专利技术的目的之二是提供一种三明治结构复合材料，采用包括上述的方法制备获得。本专利技术的目的还在于提供上述的三明治结构复合材料作为养殖池壁材中的应用。本专利技术的再一目的是提供一种养殖池，包括采用上述的三明治结构复合材料拼装而成的池壁。在其中一些实施例中，养殖池的池底采用软质膜材，所述的软质膜材为热塑性树脂防渗膜。在其中一些实施例中，所述的热塑性树脂防渗膜选自热塑性树脂编织膜、热塑性树脂流延膜、热塑性树脂吹塑膜中的一种。与现有技术相比，本专利技术实施例存在如下的有益效果：本专利技术实施例通过采用树脂、固化剂的混合物浸润玻璃纤维，然后在泡沫芯层上直接形成玻璃钢层，将玻璃钢层的形成、玻璃钢层与泡沫芯层的结合有机统一起来，摈弃了直接将基质玻璃纤维板采用粘合胶黏合于泡沫芯层上的常规操作，获得的三明治结构复合材料既能保持玻璃钢刚性强、耐老化的特点，又能利用结构泡沫剪切强度高、韧性好以及具有缓冲、保温的性能，更能够提升各层结合的牢固程度、增强机械性能，还可以确保玻璃钢层外表面的光滑度从而获得良好的自清洁效果。附图说明图1为本专利技术实施例制备三明治结构复合材料流程示意图；图2为本专利技术实施例采用三明治结构复合材料制备养殖池的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的养殖池俯视示意图；其中，养殖池10，池壁11，可拆卸连接件111，三明治结构复合材料112,玻璃钢层1121，泡沫芯材层1122，池底12。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的三明治结构复合材料及其制备和应用作进一步详细的说明。1、三明治结构复合材料及其制备方法本专利技术实施例所要制备的三明治结构复合材料包括上表面层、下表面层及上表面层、下表面层之间夹合的中间层，所述中间层包括第一面、第二面，所述上表面层设置于所述第一面，所述下表面层设置于所述第二面；所述上表面层、下表面层为玻璃钢层，所述中间层为泡沫芯材层。请参照图1，三明治结构复合材料的制备方法包括如下步骤：(1)将树脂与固化剂混合，制备基质树脂；(2)用所述基质树脂浸润玻璃纤维织物和/或玻璃纤维毡，得玻璃钢预成型层，将所述玻璃钢预成型层置于所述中间层的两侧，压合、固化即得玻璃钢层夹合泡沫芯材层结构的三明治结构复合材料。上述步骤(2)的实现方式可以是A，也可以是B，具体地：A、用所述基质树脂浸润玻璃纤维和/或玻璃纤维毡，然后将所述玻璃纤维和/或玻璃纤维毡依次压合、固化在泡沫芯材的第一面、第二面，分别在泡沫芯材的第一面、第二面形成玻璃钢层，即得玻璃钢层夹合泡沫芯材结构的三明治结构复合材料；B、将依次铺设于模具的玻璃纤维和/或玻璃纤维毡、泡沫芯材、玻璃纤维和/或玻璃纤维毡置于真空容器中，采用抽真空的方式抽入所述基质树脂、浸润所述玻璃纤维和/或玻璃纤维毡，所述玻璃纤维和/或玻璃纤维毡于真空下压合、固化，在泡沫芯材的第一面、第二面形成玻璃钢层，即得玻璃钢层夹合泡沫芯材结构的三明治结构复合材料。实施例中采用的真空容器可以是真空袋。本专利技术实施例采用浸润的方式，使玻璃钢层的制备、玻璃钢层与泡沫芯材层的黏合有机统一起来，能够提高各层的结合牢度，更重要的是，在玻璃钢层的外表面形成基质树脂层，有效避免玻璃钢层中的玻璃纤维外露从而增加三明治结构复合材料的表面光滑度，表面光滑度的增加能够有效避免藏污纳垢、滋生病菌，增加三明治结构复合材料使用中的卫生性能、降低人工清洁成本。上述制备方法中，(1)将树脂与固化剂混合，制备基质树脂，对于该步骤：所述树脂与固化剂的质量比为(3～4.5):1，所述树脂为环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种。进一步地，所述树脂为环氧树脂，此时每100份环氧树脂中还配合加入3～20份的极性热塑性弹性体，可以理解的是本专利技术实施例所述的极性热塑性弹性体例如EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)，所述的份具体指重量份。通过配方的改进，基质树脂与玻璃纤维织物、玻璃纤维毡能够很好的结合，同时，该基质树脂还与泡沫芯材具备很好的粘合性能，而且还能调节混合物整体的黏度、流动性能、固化时间，提高浸润涂覆效果及效率。同时，为了获得性能优异的三明治结构复合材料本申请还将玻璃钢层中树脂的重量含量限定为28～60％。通过树脂种类优化，玻璃钢层韧性更好、能够更持久的耐受海水冲刷。上述制备方法中，(2)用所述基质树脂浸润本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于，所述三明治结构复合材料包括依次层叠的第一层、中间层及第二层；所述第一层和第二层为玻璃钢层，所述中间层为泡沫芯材层，包括如下制备步骤：将树脂与固化剂混合，制备基质树脂；用所述基质树脂浸润玻璃纤维织物和/或玻璃纤维毡，得玻璃钢预成型层，将所述玻璃钢预成型层置于所述中间层的两侧，压合、固化即得玻璃钢层夹合泡沫芯材层结构的三明治结构复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于，所述三明治结构复合材料包括依次层叠的第一层、中间层及第二层；所述第一层和第二层为玻璃钢层，所述中间层为泡沫芯材层，包括如下制备步骤：将树脂与固化剂混合，制备基质树脂；用所述基质树脂浸润玻璃纤维织物和/或玻璃纤维毡，得玻璃钢预成型层，将所述玻璃钢预成型层置于所述中间层的两侧，压合、固化即得玻璃钢层夹合泡沫芯材层结构的三明治结构复合材料。2.根据权利要求1所述的三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于，所述树脂与固化剂的质量比为(3～4.5):1；所述玻璃钢层中树脂的重量含量为28～60％。3.根据权利要求1所述的三明治结构复合材料的制备方法，其特征在于，所述泡沫芯材的密度为40～400g/cm3，热导率为0.029～0.08W/m×K，极限剪切应力为0.371～2.00MPa，平压强度为1.88～4.5MPa。4.根据权利要求1至3任一项所述的三明治结构复合材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠灼，李永鸿，谭健，潘璐，谢映雪，
申请(专利权)人：佛山佛塑科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44