复合结构制造技术

本发明专利技术提供一种包括两个面板的结构，其中这两个面板分别设置在固态组合物的每一侧上，所述固态组合物以其总重量计包括７０－９９ｗｔ％的固体颗粒和３０－１ｗｔ％的针入度小于１５ｄｍｍ的含沥青烯的粘合剂，本发明专利技术还涉及用于构筑该结构的预制双面板。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合结构。
技术介绍
在建筑业中，以钢-水泥基材料的组合为基础的结构是公知的。除了常规的用钢筋改善混凝土的负荷性能外，还设计了更复杂的结构，用在专门的要求高性能特征的领域中，例如用在海底领域中。为满足海底的性能要求而设计的基于钢-混凝土的结构的例子描述在GB-A2136033中，该结构包括一对间隔开的钢板、将这两个钢板互连的一组钢构件和填充或部分填充这两个钢板之间的空间的混凝土层。据说GB-A2136033的结构能够抗船只冲撞和冰压力。但尽管这样的材料能够抗击低冲撞力和逐步施加的压力，仍然还需要性能改善的结构，例如具有改善的高耐冲击力或抗爆性的结构(例如用在油田勘探中、钻井平台上或危险的制造环境中)。因此，如果有一种结构，其结构强度等于或接近已知的基于钢-混凝土的复合材料并且还具有改善的高耐冲击力和抗爆性，则将非常有益。
技术实现思路
现在令人惊奇地发现通过在复合结构中掺入一种包括特殊种类的含沥青烯的粘合剂的材料，可以实现结构强度和高耐冲击力的双重目的。因此，本专利技术提供一种包括两个面板的结构，其中这两个面板分别设置在固态组合物的每一侧上，该固态组合物以其总重量计包括70-99wt％的固体颗粒和30-1wt％的针入度小于15dmm的含沥青烯的粘合剂。具体实施例方式本专利技术的结构包括一种固态组合物，该固态组合物基于特殊种类的含沥青烯的粘合剂，并且处于两个面板中间。合沥青烯的粘合剂的粘弹性赋予本专利技术的结构以一定程度的弹性，使其具有更强的耐高冲击力和抗爆破力的性能。虽然其它粘合剂也具有粘弹性，但只有使用用于本专利技术的含沥青烯的粘合剂，才能得到既有好的结构强度又有高耐冲击力性能的结构。与其它粘弹性材料相比，在本专利技术的结构中使用的含沥青烯的粘合剂的另一个优点是由于含沥青烯的粘合剂具有较高的软化点，所以包括所述粘合剂的结构更能够耐高温。本专利技术的结构中使用的固态组合物以其总重量计包括70-99wt％的固体颗粒和30-1wt％的针入度小于15dmm的含沥青烯的粘合剂。沥青烯是沥青材料中的组分，其溶解在二硫化碳中，但不溶于石油溶剂。一般来说，沥青烯占沥青材料的5-25％(Shell Bitumen Handbook，1991年9月，第90页)。可以用试验方法IP143/96确认沥青烯的存在。含沥青烯的粘合剂的针入度小于15dmm。在25℃下根据ASTM D5测定含沥青烯的粘合剂的针入度。优选地，含沥青烯的粘合剂的针入度为1dmm至小于15dmm。粘合剂的针入度优选最大为10dmm，更优选小于10dmm，最优选小于8dmm。另外，粘合剂在25℃时的针入度优选至少为1dmm，更优选至少为2dmm，甚至更优选至少为4dmm。小于2dmm的针入度值可以用下述方法测定在40℃下测定针入度，然后将结果外推至25℃。本专利技术的结构中使用的含沥青烯的粘合剂的软化点根据ASTMD36的环球试验测定优选最低是50℃，更优选最低是70℃，甚至更优选最低是100℃。另外，粘合剂的软化点优选最高是157℃，更优选最高是150℃。在本专利技术的一个优选实施方案中，该结构包括一种固态组合物，其中含沥青烯的粘合剂按IP143/96测定含有(i)以整个粘合剂计15-95wt％的沥青烯，该沥青烯至少含有60％的芳族碳，和(ii)以整个粘合剂计5-85wt％的其它烃。这个实施方案的含沥青烯的粘合剂是优选的，因为包括这些粘合剂的固态组合物暴露在盐水中时仍能保持其挠曲强度。因此，它们非常适合用在海底领域中。用下述方法测定沥青烯中芳族碳原子的百分数如IP143/96所述分离出粘合剂中的沥青烯，将沥青烯样品溶解在二硫化碳或氯仿中，用13C NMR估测芳族碳的百分数。一般来说，在上述优选的粘合剂中存在的其它烃最多可以含有以其它烃计15wt％的非氢碳的原子，更具体地说是硫、氮和氧，优选最多12wt％，最优选最多10wt％。优选地，本专利技术的结构中使用的含沥青烯的粘合剂至少含有以整个粘合剂计20wt％的沥青烯。更优选地，所述粘合剂至少含有25wt％的沥青烯。沥青烯的量优选最多为95wt％，更优选最多为70wt％，更优选最多为60wt％，更优选最多为50wt％，更优选最多为45wt％，最优选最多为40wt％。含沥青烯的粘合剂中的余量是其它烃。本专利技术的结构中使用的含沥青烯的粘合剂可以用本领域普通技术人员公知的任何方法制备，只要得到的粘合剂具有所需的硬度即可。WO00/46164中描述了可以用在本专利技术中制备含沥青烯的粘合剂和固态组合物的方法。当含沥青烯的粘合剂是含下述成分的粘合剂时(i)15-95wt％的沥青烯，该沥青烯至少含有60％的芳族碳，和(ii)5-85wt％的其它烃，它可以通过将烃热裂化的方法方便地制备。优选将残余烃馏分热裂化。热裂化成品可以原样使用，也可以与任何其它烃馏分组合使用，只要达到所需的硬度即可。固态组合物优选包括以整个固态组合物计2-20wt％的含沥青烯的粘合剂，更优选3-15％，甚至更优选4-10％，最优选6-9％。本专利技术的结构中使用的固态组合物以其总重量计包括70-99wt％的固体颗粒。固态组合物优选包括80-98wt％的固体颗粒，更优选85-97wt％，甚至更优选90-96wt％，最优选92-94wt％。所述固体颗粒可以选自多种材料。可以使用的非穷举性的固体颗粒包括矿物颗粒、水泥、回收沥青、回收轮胎、粉碎的贝壳、飞尘、多孔颗粒如沸石和珍珠岩、废催化剂、木质颗粒如木屑、导电颗粒如石墨颗粒或石油焦颗粒。优选的固体颗粒是矿物颗粒。方便使用的矿物颗粒包括粘土、淤泥、石灰石或石英的颗粒，优选的矿物颗粒是包括二氧化硅和/或氧化铝的矿物颗粒。粒度小于63微米的固体颗粒在本领域中已知是填料；粒度为63微米至2mm的颗粒已知是砂子；粒度为2mm-8mm的颗粒已知是石头。本专利技术的固态组合物中的固体颗粒优选是粒度最大为63微米的颗粒(所谓的填料)和粒度为63微米至2mm的颗粒(所谓的砂子)和粒度为2-8mm，优选4-8mm的颗粒(所谓的石头)的组合，还任选地与粒度更大的颗粒组合。粒度是用具有指定尺寸开孔的筛子通过筛分测定的。填料、砂子和石头的量优选各自以固体颗粒总量计为10-50wt％(其总和为100wt％)。本专利技术很重要的一个方面是在所述结构中使用的固态组合物具有良好的强度。因此，优选的固态组合物的挠曲强度至少是1.0N/mm2，优选至少是3.0N/mm2，更优选至少是4.0N/mm2，甚至更优选至少是5.0N/mm2，最优选至少是6.0N/mm2，挠曲强度是根据NEN 7000测定的，这是“Nederlands Normalisatie Istituut，第2版，1985年7月”中的一个试验。另外还优选地，本专利技术的结构中所使用的固态组合物具有良好的抗压强度，所述抗压强度优选至少是5.0N/mm2，更优选至少是10.0N/mm2，更优选至少是15.0N/mm2，这是根据1990年修订的European Federation of Manufacturers of Refractoryproducts，PRE/R 14-1的ISO/R 836测定的。本专利技术的一个有利方面是可以根据所要使用的本专利技术结构的特定领域优化固态组合物的空隙率。一般对于大多数领域来说，固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括两个面板的结构，其中两个面板分别设置在固态组合物的每一侧上，所述固态组合物以其总重量计包括７０－９９ｗｔ％的固体颗粒和３０－１ｗｔ％的针入度小于１５ｄｍｍ的含沥青烯的粘合剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MF丹尼尔，JCJE梅杰，HH穆伊威尔，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]