一种船用低密高强非金属复合地板制造技术

本发明专利技术公开一种船用低密高强非金属复合地板，包括塑料骨架，塑料骨架包括上部表面层和下部格栅结构，塑料骨架的格栅结构内填充有泡沫混凝土或泡沫铝，塑料骨架的表面层涂覆有一层耐磨层。塑料骨架具有重量轻、强度高的特点；塑料骨架上下不对称设计，上部表面层提供高强度表面支撑，下部栅格结构用于减重；格栅结构的空腔中填充泡沫混凝土或泡沫铝，增加阻燃性，同时提高格栅的支撑力；对填充过泡沫混凝土的表面层涂覆耐磨层，增强板材表面的耐磨性；本发明专利技术通过多元异构材料耦合技术途径，解决了铺装材料在重量和强度之间的兼顾性问题；尤其适用于船体及其舱室甲板对于铺设材料的密度、强度和阻燃性都有较高要求的场合。强度和阻燃性都有较高要求的场合。强度和阻燃性都有较高要求的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种船用低密高强非金属复合地板


[0001]本专利技术属于通用非金属复合材料
，尤其涉及一种低密度、高强度的非金属复合材料板，主要用于船舶重载场合甲板铺装，实现低密度高负载通用化地板工程应用。

技术介绍

[0002]当前，船舶内部仓库为了实现通用化存储，要求地板对存储对象具有通用化的支撑、系固等功能，因此其地板不再使用简单的钢板构件，往往设计为功能化地板。功能化地板若简单的以钢制材料进行制造，会大大增加船体结构重量，对于船体总体指标、资源消耗均造成严重浪费，因此，功能化地板的轻量化设计成为一个亟待解决的问题。由于海上环境恶劣复杂，工作温度范围在
‑
55~60℃，长期处在盐雾环境中，且有阻燃性要求，因此常见的轻量化地板材料几乎无法满足要求。当前舰船上典型的功能化地板材料采用轻质聚合物混凝土基材，虽具有一定的承载能力，但密度仍然较高，且该种材料脆性大易开裂，甚至局部脱落现象，无法适应船体变形工况，同时存在铺装工艺复杂、养护困难的问题，且密度与强度指标无法兼顾，因此需要寻求新型材料进行优化替代。
[0003]专利公开号为CN202017325U的中国专利公开一种金属复合地板，通过金属复合板和木质板压制而成的复合板材，解决了木质板材强度不足的问题,但木质板材属于易燃材料，不可以应用在舰船上。
[0004]专利公开号为CN110273530A的中国专利公开一种双层抗压亚克力地板，通过一种特殊的结构将两块亚克力板进行扣合，增强亚克力板材的强度，但亚克力板材本身不具备阻燃能力，且其材料本身质地硬而脆，无法适应船体变形和重载冲击工况，因此不可以应用在舰船上。

技术实现思路

[0005]针对现有的地板材料没有专门针对船体甲板和舱室甲板的材料，在材料的重量和强度方面无法做到兼顾的问题，本专利技术提供一种船用低密高强非金属复合地板，可以满足低密度高强度的应用场景，尤其是船用低密高强通用化地板铺装的迫切现实需求，解决了当前同类材料比重和强度无法兼顾的技术难题。
[0006]本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种船用低密高强非金属复合地板，包括塑料骨架，所述塑料骨架包括上部表面层和下部格栅结构，塑料骨架的格栅结构内填充有泡沫混凝土或泡沫铝，塑料骨架的表面层涂覆有一层耐磨层。
[0007]耐磨层为聚氨酯层。
[0008]塑料骨架的表面层与格栅结构一体成型。
[0009]所述塑料骨架材质为改性聚苯醚。
[0010]塑料骨架的格栅结构内表面涂刷聚氨酯胶水。
[0011]本专利技术提出的船用低密高强非金属复合地板材料，包括塑料骨架，塑料骨架包括
上部表面层和下部格栅结构，塑料骨架的格栅结构内填充有泡沫混凝土或泡沫铝，塑料骨架的表面层涂覆有一层耐磨层。塑料骨架具有重量轻、强度高的特点；塑料骨架上下不对称设计，上部表面层提供高强度表面支撑，下部栅格结构用于减重，且格栅结构的空腔中填充泡沫混凝土或泡沫铝，增加阻燃性，同时提高格栅结构的支撑力；对填充过泡沫混凝土的表面层涂覆耐磨层，增强板材表面的耐磨性；本专利技术通过多元异构材料耦合技术途径，解决了铺装材料在重量和强度之间的兼顾性问题；本专利技术尤其适用于船体及其舱室甲板（如通用化贮存舱室）对于铺设材料的密度、强度和阻燃性都有较高要求的场合，且格栅结构内填充泡沫混凝土或泡沫铝不易开裂，也不会出现局部脱落现象，可以很好的适应船体变形工况，同时具有良好的铺装工艺性、耐磨性，很好的解决了上述工程问题，亦适用于其他同类应用场合。
附图说明
[0012]图1是塑料骨架的三视图。
[0013]图2是塑料骨架的格栅结构填充泡沫混凝土或泡沫铝后的三视图。
[0014]图3是本专利技术的整体结构示意图。
[0015]其中，1
‑
塑料骨架，11
‑
表面层，12
‑
格栅结构，2
‑
泡沫混凝土或泡沫铝，3
‑
耐磨层。
具体实施方式
[0016]如图1
‑
图3所示，一种船用低密高强非金属复合地板，包括塑料骨架1，塑料骨架具有重量轻、强度高的特点；所述塑料骨架1包括上部表面层11和下部格栅结构12，塑料骨架上下不对称设计，上部表面层11提供高强度表面支撑，下部栅格结构12用于减重；塑料骨架的格栅结构12内填充有泡沫混凝土或泡沫铝2，增加阻燃性，同时提高格栅结构的支撑力，填充泡沫混凝土或泡沫铝之前，在塑料骨架的格栅结构内表面涂刷聚氨酯胶水，增强塑料骨架的格栅结构与泡沫混凝土或泡沫铝的结合力；塑料骨架1的表面层涂覆有一层耐磨层3，增强非金属复合地板板材表面的耐磨性，耐磨层3可选用聚氨酯层。
[0017]塑料骨架的表面层与格栅结构一体成型。
[0018]所述工程塑料为改性聚苯醚，所述改性聚苯醚密度1.06g/cm3，阻燃性为V0（UL94），拉伸强度63MPa（10KN，20,mm/min） ，弯曲强度82MPa（3KN，20,mm/min），简支梁冲击强度27（2J，2.9m/S）。
[0019]本专利技术通过多元异构材料耦合技术途径，解决了铺装材料在重量和强度之间的兼顾性问题；本专利技术尤其适用于船体及其舱室甲板（如通用化贮存舱室）对于铺设材料的密度、强度和阻燃性都有较高要求的场合，亦适用于其他同类应用场合，可以很好的适应船体变形工况，同时具有良好的铺装工艺性、耐磨性，很好的解决了现有材料脆性大易开裂，甚至出现局部脱落现象的问题。
[0020]船用低密高强非金属复合地板的制备工艺聚苯醚塑料骨架1按照已有的设计图纸进行注塑成型，在其下部格栅结构12内进行泡沫混凝土或泡沫铝2填充，具体步骤如下：a)施工前用刷子在聚苯醚格栅结构12的内部全部涂刷一层阻燃型聚氨酯胶水，以提高聚苯醚材料与泡沫混凝土之间的粘结性，所述聚苯醚格栅结构12的内部为格栅结构与
填充物相接触的部位，涂刷完成后，静置干燥24小时后进行后续施工；b)将水泥、粉煤灰、发泡剂等原材料根据工程需要按照设定比例进行搅拌发泡，混合均匀，制成泡沫混凝土2；c)将发泡好的泡沫混凝土2填入聚苯醚塑料骨架的格栅结构12中，并修平；d）静置12小时后进行保湿养护，养护时间不小于24小时，复合形成标准规格的聚苯醚
‑
泡沫混凝土块，如图2所示；e）对制备的聚苯醚
‑
泡沫混凝土块进行打磨，使表面层11粗糙，用于增强聚氨酯耐磨层3与塑料骨架2的表面层11之间的粘接强度，打磨完毕后对聚苯醚
‑
泡沫混凝土块上下表面进行双组份聚氨酯耐磨层3喷涂，达到上下全覆盖效果，耐磨层厚度可以根据需求进行调整。喷涂完毕后等待5
‑
7天，待耐磨层完全硬化后，对其表面不平整的地方进行打磨，最终制成一块低密度高强度非金属复合地板材料。
[0021]所制备的非金属船用甲板材料密度小于1.3g/cm3，抗压强度指标大于15MPa，6T载重（4轮）碾压耐磨试验大于5000次条件下，复合地板表面无明显磨痕。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用低密高强非金属复合地板，其特征在于：包括塑料骨架，所述塑料骨架包括上部表面层和下部格栅结构，塑料骨架的格栅结构内填充有泡沫混凝土或泡沫铝，塑料骨架的表面层涂覆有一层耐磨层。2.根据权利要求1所述船用低密高强非金属复合地板，其特征在于：耐磨层为聚氨酯层。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李沛阳，秦爱中，戴宗妙，赵建波，陈卓远，张浩辉，高治华，李冠峰，耿楷真，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：发明
国别省市：