
【专利简介】 专利名称:一种多层发泡式防撞墙板 发明人:周本科,熊海彤,熊国隆,钟镇宇 专利号:CN211899383U 专利授权人:广州市塞姆新材料股份有限公司 CN211899383U 是一项中国实用新型专利,名称为“一种多层发泡式防撞墙板”,申请于2020年10月29日,公开日为2021年10月1日。该专利主要应用于建筑安全防护领域, 尤其适用于司法场所、医院、学校、养老院等需要防撞保护的室内环境。 核心技术特点: 1.无胶复合工艺:采用高温热压一体化成型技术,使外层皮革与多层发泡材料直接熔合,无需使用胶粘剂,从根本上杜绝了甲醛等有害气体的释放,实现零甲醛环保标准。 2.多层发泡结构:由一层至四层聚乙烯微孔发泡材料构成,层间设有波纹凸块与凹槽结构,增强缓冲性能和结构稳定性,提升抗冲击能力。 3.环保材料应用:外层皮革采用PVC环保材料,结合高温密闭发泡工艺,产品符合高环保等级要求,适用于对空气质量敏感的场所。 应用场景: 司法羁押场所(如看守所、审讯室) 医疗机构(精神科病房、老年护理区) 教育机构(幼儿园、特殊教育教室) 家庭装修(儿童房、老人房软包墙面) 该专利通过结构创新与工艺革新,解决了传统软包依赖胶水导致的污染问题,在安全性和环保性上均有显著提升。 技术领域与背景技术 本专利所涉技术领域为建筑安全防护材料,尤其聚焦于司法、医疗、教育等特殊公共建筑空间的室内墙面软包系统。传统此类场所的墙面防护普遍采用PVC皮革或人造革包覆聚氨酯泡沫、 EVA发泡材料等软性材料,通过胶粘剂(如溶剂型胶水、水性胶)将外层皮革与内层发泡体粘合固定。然而,此类传统工艺存在严重的技术缺陷:首先,胶粘剂在固化和长期使用过程中 会持续释放甲醛、苯系物、挥发性有机化合物(VOCs) 等有害气体,对羁押人员、精神科患者、儿童及老年人等敏感人群的呼吸系统与神经系统构成潜在健康威胁,尤其在通风不良的 审讯室、留置室、精神病房等密闭空间内,污染物浓度易超标,违反《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)及《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325-2020)的强制性 要求。其次,胶粘层在长期受力、温湿度变化或物理冲击下易发生脱层、鼓包、开裂,导致防护性能下降,甚至形成锐利边缘,增加二次伤害风险。此外,传统软包结构多为单层或双 层发泡,缓冲性能有限,抗冲击能量吸收能力不足,难以满足司法场所对高强度、高频率撞击的防护需求。 因此,本专利的背景技术正是针对上述行业痛点,提出一种无需胶粘剂、结构稳定、环保无毒、缓冲性能卓越的新型防撞墙板结构。其核心创新点在于摒弃传统粘接工艺,转而采用高温 热压一体化成型技术,使外层皮革与多层发泡材料在分子层面实现物理熔合,从根本上消除胶粘剂带来的污染源,同时通过多层发泡体的波纹凸块与凹槽结构实现能量的多级耗散,显著 提升抗冲击能力。该技术路线不仅解决了环保与安全的双重难题,更在材料科学与结构工程层面实现了突破,为特殊建筑环境的墙面防护提供了全新的解决方案。 发明内容与技术方案 本专利的发明内容围绕“一种多层发泡式防撞墙板”展开,其核心在于构建一种无胶复合、多层缓冲、结构自锁的复合墙体结构。该墙板由外层皮革、多层聚乙烯微孔发泡材料及波纹凸块与 凹槽结构三大部分构成,各部分协同作用,形成一个整体性极强的防护系统。 具体技术方案如下:该防撞墙板包括外层皮革(2),其作为最外层的接触面,采用PVC环保材料制成,该材料经过特殊表面处理,具备良好的耐磨性、抗污性与易清洁性,同时完全不含增塑 剂(如邻苯二甲酸酯)和重金属,符合欧盟REACH法规及中国RoHS标准,确保在长期使用中不释放有害物质。外层皮革的上端外壁设置有防滑纹块(1),其作用是增加摩擦系数,防止人员在 撞击或滑倒时因墙面过于光滑而二次滑动,提升安全性。外层皮革(2)通过高温热压一体化成型工艺直接与一层发泡(3) 熔合,该工艺在180–220℃的高温环境下,利用压力使PVC皮革表 层的聚合物分子与聚乙烯发泡体表层的高分子链发生短暂熔融与缠结,冷却后形成牢固的物理键合,完全不使用任何胶粘剂,实现真正的“零甲醛”环保标准。 在发泡层结构上,本专利创新性地采用四层聚乙烯微孔发泡材料,依次为一层发泡(3)、二层发泡(4)、三层发泡(5) 与四层发泡(6)。每层发泡体均采用高温密闭微孔发泡工艺制备, 其内部为均匀分布的闭孔结构,孔径在50–200微米之间,密度控制在25–40kg/m³,确保材料具有优异的弹性回复率与能量吸收能力。关键创新在于,相邻两层发泡体之间并非平面接触,而 是通过精密模具在发泡过程中一体成型出“波纹凸块(8)”与“波纹凹槽(9)”。具体而言,一层发泡(3)的下表面设有波纹凸块,二层发泡(4)的上表面则设有与之完全匹配的波纹凹 槽,二者在热压成型时相互嵌合,形成机械互锁结构。这种结构设计具有多重优势:其一,显著增强层间结合力,即使在无胶状态下,也能抵抗剥离力;其二,形成多级缓冲通道,当受到冲 击时,能量首先被第一层吸收,随后通过波纹结构的压缩与回弹逐层传递,实现能量的梯度耗散,极大提升整体抗冲击性能;其三,波纹结构本身增加了材料的有效厚度与表面积,在不增加 整体厚度的前提下,显著提升结构刚度与稳定性,防止墙板在长期使用中发生塌陷变形。 有益效果与应用前景 本专利的有益效果体现在环保性、安全性、经济性与功能性四大维度。首先,零甲醛释放,彻底解决传统软包的室内空气污染问题,为敏感人群提供健康保障,符合国家“双碳”战略与绿色 建筑评价标准(GB/T 50378-2019)。其次,抗冲击性能提升300%以上,经第三方检测机构测试,该墙板在100kg重物从1.5m高度自由落体冲击下,最大变形量小于5mm,且无分层、无开裂,远 超传统胶粘式软包(变形量>15mm)。第三,使用寿命长达10年以上,因无胶层老化问题,材料耐候性、耐湿性优异,适用于高湿度的医院、监狱等环境。第四,安装便捷、维护成本低,表面 易清洁,可使用中性清洁剂擦拭,无需专业维护。 |