CN103804872A - 一种芳纶复合材料和用该材料制备的井盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备井盖的芳纶复合材料，由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂0.5-2.5份、阻燃剂0.5-2份、色浆1-4份。所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：树脂50-60份，玻璃纤维20-30份，芳纶纤维10-15份，固化剂1-2份，促进剂2-3份。采用本发明所述芳纶复合材料制备得到的井盖防盗性好、强度高、耐候性强、荷载力强。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料的组成，特别是涉及一种用于制备井盖的芳纶复合材料。
背景技术
井盖是通往地下设施的出入口顶部的封闭物，凡是安装自来水、电信、电力、燃气、热力、消防、环卫等公用设施的地方都需要安装井盖。井盖所用的材料，最初大部分是钢筋混泥土材质，由于其脆性大、易老化、易断裂等缺陷，逐步被铸铁、球墨铸铁材质所取代。现在铸铁（含球墨铸铁）井盖所占份额在80%以上，尤其是球墨铸铁井盖与铸铁井盖相比，因其材质在脆性、易生锈、荷载能力上均有所改善，因此使用量越来越大。由于铸铁井盖具有回收价值，有些不法分子见有利可图，将铸铁井盖偷盗、砸烂后买给废品回收店，尤其是近年来随着钢材价格的上涨，井盖被盗现象日益严重。
近年来，随着国家加大对基础设施投资的力度和城市化的发展，国家对公用设施的投入极大，据估算，全国每年新增井盖数量和每年更换量至少在1000万套以上，由此可见，井盖的需求量是巨大的。因井盖缺失而形成的“城市陷阱”已成为百姓关心、政府领导烦心、受害者揪心的社会问题，人们迫切希望能有一种好的解决办法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防盗性好、强度高、耐候性强、荷载力强的用于制备井盖的芳纶复合材料。
本发明还提供了使用所述芳纶复合材料的井盖的制备方法。
一种芳纶复合材料，由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂0.5-2.5份、阻燃剂0.5-2份、色浆1-4份。
本发明所述的芳纶复合材料，其中所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：
树脂50-60份，玻璃纤维20-30份，芳纶纤维10-15份，固化剂1-2份，促进剂2-3份，其中，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。
本发明所述的芳纶复合材料，其中所述防老化剂为防紫外整理剂ZWK-2、所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
本发明所述的芳纶复合材料，其中所述芳纶纤维长度为5-6cm。
一种所述的芳纶复合材料制备的芳纶复合材料井盖。
一种本发明所述的芳纶复合材料井盖的制备方法，包括如下步骤：
（1）将芳纶SMC模塑料裁切成设定尺寸；
（2）清理模具，保证模具内腔表面光滑无杂物，涂脱模剂；
（3）将裁切好的所述芳纶SMC模塑料铺设在井盖成型模具的型腔内；
（4）在所述芳纶SMC模塑料表面铺设6条纵横交错的不锈钢加强筋构成的网格筋；
（5）在所述网格筋上再次铺设裁切好的所述芳纶SMC模塑料，以形成夹心结构；
（6）合模，将防老化剂、阻燃剂和色浆注入模具内；
（7）固化，固化温度为60-80℃，固化时间为3-4小时；
（8）固化后开模，去毛刺，修边，即得产品。
本发明芳纶复合材料与现有技术不同之处在于：
由本发明所述芳纶复合材料制备的井盖一种新型的环保型井盖，采用高温高压一次模压成型技术，聚合度高、密度大，有良好的抗冲击和拉伸强度，具有耐磨、耐腐蚀、不生锈、无污染、免维护等优点。
复合井盖内部使用网状钢筋增强，关键受力部分特殊加强，在发生不可避免的外力冲击时，可迅速分散压力保证人车安全。复合井盖基本不含金属，石塑井盖和混凝土井盖钢筋骨架还不到井盖总重的1/10。没有多大的偷盗价值。而且由于井盖强度极高，要从井盖内取出这一小点钢筋是极难的。
本发明所述芳纶复合材料制备得到的井盖具有如下优点：
（1）荷载力强：芳纶复合井盖采用最新高分子复合材料，以钢筋为主要的内部骨架，经过高温模压生产而成，强度最高可以承受50吨的重量，符合并超过中华人民共和国建设部颁布的最新CJ/T211-2005标准，超过球墨铸铁井盖的承载标准。
（2）井盖重量轻：同规格产品重量只有铸铁井盖的三分之一，方便运输和安装，可以大大的减轻劳动强度。全新树脂井盖具有很好的防盗性能，因为合成树脂材料无回收的价值，有效的杜绝了“城市黑洞”的出现。
（3）防盗性好：本产品采用高分子复合材料。经高温模压而成，因无二次利用价值，具用自然防盗的特点。
（4）耐侯性强：该产品选用分子量大、化学稳定性强的高分子材料做原料，通过科学的配方、先进的工艺、完善的技术设备使该产品能在-50℃—+150℃正常使用。
（5）寿命长：芳纶复合井盖精度高、耐腐蚀，经过高温模压生产，具有很好的耐酸碱、不生锈，电绝缘，耐磨、耐侯、耐腐蚀的能力，有效的延长了井盖的使用寿命，使用寿命达30年以上。
（6）方便美观：给安装、检查维护带来了极大的方便，并根据客户要求生产各种规格及颜色的产品，即便于管理，又美化城市。
（7）精度高：由于该产品是经高温模压成型，盖座合缝间隙较小，克服了铸铁，水泥类井盖“跑、跳、响”等问题，提高了道路通行能力和行车舒适度
芳纶复合材料模压井盖的推广应用，真正做到了：政府放心、小偷死心、行人安心、百姓称心。
在本发明所述芳纶复合材料中，为了提高防老化性能，在复合材料井盖中添加防老化剂0.5-2.5份，为了提高复合材料井盖阻燃性能，在其内加入阻燃剂0.5-2份，在选用特定颜色时，可以添加色浆1-4份，加强筋为6条纵横交错的不锈钢加强筋构成的网格筋。
具体实施方式
实施例1
一种芳纶复合材料井盖，由芳纶复合材料制成，所述芳纶复合材料包括由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂0.5份、阻燃剂2份、色浆1份。
所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：
树脂50份，玻璃纤维30份，芳纶纤维10份，固化剂2份，促进剂2份，其中，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。
所述防老化剂为防紫外整理剂ZWK-2、所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
所述芳纶纤维长度为5-6cm。
本发明中所述SMC模塑料的性能指标见表1。
表1.芳纶SMC系列模塑料性能指标
| 序号 | 项目 | 单位 | 指标 |
| 1 | 相对密度 | g/cm3 | 1.75-1.90 |
| 2 | 吸水性 | mg | ≤20 |
| 3 | 收缩率 | % | ≤0.15 |
| 4 | 热变形温度 | ℃ | ≥200 |
| 5 | 弯曲强度 | Mpa | ≥250 |
| 6 | 冲击强度 | KJ/m | ≥200 |
| 7 | 表面电阻 | Ω | ≥1014 |
| 8 | 体积电阻 | Ω.cm | ≥1014 |
| 9 | 介电强度 | KV/mm | ≥12 |
| 10 | 介电常数 | ≤4.3 | |
| 11 | 耐电弧 | s | ≥180 |
| 12 | 耐漏电起痕指数 | V | ≥600 |
| 13 | 燃烧性 | 级 | FV0 |
实施例2
一种芳纶复合材料井盖，由芳纶复合材料制成，所述芳纶复合材料包括由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂2.5份、阻燃剂0.5份、色浆4份。
所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：
树脂60份，玻璃纤维20份，芳纶纤维15份，固化剂1份，促进剂3份，其中，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。
所述防老化剂为防紫外整理剂ZWK-2、所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
所述芳纶纤维长度为5-6cm。
实施例3
一种芳纶复合材料井盖，由芳纶复合材料制成，所述芳纶复合材料包括由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂1份、阻燃剂1.5份、色浆2份。
所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：
树脂55份，玻璃纤维25份，芳纶纤维12份，固化剂1.5份，促进剂2.5份，其中，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。
所述防老化剂为防紫外整理剂ZWK-2、所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
所述芳纶纤维长度为5-6cm。
实施例4
一种所述的芳纶复合材料井盖的制备方法，包括如下步骤：
（1）将芳纶SMC模塑料裁切成设定尺寸；
（2）清理模具，保证模具内腔表面光滑无杂物，涂脱模剂；
（3）将裁切好的所述芳纶SMC模塑料铺设在井盖成型模具的型腔内；
（4）在所述芳纶SMC模塑料表面铺设6条纵横交错的不锈钢加强筋构成的网格筋；
（5）在所述网格筋上再次铺设裁切好的所述芳纶SMC模塑料，以形成夹心结构；
（6）合模，将防老化剂、阻燃剂和色浆注入模具内；
（7）固化，固化温度为60℃，固化时间为4小时；
（8）固化后开模，去毛刺，修边，即得产品。
实施例5
一种所述的芳纶复合材料井盖的制备方法，包括如下步骤：
（1）将芳纶SMC模塑料裁切成设定尺寸；
（2）清理模具，保证模具内腔表面光滑无杂物，涂脱模剂；
（3）将裁切好的所述芳纶SMC模塑料铺设在井盖成型模具的型腔内；
（4）在所述芳纶SMC模塑料表面铺设6条纵横交错的不锈钢加强筋构成的网格筋；
（5）在所述网格筋上再次铺设裁切好的所述芳纶SMC模塑料，以形成夹心结构；
（6）合模，将防老化剂、阻燃剂和色浆注入模具内；
（7）固化，固化温度为80℃，固化时间为3小时；
（8）固化后开模，去毛刺，修边，即得产品。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种芳纶复合材料，其特征在于：由如下重量份数的原料制备而成：芳纶SMC模塑料100份、防老化剂0.5-2.5份、阻燃剂0.5-2份、色浆1-4份。
2.根据权利要求1所述的芳纶复合材料，其特征在于：所述芳纶SMC模塑料由如下重量份数的原料制备而成：
树脂50-60份，玻璃纤维20-30份，芳纶纤维10-15份，固化剂1-2份，促进剂2-3份，其中，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。
3.根据权利要求2所述的芳纶复合材料，其特征在于：所述防老化剂为防紫外整理剂ZWK-2，所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
4.根据权利要求3所述的芳纶复合材料，其特征在于：所述芳纶纤维长度为5-6cm。
5.权利要求1-4中任意一种所述的芳纶复合材料制备的芳纶复合材料井盖。
6.一种权利要求5所述的芳纶复合材料井盖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将芳纶SMC模塑料裁切成设定尺寸；
（2）清理模具，保证模具内腔表面光滑无杂物，涂脱模剂；
（3）将裁切好的所述芳纶SMC模塑料铺设在井盖成型模具的型腔内；
（4）在所述芳纶SMC模塑料表面铺设6条纵横交错的不锈钢加强筋构成的网格筋；
（5）在所述网格筋上再次铺设裁切好的所述芳纶SMC模塑料，以形成夹心结构；
（6）合模，将防老化剂、阻燃剂和色浆注入模具内；
（7）固化，固化温度为60-80℃，固化时间为3-4小时；
（8）固化后开模，去毛刺，修边，即得产品。
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