CN104213525A - 一种复合材料智能型高速公路护栏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料智能型高速公路护栏，包括立柱、支脚和护栏板，其特征在于：所述支脚与立柱上部固接，支脚与立柱间夹角为25°~45°；所述护栏板为圆拱形，且固接于立柱上部；所述圆拱形的护栏板外沿还设有至少5个半圆形空心结构；所述护栏板内还装有传感器。所述护栏主体由玻璃长纤维集束强化的硬质聚氨酯泡沫材料内层和护栏表面荧光层复合构成。本发明复合材料智能型高速公路护栏的应用改变了以往金属护栏的巨大开支，繁琐的拼装手段，新材料的应用将逐渐取代传统的材料，智能的、轻体的、易于施工的、环保的材料将是未来高速护栏的方向。

Description

一种复合材料智能型高速公路护栏

技术领域

本发明属于城市交通防护安全系统技术领域，具体涉及一种新型复合材料智能型高速公路护栏。 

背景技术

目前，FFU（Fibre Reinforce-Foamed-Urethane）高分子材料的应用在改性和增强型的先进性已经达到了一个长足的发展，高分子复合材料的护栏目前在全世界范围是一个空白，在未来的30年里高分子非金属护栏会逐渐的代替传统的金属高速护栏，并且高速护栏的安全性，环保性，和智能型，会逐渐代替现在的传统金属双波板。在传统的护栏系列，基本上采取的都是钢材，铝材，和少量的高分子材料，先进的高级复合材料基本上屏蔽了金属材料和纯高分子材料的缺陷，复合材料，和改性复合材料，在配方上就开始做最好的组合选项，在高分子和纳米材料的结合过程中把材料的各项优势发挥到了极致。所以新型的复合材料不是传统的意义上的高分子添加剂改性，是完全的高分子复合，纳米高分子的升级，在未来的新材料领域完全新型组合成型的超级纳米高分子复合材料。 

传统的金属双波板护栏设计中由于金属材料的市场价格受到国际材料市场价格的影响较大，市场价格不稳定，金属材料制作过程中对环境污染较大，而金属护栏的防腐问题一直是长久以来难以解决的问题，后期维护成本高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高强度、高耐久、低成本的新型环保复合材料智能型高速公路护栏。 

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是： 

一种复合材料智能型高速公路护栏，包括立柱、支脚和护栏板，其特征在于：所述支脚与立柱上部固接，支脚与立柱间夹角为25°~45°；所述护栏板为圆拱形，且固接于立柱上部；所述圆拱形的护栏板外沿还设有至少5个半圆形空心结构。

进一步地，所述护栏板外沿的半圆形空心结构优选为7个。 

进一步地，所述支脚与立柱间夹角优选为30°。 

进一步地，所述圆拱形护栏板的曲率半径为10°~15°，优选为12.5°。 

进一步地，所述护栏板内还装有传感器。 

进一步地，所述护栏主体由合成树脂内层和护栏表面荧光层复合构成。 

所述合成树脂内层为 由玻璃长纤维集束强化的硬质聚氨酯泡沫材料。 

所述玻璃长纤维集束是由直径为15nm~35nm，长度为2~8cm的玻璃长纤维经连续式混合挤出成型而成。 

进一步地，所述合成树脂内层中各组分按质量百分比计为： 

玻璃长纤维                     10%~20%

硬质聚氨酯树脂泡沫             75%~85%

三聚氰胺着色剂                 0.2%~2%

脱模剂                         0.2%~2%

偶联剂                         0.2%~2%

发泡剂                         0.2%~2%

进一步优选地，按质量百分比计，所述合成树脂内层中：玻璃长纤维为15.5%，硬质聚氨酯树脂泡沫为80%。

进一步地，所述护栏表面荧光层中各组分按质量百分比计为： 

ZS系列耐高温荧光剂           0.5%~2%

硬质聚氨酯树脂                80%~90%

硅微粉加强剂                  5%~15%， 

纳米级轻质钙                  0.5%~2%

着色剂                        0.5%~2%

进一步优选地，按质量百分比计，所述合成树脂内层中：ZS系列耐高温荧光剂为1.2%，硬质聚氨酯树脂泡沫为80%。

所述硬质聚氨酯技术指标：密度（kg/m3）:30-60，导热系数（W/mh）：0.016-0.027，抗拉强度（kg/m2）：2.5-3.5，闭孔率%：93，吸水率（kg/m2）：0.25，使用温度℃：-196+120。 

所述脱模剂，着色剂，偶联剂及发泡剂等助剂均采用本领域常规助剂。 

相对于现有技术，本发明复合材料智能型高速公路护栏具有以下优势： 

1）护栏采用了半圆和圆拱的力学原理，在高速冲击的过程中可以更有效的阻隔能量和分解能量；在护栏板外沿的七个半圆空心结构设计包含了最佳的力学能量吸收的原理，当产生碰撞和冲击的时候可以在半圆的破碎中充分的吸收能量，还可以引导力的侧滑已达到减缓速度。

2）由于玻璃长纤维增强发泡硬质聚氨酯树脂的特殊结构，该材料即使在大雨中也只会吸收很少的水分。它还具有良好的电气绝缘性能，所以不会受到损害，这些材料还具有抗水解、油脂、石油和除冰盐的性能，耐老化性能优异，平均使用寿命大于50年，且拥有30年的免维护期。 

3）护栏的材料在制造过程中混入适量的荧光剂，在夜间灯照射的时候可以产生反光的效果，可以提高30%的安全性，有效的提醒疲劳驾驶，还有可以帮助驾驶员在恶劣的天气下，大雨，雾天，以及能见度差的时候提高安全性。 

4）护栏材料的配方可以随着不同的个性需要添加不同的色剂所以护栏的颜色可以丰富多彩。 

5）本发明复合材料智能型高速公路护栏中加装传感器，信号中心可24小时全程监护护栏的完好性，和安全性，一旦任何地点发生事故，第一时间时间就可以收集到准确的事故地点和时间，在最短的时间里面去救援受伤人员和修复破坏的护栏。 

6）本发明复合材料智能型高速公路护栏的应用改变了以往金属护栏的巨大开支，繁琐的拼装手段，新材料的应用将逐渐取代传统的材料，智能的、轻体的、安装迅速、环保的材料将是未来高速护栏的方向。 

7）本发明复合材料智能型高速公路护栏在生产中无废水、废气、废渣排放、噪声在85DB（A）以下，不对环境造成污染，是当今高科技、绿色环保的新项目。 

附图说明

图1是本发明结构示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步的说明，但本发明并不局限于此。实施例中均为质量份数。 

应用实施例一  

实施例1   

如图1所示的一种复合材料智能型高速公路护栏，包括立柱1、支脚2和护栏板3，所述支脚2与立柱1上部固接，支脚2与立柱1间夹角为30°；所述护栏板3为圆拱形，且固接于立柱1上部；所述圆拱形的护栏板3外沿还设有七个半圆形空心结构4。所述圆拱形护栏板的曲率半径为12.5°；护栏在安装的过程中，把传感器安装在护栏的每一个安全位置，传感器藕接至信号中心，进行全程监护。

所述护栏主体由合成树脂内层和护栏表面荧光层复合构成。 

所述合成树脂内层中各组分按质量百分比计为： 

玻璃长纤维                     12%

硬质聚氨酯树脂泡沫             83%

三聚氰胺着色剂                 0.5%

脱模剂                         1.5%

偶联剂                         1%

发泡剂                         2%

所述护栏表面荧光层中各组分按质量百分比计为：

ZS系列耐高温荧光剂           0.5%

硬质聚氨酯树脂                      90%

硅微粉加强剂                  7.5% 

纳米级轻质钙                  1%

着色剂                        1%

实施例2   

所述合成树脂内层中各组分按质量百分比计为：

玻璃长纤维                     15.5%

硬质聚氨酯树脂泡沫             80%

三聚氰胺着色剂                 1.5%

脱模剂                         1%

偶联剂                         1%

发泡剂                         1%

所述护栏表面荧光层中各组分按质量百分比计为：

ZS系列耐高温荧光剂           1.2%

硬质聚氨酯树脂                      85%

硅微粉加强剂                  10% 

纳米级轻质钙                  1.8%

着色剂                        2%

其他部分与实施例1相同。

实施例3   

所述合成树脂内层中各组分按质量百分比计为：

玻璃长纤维                     18%

硬质聚氨酯树脂泡沫             78%

三聚氰胺着色剂                 1%

脱模剂                         0.6%

偶联剂                         0.8%

发泡剂                         1.6%

所述护栏表面荧光层中各组分按质量百分比计为：

ZS系列耐高温荧光剂           1.5%

硬质聚氨酯树脂                      85%

硅微粉加强剂                  11% 

纳米级轻质钙                  1.5%

着色剂                        1%

其他部分与实施例1相同。

虽然本发明已参照如上所述的具体实施例来描述，但本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用以说明本发明而不是限制本发明，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都应落入本申请的权利要求书请求保护的范围内。 

  

Claims (8)

1.一种复合材料智能型高速公路护栏，包括立柱、支脚和护栏板，其特征在于：所述支脚与立柱上部固接，支脚与立柱间夹角为25°~45°；所述护栏板为圆拱形，且固接于立柱上部；所述圆拱形的护栏板外沿还设有至少5个半圆形空心结构。

2.根据权利要求1所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述圆拱形护栏板的曲率半径为10°~15°，所述护栏板外沿的半圆形空心结构为7个。

3.根据权利要求1所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述护栏板内还装有传感器。

4.根据权利要求1~3所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述护栏主体由合成树脂内层和护栏表面荧光层复合构成。

5.根据权利要求4所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述合成树脂内层为 由玻璃长纤维集束强化的硬质聚氨酯泡沫材料。

6.根据权利要求5所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述玻璃长纤维集束是由直径为15nm~35nm，长度为2~8cm的玻璃长纤维经连续式混合挤出成型而成。

7.根据权利要求6所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于，所述合成树脂内层中各组分按质量百分比计为：

玻璃长纤维                     10%~20%

硬质聚氨酯树脂泡沫             75%~85%

三聚氰胺着色剂                 0.2%~2%

脱模剂                         0.2%~2%

偶联剂                         0.2%~2%

发泡剂                         0.2%~2% 。

8.根据权利要求4所述的复合材料智能型高速公路护栏，其特征在于：所述护栏表面荧光层中各组分按质量百分比计为：

ZS系列耐高温荧光剂           0.5%~2%

硬质聚氨酯树脂                80%~90%

硅微粉加强剂                  5%~15%， 

纳米级轻质钙                  0.5%~2%

着色剂                        0.5%~2%  。