CN109306091B - 以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁材料，解决了限高架横梁硬度过大，造成严重的交通事故问题，提供了一种丁苯橡胶作粘合剂以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁材料。本发明以玄武岩纤维布制作固定一体限高架的横梁，用丁苯橡胶作粘合剂制作胶浆，其中胶浆是由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'‑二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量配比为10:2:1:20:1组成。本发明可以使限高架横梁材料的拉伸强度大于415MPa、屈服强度大于254MPa、伸长率大于260%、断面收缩率大于5%、弹性模量不大于23GPa。可用作制备固定一体限高架横梁的材料。
Description
技术领域
本发明涉及丁苯橡胶作粘合剂以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用材料。
背景技术
在桥梁、涵洞以及隧道的入口等区域设置固定一体限高架是非常必要的，限高架的使用不但可以给来往车辆予以提示上限高度和拦截车身过高车辆的作用，还可以延长道路的使用寿命。目前国内的固定一体限高架横梁都是钢板结构，并标有上限的高度指示牌，但是当车身过高的车辆来不及刹车或者在行驶过程中遇到道路颠簸引起车身蹦起来时，就难免会撞到限高架的钢板横梁上，这时，限高架钢板横梁就会“切削”车顶造成严重的交通事故，同时车内人员的生命安全也无法保证。因此国内外的科学家正在寻找一种新的材料来代替传统限高架横梁的钢板材料。
目前限高架大体分两种，有固定限高架和可调节高度限高架。而固定限高架又分为固定一体限高架和固定撞不坏限高架。其中：（1）可调节限高架易坏；（2）应用在涵洞桥梁处不建议使用可调节的，可调节限高架的横梁是可以拆分使用的，而在涵洞及桥梁处设置可调节的限高架就无法保证横梁的牢固性，如果横梁部分不小心脱落就会砸坏车辆，还会对驾驶人员造成伤害；（3）可调节需要人工随时调节高度，不但过程繁琐还费时费力，无法及时对横梁的高度进行调节；（4）如果调节是机动的，则需要额外投入资本，提高了限高架的成本。此外，固定一体限高架为一次性不可调节高度限高架，靠架子本身拦截车辆，固定式撞不坏限高架在紧急情况下要达到车辆通行必须依靠外力抬起，比如吊车等。
因此，本发明在保证限高架横梁强度的同时还必须使其具有一定的弹性，如果有车身过高的车辆无法及时刹车撞到横梁上时，横梁还能对撞上的车辆起到一定的缓冲作用。本发明的固定一体限高架横梁材料既能起到限高的作用又能保证其不会刮碰到来往车辆，尤其要保证车内人员的生命安全。
发明内容
本发明要解决限高架横梁硬度过大，造成严重的交通事故问题，提供了一种丁苯橡胶作粘合剂以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁材料。
本发明以玄武岩纤维布制作固定一体限高架的横梁，替代了以往钢板材料，用丁苯橡胶作粘合剂制作胶浆，其中胶浆是由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量配比为10:2:1:20:1组成。
本发明以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用材料，可以使限高架横梁材料的拉伸强度大于415MPa、屈服强度大于254MPa、伸长率大于260%、断面收缩率大于5%、弹性模量不大于23GPa。
本发明的以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用料具有以下优点：
（1）采用玄武岩纤维布作为骨架材料，在节省大量钢材使用的同时保证了限高架横梁的强度。
（2）采用丁苯橡胶粉作为粘合剂提高纤维横梁的弹性。丁苯橡胶力学性能很好，并可以直接用作胶黏剂，既能提高纤维横梁的弹性又能很好的起到粘合剂的作用。由于仅用纤维布作限高架横梁无法具有很好的弹性，并不能对来往车辆起到缓冲的作用，其次也无法确保在使用过程中纤维布的牢固性，容易导致横梁脱落，所以本发明使用丁苯橡胶粉制成的胶浆作粘合剂来对玄武岩纤维布进行粘合固定。另外选用适合作橡胶胶浆的120号汽油溶解丁苯橡胶粉，且该汽油在本发明中还能起到填料炭黑的稀释剂作用。
（3）采用的硫化剂为对苯醌二肟，硫化促进剂为2、2'-二硫代二苯并噻唑，且本发明选取的硫化体系属于慢速硫化体系。原因在于本发明考虑到对厚的纤维布挂胶会很困难，所以使用的胶浆为稀胶浆，在纤维布蘸完胶浆之后，就需要大量的时间对其进行干燥，同时硫化速度也不宜过快，否则会出现固化不彻底的后果，与此同时还要控制固化的温度，不宜太高，如果温度过高或时间过长就会造成橡胶的焦烧。
本发明所采取的技术方案是：
一种固定一体限高架横梁材料，其中浸润纤维布限高架的胶浆原料所需是配合剂为34份。其中配合剂主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为10:2:1:20:1组成。通过填加配合剂制成的胶浆可以符合路面固定一体限高架横梁的使用要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
实施例 1
本发明所采取的技术方案是：以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用材料，包括如下步骤：（1）先把硫化剂与硫化促进剂一起与丁苯橡胶粉混合再放入120号汽油中搅拌均匀形成胶浆，（2）将玄武岩纤维布浸入到34份配合剂制成的胶浆中，其中配合剂成分为丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为10:2:1:20:1，再将其阴干，最后固化制得限高架横梁材料。
实施例 2 到实施例13的加工方法与实施例1的相同，原料组成分别如下：
实施例 2
改变硫化体系的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为36份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为10:3:2:20:1组成。
实施例 3
改变硫化体系的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为32份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为10:0.6:0.4:20:1组成。
实施例 4
改变丁苯橡胶粉的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为32份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为8:2:1:20:1组成。
实施例 5
改变丁苯橡胶粉的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为36份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为12:2:1:20:1组成。
实施例 6
改变丁苯橡胶粉的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为38份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为14:2:1:20:1组成。
实施例 7
改变丁苯橡胶粉的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为40份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量比为16:2:1:20:1组成。
实施例 8
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为26份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:12:1组成。
实施例 9
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为28份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:14:1组成。
实施例 10
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为30份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:16:1组成。
实施例 11
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为32份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:18:1组成。
实施例 12
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为36份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:22:1组成。
实施例 13
改变120号汽油的份数，其余配合剂份数不变使整体配合剂的份数为38份；其中胶浆的主要成分由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、着色剂按质量比为10:2:1:24:1组成。
实施例1-13的以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用材料的部分性能数据如表1所示。
表1 实施例1-13以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁用材料的性能
从表1 可以看出，本发明制备的固定一体限高架横梁材料的拉伸强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、弹性模量都优于传统使用钢材制作限高架横梁材料的标准，浸入胶浆之后的弹性有了很大的提高，在节约成本的同时更能保护来往行驶车辆及车内人员的安全。
Claims (1)
1.以玄武岩纤维为骨架的固定一体弹性限高架横梁材料，其特征在于横梁主体为玄武岩纤维布，用丁苯橡胶粉作粘合剂制作胶浆，其中胶浆是由丁苯橡胶粉、对苯醌二肟、2、2'-二硫代二苯并噻唑、120号汽油、炭黑按质量配比为10:2:1:20:1组成。
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