CN109483915A - 一种uv固化的gfrp筋材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,所使用的装置主要包括送纱装置,浸胶装置,预成型模,喷砂装置,固化成型装置,牵引装置,切割装置,主要步骤包括送纱、浸胶、纤维集束、预成型、在线缠绕、UVLED固化成型、牵引、切割,其中所述固化成型装置为分布式的UVLED线光源照射,在所述UVLED固化成型步骤中,GFRP筋材的表面任意部位都能受到UVLED线光源的照射,所述浸胶步骤中所采用的胶液为不饱和聚酯树脂胶液,所述不饱和聚酯树脂胶液由不饱和树脂和光引发剂混合而成,其中所述不饱和树脂100份,所述光引发剂为1.5‑2份。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料成型工艺,尤其是涉及一种利用UV固化的GFRP筋材的制备方法。
背景技术
在世界上一些苛刻的环境下,紫外线(UV)固化复合材料已经有了一定的应用。从炎热且多风沙的沙漠到极端寒冷的极地,这些地方和海洋条件一样,都是极端困难和富有挑战性的。无须现场调配胶粘剂这一点使光固化材料应用起来更为简单快捷,这种简便性给很多腐蚀防护工程师提供了一种新的材料选择。随着越来越多的工程师意识到这种坚硬且多功能材料具有用途广泛、力学强度出色、抗冲击性强等优点,光固化材料的用量正在不断增长。传统的纤维增强树脂FRP筋材加工过程中,树脂固化主要依靠电热偶加热高温固化成型。现在,我们提出一种利用UV固化的GFRP筋材的制备方法。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,以不饱和树脂为基体,玻璃纤维为增强材料,通过装置紫外线(UV)光源设备来固化,该装置使树脂固化更加简单快速,电能消耗降低、挥发物减少,对生产场地的需求也大大降低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,所使用的装置主要包括送纱装置,浸胶装置,预成型模,喷砂装置,固化成型装置,牵引装置,切割装置,主要步骤包括送纱、浸胶、纤维集束、预成型、在线缠绕、UVLED固化成型、牵引、切割,其中所述固化成型装置为分布式的UVLED线光源照射,在所述UVLED固化成型步骤中,GFRP筋材的表面任意部位都能受到UVLED线光源的照射,所述浸胶步骤中所采用的胶液为不饱和聚酯树脂胶液,所述不饱和聚酯树脂胶液由不饱和树脂和光引发剂混合而成,其中所述不饱和树脂100份,所述光引发剂为1.5-2份。
上述技术方案中,优选的,所述送纱步骤是将安装在纱架上的纤维材料从纱筒引出并均匀排布。一般采用旋转芯轴,纤维从纱筒外壁引出,每股纤维纱各自走向浸胶槽结构,避免扭转现象。
上述技术方案中,优选的,所述浸胶步骤是通过所述送纱装置引出的纤维材料在浸胶槽中进行浸渍所述不饱和聚酯树脂胶液。通过挤胶辊使得树脂不断地做翻滚运动让整个浸胶槽内无死角,避免了树脂凝胶在浸胶槽内。
上述技术方案中,优选的,所述预成型步骤是经所述浸胶步骤后浸的纤维在牵引力的作用下依次成型模具初步预成型为所需要制作的材料;再通过缠绕装置的下加强筋材的握裹力并预成型所需的材料。
上述技术方案中,优选的,所述UVLED固化成型步骤为预成型的筋材在牵引力的牵引力的作用下,进入到所述固化成型装置,设定好紫外线(UV)波段及强度,筋材在线性分布的UVLED炉内通过,在光引发剂的作用下树脂发生聚合反应,制作成最终GFRP筋材产品。
上述技术方案中,优选的,经所述UVLED固化成型工序最终成型的GFRP筋材,通过所述切割装置切割成符合要求的GFRP筋材成品。
本发明的有益效果是:传统的GFRP筋材加工过程中,树脂固化主要依靠电热偶加热高温固化成型。本发明中以不饱和树脂为基体,玻璃纤维为增强材料,将GFRP筋电加热成型烘道改为分布式的UVLED线光源照射,带有紫外线光源的固化成型装置使树脂固化更加简单快速,电能消耗更低,整个反应过程为常温状态,几乎无挥发物及低分子化合物挥发,更节能环保。所述固化成型装置使用2米长烘箱即可代替传统6米以上的烘道,大大节省了生产设备的占用空间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,一种复合材料的低温快速拉挤成型工艺,所使用的装置主要包括送纱装置,浸胶装置,预成型模,喷砂装置,固化成型装置,牵引装置,切割装置,主要步骤包括送纱、浸胶、纤维集束、预成型、在线缠绕、UVLED固化成型、牵引、切割,其中所述固化成型装置为分布式的UVLED线光源照射,在所述UVLED固化成型步骤中,GFRP筋材的表面任意部位都能受到UVLED线光源的照射,所述浸胶步骤中所采用的胶液为不饱和聚酯树脂胶液,所述不饱和聚酯树脂胶液由不饱和树脂和光引发剂混合而成,其中所述不饱和树脂100份,所述光引发剂为1.5-2份。
步骤一,送纱工序。将安装在纱架上的纤维材料从纱筒引出并均匀排布。
步骤二,浸胶工序。经送纱工序的纤维置于纤维纱架上,其中一部份引出后经穿纱板的若干个穿纱孔分股牵引,在牵引力的作用下,进入树脂槽进行浸胶,胶液为上述不饱和聚脂树脂胶液。
步骤三,纤维集束工序和预成型工序。所述预成型步骤是经所述浸胶步骤后浸的纤维在牵引力的作用下依次成型模具初步预成型为所需要制作的材料。
步骤四,缠绕工序。通过缠绕装置的下加强筋材的握裹力并预成型所需的材料。
步骤五,UVLED固化成型工序。经纤维集束工序最终定型的筋材在牵引力的作用下,进入特定的固化装置,在设定好紫外线(UV)波段及强度,筋材在线性分布的UVLED炉内通过,在光引发剂的作用下树脂发生聚合反应,从而制作成最终的 GFRP筋材。
步骤六,牵引和切割工序,经固化成型工序最终成型的GFRP复合筋材,经切割机切割成符合要求的筋材成品。
Claims (6)
1.一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于,所使用的装置主要包括送纱装置,浸胶装置,预成型模,喷砂装置,固化成型装置,牵引装置,切割装置,主要步骤包括送纱、浸胶、纤维集束、预成型、在线缠绕、UVLED固化成型、牵引、切割,其中所述固化成型装置为分布式的UVLED线光源照射,在所述UVLED固化成型步骤中,GFRP筋材的表面任意部位都能受到UVLED线光源的照射,所述浸胶步骤中所采用的胶液为不饱和聚酯树脂胶液,所述不饱和聚酯树脂胶液由不饱和树脂和光引发剂混合而成,其中所述不饱和树脂100份,所述光引发剂为1.5-2份。
2.根据权利要求1所述的一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于:所述送纱步骤是将安装在纱架上的纤维材料从纱筒引出并均匀排布。
3.根据权利要求1所述的一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于:所述浸胶步骤是通过所述送纱装置引出的纤维材料在浸胶槽中进行浸渍所述不饱和聚酯树脂胶液。
4.根据权利要求1所述的一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于:所述预成型步骤是经所述浸胶步骤后浸的纤维在牵引力的作用下依次成型模具初步预成型为所需要制作的材料;再通过缠绕装置的下加强筋材的握裹力并预成型所需的材料。
5.根据权利要求1所述的一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于:所述UVLED固化成型步骤为预成型的筋材在牵引力的牵引力的作用下,进入到所述固化成型装置,设定好紫外线(UV)波段及强度,筋材在线性分布的UVLED炉内通过,在光引发剂的作用下树脂发生聚合反应,制作成最终GFRP筋材产品。
6.根据权利要求1所述的一种UV固化的GFRP筋材的制备方法,其特征在于:经所述UVLED固化成型工序最终成型的GFRP筋材,通过所述切割装置切割成符合要求的GFRP筋材成品。
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