CN112280240A - 一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，由以下配比的成分组成：玻璃纤维：20‑50份、酚醛树脂：15‑25份、不饱和聚酯树脂：7‑12份、乙烯基树脂：15‑20份、云母：3‑6份、二氧化钛：2‑4份、偶联剂：1‑3、高分子韧性剂：5‑15、碳化硅：10‑15份、硅微粉：10‑15份、碳纤维:10‑15份。该一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，本发明通过加入玻璃纤维、高分子韧性剂、碳纤维，大大的增加了制成的玻璃钢格栅的强度与韧度，进而大大的提高了玻璃钢格栅的重力荷载的能力，且二氧化钛与硅微粉的加入进一步的提高了玻璃钢格栅的强度，从而有效的提高格栅的稳定性，使其具备强重力荷载能力，不会因在长时间的外部因素作用下产生断裂。

Description

一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢格栅领域，具体是一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺。
背景技术
玻璃钢(简称FRP)格栅又名玻璃钢格板，是一种用玻璃纤维作增强材料，不饱和聚酯树脂为基体，经过特殊的加工复合而成的一种带有许多空格的板状材料，玻璃钢格栅可以作为结构材料，用作有腐蚀环境的地板、地沟盖板、平台、舰艇甲板、楼梯、栈道等。具有耐腐阻燃、无磁绝缘、颜色鲜艳样、有多种样式形式备选等特点。玻璃钢格栅又称作玻璃纤维增强塑料格栅，根据其成型方式的不同又分为模压格栅和拉挤格栅两种。其七十年代初起源于美国。经过三十多年的发展已成为在全世界范围内广泛应用的标准化化学建材，九十年代初以南通美辰氏为代表的几家企业先后从国外引进该项技术后在国内得到迅速发展。格栅产能和出口量逐年递增，并且随着时间的推移在国内也表现出越来越好的应用前景。
但是，目前市面上传统的玻璃钢格栅，其在长时间的时候过程中，在长时间的外部因素作用下，玻璃钢格栅会产生断裂，因此特提出一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，由以下配比的成分组成：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份。
作为本发明进一步的方案：所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-570。
作为本发明再进一步的方案：所述高分子韧性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙基醋酸-乙烯酯无规共聚物中的一种。
作为本发明再进一步的方案：一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其制备步骤如下：
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化；
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
作为本发明再进一步的方案：所述S4步骤中搅拌的速率的转速为70～130r/min，搅拌市场为50-75分钟。
作为本发明再进一步的方案：在S5步骤中对格栅模具进行加热前，需要对其进行清洗以及烘干。
作为本发明再进一步的方案：所述S5步骤中对格栅模具进行加热时，需要保持格栅模具的温度在30-45℃。
作为本发明再进一步的方案：所述S11步骤中对玻璃钢格栅胚体的相关处理修整，按照顺序包括打磨、切割、清洗以及烘干。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过加入玻璃纤维、高分子韧性剂、碳纤维，大大的增加了制成的玻璃钢格栅的强度与韧度，进而大大的提高了玻璃钢格栅的重力荷载的能力，且二氧化钛与硅微粉的加入进一步的提高了玻璃钢格栅的强度，从而有效的提高格栅的稳定性，使其具备强重力荷载能力，不会因在长时间的外部因素作用下产生断裂，延长了玻璃钢格栅的使用寿命。
2、本发明通过加入的云母与碳化硅，进一步的增加了玻璃钢格栅的绝缘与耐高温的性能，也提高了玻璃钢格栅的耐磨性能，与此同时，玻璃纤维也具备良好的绝缘性、耐热性与抗腐蚀性，碳纤维具备良好的耐高温，进而再次提高了玻璃钢格栅相关特性。
3、通过偶联剂的加入使得原料之间更好的结合，使得制成的玻璃钢格栅具备优异的强度、韧性、耐高温、耐磨等特性。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，由以下配比的成分组成：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份。
偶联剂采用硅烷偶联剂KH-570。
高分子韧性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙基醋酸-乙烯酯无规共聚物中的一种。
一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其制备步骤如下：
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化；
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
实施例1
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：20份、酚醛树脂：15份、不饱和聚酯树脂：7份、乙烯基树脂：15份、云母：3份、二氧化钛：2份、偶联剂：1、高分子韧性剂：5、碳化硅：10、硅微粉：10、碳纤维:10份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化；
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
S4步骤中搅拌的速率的转速为70～130r/min，搅拌市场为50-75分钟。
在S5步骤中对格栅模具进行加热前，需要对其进行清洗以及烘干。
S5步骤中对格栅模具进行加热时，需要保持格栅模具的温度在30-45℃。
S11步骤中对玻璃钢格栅胚体的相关处理修整，按照顺序包括打磨、切割、清洗以及烘干。
实施例2
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：35份、酚醛树脂：20份、不饱和聚酯树脂：9.5份、乙烯基树脂：17.5份、云母：4.5份、二氧化钛：3份、偶联剂：2、高分子韧性剂：10、碳化硅：12.5份、硅微粉：12.5份、碳纤维:12.5份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
实施例3
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：50份、酚醛树脂：25份、不饱和聚酯树脂：12份、乙烯基树脂：20份、云母：6份、二氧化钛：4份、偶联剂：3、高分子韧性剂：15、碳化硅：15份、硅微粉：15份、碳纤维:15份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化；
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
具体测试结果见表1。
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3
强度性能 优 优 优
韧性性能 优 优 优
耐高温性能 优 优 优
耐磨性性能 优 优 优
表1
由表1可知，实施例1～3所制备的玻璃钢格栅均具备优异的强度、韧性、耐高温、耐磨等特性，具备强重力荷载能力。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，其特征在于：由以下配比的成分组成：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份。
2.根据权利要求1所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅，其特征在于：所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-570。
3.根据权利要求1所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅及其制备工艺，其特征在于：所述高分子韧性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙基醋酸-乙烯酯无规共聚物中的一种。
4.一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其特征在于：其制备步骤如下：
S1：取出以下原料备用：玻璃纤维：20-50份、酚醛树脂：15-25份、不饱和聚酯树脂：7-12份、乙烯基树脂：15-20份、云母：3-6份、二氧化钛：2-4份、偶联剂：1-3、高分子韧性剂：5-15、碳化硅：10-15份、硅微粉：10-15份、碳纤维:10-15份；
S2：将S1步骤中称取的酚醛树脂进行破碎研磨，并将粉碎研磨后的酚醛树脂、不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得第一溶液；
S3：将S1步骤中称取的云母进行破碎研磨，制备成云母粉末；
S4：将S1步骤中称取的二氧化钛、偶联剂、高分子韧性剂、碳化硅、硅微粉与S3步骤中制备的云母粉末倒入S2步骤中制备的第一溶液进行加热搅拌混合，搅拌混合均匀后获得混合树脂；
S5：将格栅模具进行加热；
S6：将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S5步骤中格栅模具的模腔内；
S7：然后将S1步骤中称取的玻璃纤维和碳纤维呈交错的方式均匀的铺在S6步骤中格栅模具的模腔内；
S8：然后将S4步骤中制备的混合树脂浇铸在S7步骤中格栅模具的模腔内，并对其进行压实；
S9：重复S7与S8步骤，逐层均匀绕布玻璃纤维、碳纤维、浇铸混合树脂、压实操作；
S10：将S9步骤中浇铸好的格栅模具进行加热，使其内部的树脂充分固化；
S11：对S10步骤中的格栅模具中的玻璃钢格栅胚体进行脱模，并对其进行相关处理修整，获得成品玻璃钢格栅。
5.根据权利要求4所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其特征在于：所述S4步骤中搅拌的速率的转速为70～130r/min，搅拌市场为50-75分钟。
6.根据权利要求4所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其特征在于：在S5步骤中对格栅模具进行加热前，需要对其进行清洗以及烘干。
7.根据权利要求4所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其特征在于：所述S5步骤中对格栅模具进行加热时，需要保持格栅模具的温度在30-45℃。
8.根据权利要求4所述的一种强重力荷载能力的玻璃钢格栅的制备工艺，其特征在于：所述S11步骤中对玻璃钢格栅胚体的相关处理修整，按照顺序包括打磨、切割、清洗以及烘干。
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