CN1177979C - 一种复合井盖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合井盖及其制备方法，解决现有复合型井盖的承载能力低、刚度及防老化性能差的问题，目的在于提供一种成本低、使用寿命长且适于重型承载要求的复合井盖。其技术方案如下：一种复合井盖，其特点为所述井盖周边及面层、底层为多层玻璃布与树脂的复合物；中间层为至少一层充满填充物的蜂窝芯体；其层与层间夹有涂覆树脂的玻璃布做增强层；本发明另一目的是提供一种上述复合井盖的制备方法，其步骤包括面层成型；粘合增强层；配制复合料；注满蜂窝芯层且填实；铺设周边层、底层，固化成型。该产品降低成本10～25%，其承载能力和刚度达到井盖的国标，可完全替代铸铁井盖，并可满足重型、普通型、轻型井盖最高承载能力的要求。

Description

一种复合井盖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种井盖，适用于城市各种地下管道和公路上的各种窨井。

背景技术

传统的窨井用井盖多为铸铁井盖，其造价高，表面易生锈断裂；又由于井盖为整体铸铁构成，经常因井盖丢失造成井口无覆盖物，严重影响了过往车辆及行人的安全，以至引发交通及行人伤亡事故的发生。为此，在用复合材料代替铸铁材料制造井盖的研究应用发展较快，但多数仍以不同结构的钢材作骨架，其井盖抗压强度不高，承载能力差，不耐用；在专利号为93243596.3的文件中公开了一种新式井盖，该产品由表层与基层复合而成，表层材料采用玻璃钢材料，基层采用空心蜂窝状结构作为加强层，该产品可在一定程度内提高井盖的强度，但仍很难达到现行国标所规定的承载能力、刚度及防老化等性能指标，使用寿命不长。

发明内容

本发明所要解决的是现有复合型井盖的承载能力低、刚度及防老化性能差的问题，其目的在于提供一种能使成本降低、使用寿命延长且适用于重型井盖承载要求的复合井盖。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种复合井盖，包括由周边包覆的井盖面层、底层及中间层，其特点为：所述面层上覆有表层；所述井盖周边及面层、底层为多层玻璃布与树脂的复合物；所述中间层为至少一层充满填充物的蜂窝芯体。

上述的复合井盖，其特点为：所述蜂窝芯体为树脂浸渍的纤维材料，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂。

上述的复合井盖，其特点为：：所述纤维材料为玻璃布、再生纸或牛皮纸。

上述的复合井盖，其特点为：所述填充物为砂石树脂混合料，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂。

上述的复合井盖，其特点为：所述表层为添加有防老化剂的间苯型胶衣树脂层，所述多层玻璃布由5～9层组成，其层与层之间涂有树脂，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂。

本发明的另一个目的是提供一种制备上述复合井盖的方法，其特点为：包括如下步骤：

1).在玻璃钢模具中抛光施蜡，形成蜡层后喷涂混合树脂胶液，成型表层；

2).铺设喷涂有树脂的玻璃纤维布5～9层，自然粘合成面层；

3).配制由砂石与树脂混合的复合料，其砂石与树脂的重量份数比为70～80∶20～30；

4).蜂窝芯层成型至少一层，将上述复合料注入蜂窝芯层内填实且刮平其表面；

5).用玻璃纤维布铺设井盖周边层，与蜂窝芯层边缘粘连；

6).铺设底层，固化成型。

上述的制备方法，其特点为：所述步骤1)中的混合树脂胶液为加入有防老化剂、引发剂、促进剂及色浆的间苯型胶衣树脂M-66或纳米改性的间苯胶衣树脂，经喷涂形成表层，所述防老化剂为UV-9紫外线吸收剂。

上述的制备方法，其特点为：所述步骤2)、步骤3)与步骤4)中所用树脂为间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10。

上述的制备方法，其特点为：所述蜂窝芯层设置为二层，蜂窝芯层填实且刮平后铺设一层涂覆间苯型树脂的玻璃布，再铺设第二层注满复合料的蜂窝芯层。

上述的制备方法，其特点为：所述步骤6)是在所述注满复合料的蜂窝芯层表面填实刮平，且经振动排泡后，粘贴5～9层喷涂有间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10的玻璃纤维布构成所述底层，所述固化温度为60～90℃，固化时间为4～8小时。

本发明采用充满填充物的蜂窝芯层做井盖的中间层，其蜂窝芯层是用经过树脂浸渍过的玻璃布制作，也可以采用经过树脂浸渍过的牛皮纸或再生纸制作而成；其蜂窝形状可以是三角形，也可以是四边形或六边形；其填充物由砂石和树脂混合而成，其砂石与树脂的重量份数比为70～80∶20～30；将其充满蜂窝芯层，这种蜂窝芯层结构可以是一层，也可以是二层或多层，在层与层之间夹有涂覆间苯型树脂的玻璃布，这种特殊结构布满井盖的中间层。

本发明的面层、底层与周边包覆层，均由多层涂有间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂的玻璃布组成；在面层上还覆有表层，其表层为加有防老化剂UV-9的间苯型胶衣树脂层；其底层铺设在所述充满填充物的蜂窝芯层上，经振动排泡，刮平多余的砂石混合料后覆盖玻璃纸，将其压实糊平，经24小时后，脱模，再经60～90℃温度下固化4～8小时成型为整体复合井盖。

本发明采用了特殊结构的芯层，有效的提高了井盖的承载能力和刚度，目前该指标已达到国家标准值，可完全替代铸铁井盖，并可满足重型、普通型、轻型井盖最高承载能力的要求。

本发明与铸铁井盖相比：降低材料成本10～25％；与其它复合井盖相比，除可以免去钢铁材料的大量消耗，还可以降低生产成本10～20％。

本发明制作的井盖表层，形象美观大方，易冲洗，还可加工成彩色井盖，铺在城市公路和公园、小区中，可美化环境，装饰街道；同时具有良好的抗压、抗弯、耐腐蚀、耐气候老化、使用寿命长等优点。

附图说明

图1为本发明的结构层状局部剖视示意图

图2为本发明的蜂窝芯层俯视示意图

图3为本发明实施例一结构示意图

图4为本发明实施例二结构示意图

具体实施方式

如图1所示：本发明由表层1、面层2、蜂窝芯层3、玻璃纤维布4、砂石树脂混合料5、增强层与底层6组成，其表层1覆着在面层2上，蜂窝芯层3为充满砂石树脂混合料5的实心层，两层蜂窝芯层3分别夹在面层2与增强层之间以及增强层与底层6之间。

如图2所示：本发明中间层为六边形蜂窝状结构，蜂窝孔边长为12～25mm，蜂窝芯层的厚度为20～40mm；在蜂窝中充满由砂石和树脂混合物组成的填充物，其砂石与树脂的配合比为70～80∶20～30；蜂窝芯层的材料可以用玻璃布，也可以用牛皮纸或者再生纸，上述材料作成的蜂窝芯层均经过间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10的浸渍固化。

如图3所示，本发明实施例一：

一种复合井盖由表层1、面层2、蜂窝芯层3、玻璃纤维布4、砂石树脂混合料5与底层6组成；其表层1覆着在面层2上，蜂窝芯层3为充满砂石树脂混合料5的实心层夹在面层2与底层6之间。

其成型方法在于：首先是表层1的形成，在一玻璃钢阴模内，抛光施蜡，形成蜡层，然后在蜡层上喷涂加入有防老化剂、引发剂、促进剂及色浆的间苯型胶衣树脂M-66混合胶液，或者纳米改性的间苯型胶衣树脂胶液，待表面的胶液基本凝固后成型表层1；然后在表层1上铺设玻璃纤维布六层，其层与层之间喷涂有间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10，边铺边喷涂，直至铺完第六层，使其自然粘合，形成面层2，然后在玻璃钢阴模圆周侧边放入预先铺设的玻璃纤维布4，与经过浸渍间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10的蜂窝芯层3的外边缘粘连，形成周边包覆层；蜂窝芯层3的蜂窝边长为13mm，将3mm的砂石颗粒与上述间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10树脂及促进剂、引发剂组成的砂石树脂混合料5，其砂石树脂混合料5中砂石与树脂的配比为(重量份数比)：80∶20，混匀驱除气泡后，注入至蜂窝孔洞内，经振动排泡后，刮平多余的砂石混合料，再喷涂粘贴六层玻璃纤维布，组成井盖底层6，再覆盖玻璃纸压实糊平。经24小时后，脱模，放置70℃温度下固化6小时后成型为本发明的复合井盖。

如图4所示，本发明实施例二：

一种复合井盖由表层1、面层2、蜂窝芯层3、玻璃纤维布4、砂石树脂混合料5、增强层7、第二层充满砂石树脂混合料5的蜂窝芯层3与底层6组成；其表层1覆着在面层2上，蜂窝芯层3为充满砂石树脂混合料5的实心层夹设在面层2与增强层7之间，第二层充满砂石树脂混合料5的蜂窝芯层3夹设在增强层7与底层6之间。

其成型方法在于：首先是表层1的形成，在一玻璃钢阴模内，抛光施蜡，形成蜡层，然后在蜡层上喷涂加入有防老化剂、引发剂、促进剂及色浆的间苯型胶衣M-66混合胶液，或者纳米改性的间苯型胶衣树脂胶液，待表面的胶液基本凝固后成型表层1；然后在表层1上铺设玻璃纤维布八层，其层与层之间喷涂有间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10，边铺边喷涂，直至铺完第八层，使其自然粘合，形成面层2；然后在玻璃钢阴模圆周侧边放入预先铺设的玻璃纤维布4，与经过浸渍间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10的蜂窝芯层3的外边缘粘连，形成周边包覆层；蜂窝芯层3的蜂窝边长为14mm，将4mm的砂石颗粒与上述间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10树脂及促进剂、引发剂组成的砂石树脂混合料5，其砂石树脂混合料5中砂石与树脂的配比为(重量份数比)：70∶30，混匀驱除气泡后，注入至蜂窝孔洞内，经振动排泡后，刮平多余的砂石混合料；此时加铺五层表面涂覆着间苯型胶衣树脂的玻璃布加强层7，然后再放入充满砂石树脂混合物5的蜂窝芯层3，经振动排泡后，刮平多余的砂石混合料；再喷涂粘贴八层玻璃纤维布，组成井盖底层6，在底层6表面覆盖玻璃纸压实糊平。经24小时后脱模，再放置65℃温度下固化8小时后成型为本发明的复合井盖。

依实施例二的方法，根据井盖强度及刚度的需要，所述蜂窝芯层3还可以设为三层或多层。

Claims (10)

1.一种复合井盖，包括由周边包覆的井盖面层、底层及中间层，其特征在于：所述面层上覆有表层，所述井盖周边及面层、底层为多层玻璃布与树脂的复合物；所述中间层为至少一层充满填充物的蜂窝芯体。

2.根据权利要求1所述的复合井盖，其特征在于：所述蜂窝芯体为树脂浸渍的纤维材料，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂。

3.根据权利要求2所述的复合井盖，其特征在于：所述纤维材料为玻璃布、再生纸或牛皮纸。

4.根据权利要求1所述的复合井盖，其特征在于：所述填充物为砂石树脂混合料，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂。

5.根据权利要求1所述的复合井盖，其特征在于：所述表层为加有防老化剂的间苯型胶衣树脂，所述多层玻璃布由5～9层组成，所述树脂为间苯型树脂或纳米改性间苯型树脂，所述树脂设在所述玻璃布的层与层之间。

6.一种复合井盖的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

1).在玻璃钢模具中抛光施蜡，形成蜡层后喷涂混合树脂胶液，成型表层；

2).铺设喷涂有树脂的玻璃纤维布5～9层，自然粘合成面层；

3).配制由砂石与树脂混合的复合料，其砂石与树脂的重量份数比为70～80∶20～30；

4).蜂窝芯层成型至少一层，将上述复合料注入蜂窝芯层内填实且刮平其表面；

5).用玻璃纤维布铺设井盖周边层，与蜂窝芯层边缘粘连；

6).铺设底层，固化成型。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的混合树脂胶液为加入有防老化剂、引发剂、促进剂及色浆的间苯型胶衣树脂M-66或纳米改性的间苯型胶衣树脂，经喷涂形成表层，所述防老化剂为UV-9型防老化剂。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)、步骤3)与步骤4)中所用树脂为间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述蜂窝芯层设置为二层，蜂窝芯层填实且刮平后铺设一层涂覆间苯型树脂的玻璃布，再铺设第二层注满复合料的蜂窝芯层。

10.根据权利要求6或9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤6)是在所述注满复合料的蜂窝芯层表面填实刮平，且经振动排泡后，粘贴5～9层喷涂有间苯二甲酸-新戊二醇型树脂61-10的玻璃纤维布构成所述底层，所述固化温度为60～90℃，固化时间为4～8小时。

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