CN1952014B - 树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架及其生产方法，属于一种硫化机、修补机上的部件，尤其是指一种利用玻璃纤维增强树脂基复合材料制作的专用机架。按照本发明所提供的设计方案，由竖杆与位于竖杆两端的横杆组成机架，其特征在于：机架所用的复合材料主要由树脂36-58份，纤维35-58份，固化剂过氧化苯甲酰1-2份，1-2份的促进剂，0.5-2.5份的防老化剂，1-3份的色浆、0.5-4份的阻燃剂组成，单位为重量百分比。本发明利用特定的结构、材料配方及生产方法，使产品具有质量轻、工艺简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于一种硫化机、修补机上的部件，具体地说是一种利用玻璃纤维增强树脂基复合材料制作的专用机架。
背景技术
目前，现有国内外的硫化机、修补机机架为铝合金和钢材两种，该设备在现场胶接、修补运输胶带时，由于皮带通廊狭小，机械搬运设备无法施展，只能靠人工搬运，钢材机架由于重量太重，抗弯强度也不行，铝合金机架虽然较钢材机架轻了许多，抗弯强度也可以，但还是存在着重量较重，成本高，操作工劳动强度大等缺点，而硫化机、修补机是冶金、矿山、建材、化工、电厂、港口等大中型企业不可缺少的胶带胶接、修补设备，为此，随着用户要求进一步减轻设备重量的呼声日益提高，急需开发一种既轻便、节能、成本低的高强新型材料作为硫化机、修补机的机架，而且由于硫化机、修补机机架为主要大件材料，占到硫化机、修补机总成本的40-70％，本发明正是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术的缺点，提供一种树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架及其生产方法，利用特定的结构、材料配方及生产方法，使产品具有质量轻、工艺简单、成本低等优点。
按照本发明所提供的设计方案，这种树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架所用的复合材料主要由树脂36-58份，纤维35-58份，固化剂过氧化苯甲酰1-2份，单位为重量份。
在机架所用的复合材料中还含有1-2份的促进剂，0.5-2.5份的防老化剂，1-3份的色浆、0.5-4份的阻燃剂，单位为重量份。
所述树脂为环氧乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂聚醚醚酮、聚酯PET及合金、阻燃高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯及合金、尼龙66、聚苯醚中的一种或几种组合；纤维选自下组的一种或多种：复合单向纤维毡、玻璃纤维束纱、碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑、超高强力聚乙烯。
机架可以制作成工字形结构，上下两端为相互平行的横杆，在横杆间为竖杆。也可以制作成II形结构，上下两端为相互平行的横杆，在横杆间有两根相互平行的竖杆，在竖杆的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋。机架还可以制作成口字形结构，在相互平行的上下横杆的端部连接相互平行的两根竖杆，在竖杆的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋。
树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架的生产方法包括：a、原料混匀：将36-58份的树脂，配以1-2份的固化剂过氧化苯甲酰，放置于拉挤机的涂浸槽内；b、拉挤机涂浸、拉挤成型：将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.2-0.3米，拉挤机自动将所述的35-58份的纤维，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.2-0.3米的速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热固化拉挤成型，单位为重量份。
树脂为环氧乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂聚醚醚酮、聚酯PET及合金、阻燃高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯及合金、尼龙66、聚苯醚中的一种或几种组合。
纤维选自下组的一种或多种：复合单向纤维毡、玻璃纤维束纱、碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑、超高强力聚乙烯。
在原料混匀时，再加入1-2份的促进剂，0.5-2.5份的防老化剂，1-3份的色浆、0.5-4份的阻燃剂混匀，单位为重量份。
本发明与现有技术相比，由于选用了不饱和聚酯树脂为基体材料，玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡，为增强材料的复合材料及其所述配方，再加上合理的结构设计，采用拉挤成型方法，合适的工艺参数拉挤成型，使得产品强度高、刚性好、节能、重量轻(较铝合金轻30-40％)、成本低。由于采用拉挤成型方法，改变了以往机架生产过程繁杂、能耗高、用料多等缺点，简化了工艺，降低了成本。
本发明按照硫化机、修补机行业标准，做了压力试验，产品在每平方厘米1.5Mpa压力下，无变形，抗弯变形量每米不超过3-4毫米，完全达到了硫化机行业的技术指标，是硫化机、修补机很理想新一代机架。
附图说明
图1-6是本发明的结构示意图。
图7是本发明的生产工艺步骤图。
具体实施方式
机架的形状可以有多种，图1所示为工字形结构，上下两端为相互平行的横杆1、3，在横杆1、3间为竖杆2，在竖杆2的一侧有至少1条方螺母固定兼加强筋5。图2所示也为工字形结构，但在竖杆2的一侧没有方螺母固定兼加强筋5。图3所示为II字形结构，上下两端为相互平行的横杆1、3，在横杆1、3间有两根相互平行的竖杆2、4，在竖杆2、4的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋5。图4所示也为II字形结构，上下两端为相互平行的横杆1、3，在横杆1、3间有两根相互平行的竖杆2、4，但在竖杆2、4的内侧没有方螺母固定兼加强筋5。图5所示为口字形结构，在相互平行的上下横杆1、3的端部连接相互平行的两根竖杆2、4，在竖杆2、4的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋5。图6所示在相互平行的上下横杆1、3的端部连接相互平行的两根竖杆2、4，但在竖杆2、4的内侧没有方螺母固定兼加强筋5。
所述的复合材料由树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、固化剂组成，其重量百分比为：树脂36-58份、纤维35-58份、固化剂1-2份；所述树脂为环氧乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂聚醚醚酮、聚酯PET及合金、阻燃高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯及合金、尼龙66、聚苯醚中的一种或几种组合；纤维选自下组的一种或多种：复合单向纤维毡、玻璃纤维束纱、碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑、超高强力聚乙烯。所述的固化剂可以是过氧化苯甲酰；为提高所述的复合材料各项性能，为提高防老化性能，在所述的复合材料中可以添加防老化剂，为提高阻燃性能，在所述的复合材料中可以添加阻燃剂，在选用特定颜色时，在所述的复合材料中可以添加色浆等辅助材料，为提高复合材料融合性能，在所述的复合材料中可以添加1-2份促进剂。其重量份为：防老化剂0.5-2份、阻燃剂0.5-4份、色浆1-3份、促进剂1-2份，单位为重量份。
树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架的生产方法如下：a、原料混匀：将36-58份的树脂，配以1-2份的固化剂过氧化苯甲酰，1-2份的促进剂，0.5-2.5份的防老化剂，1-3份的色浆、0.5-4份的阻燃剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内；b、拉挤机涂浸、拉挤成型：将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.2-0.3米，拉挤机自动将所述的35-58份的纤维，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.2-0.3米的速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热固化拉挤成型，单位为重量份。
下面列举几个实施例，单位均为重量份。
实施例1：
如图1-7所示，树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架所用的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂36份、玻璃纤维束纱25份、复合单向纤维毡26份、过氧化苯甲酰固化剂2份、促进剂2份、阻燃剂4份、色浆3份、防老化剂2份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架的生产方法，其工艺步骤为：1、将36份不饱和聚酯树脂，并配以2份过氧化苯甲酰固化剂，2份促进剂，4份阻燃剂，3份色浆，2份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.2米，拉挤机自动将所述的25份的玻璃纤维束纱及26份的复合单向纤维毡，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.2米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度110℃，压力1Mpa。
实施例2：
如图1-7所示，树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)，包括：机架(型材)材料、结构形状(图1-7)，所述的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂58份、玻璃纤维束纱13份、复合单向纤维毡25份、过氧化苯甲酰固化剂1份、促进剂1份、阻燃剂0.5份、色浆1份、防老化剂0.5份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)的生产方法，其工艺步骤为：1、58份不饱和聚酯树脂，并配以1份过氧化苯甲酰固化剂，1份促进剂，0.5份阻燃剂，1份色浆，0.5份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.3米，拉挤机自动将所述的13份的玻璃纤维束纱及25份的复合单向纤维毡，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.3米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度120℃，压力1Mpa。
实施例3：
如图1-7所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)，包括：机架(型材)材料结构形状(图1-7)，所述的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂53.5份、玻璃纤维束纱16.5份、复合单向纤维毡18.5份、过氧化苯甲酰固化剂1.5份、促进剂2份、阻燃剂4份、色浆2.5份、防老化剂1.5份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)的生产方法，其工艺步骤为：1、53.5份不饱和聚酯树脂，并配以1.5份过氧化苯甲酰固化剂，2份促进剂，4份阻燃剂，2.5份色浆，1.5份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.25米，拉挤机自动将所述的16.5份的玻璃纤维束纱及18.5份的复合单向纤维毡，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.25米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度115℃，压力1Mpa。
实施例4：
如图1-7所示，树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)，包括：机架(型材)材料、结构形状(图1-7)，所述的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂40份、玻璃纤维束纱10份、复合单向纤维毡32份、碳纤维5份、芳纶3份、过氧化苯甲酰固化剂2份、促进剂1.5份、阻燃剂3份、色浆2.5份、防老化剂1份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)的生产方法，其工艺步骤为：1、40份不饱和聚酯树脂，并配以2份过氧化苯甲酰固化剂，1.5份促进剂，3份阻燃剂，2.5份色浆，1份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.28米，拉挤机自动将所述的10份的玻璃纤维束纱、32份的复合单向纤维毡，5份的碳纤维及3份的芳纶从玻纤原料架盘上，以每分钟0.28米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度118℃，压力1Mpa。
实施例5：
如图1-7所示，树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)，包括：机架(型材)材料、结构形状(图1-7)，所述的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂40份、玻璃纤维束纱18份、复合单向纤维毡24份、芳纶3份、聚对苯撑苯并双噁唑5份、过氧化苯甲酰固化剂1.5份、促进剂2份、阻燃剂2.5份、色浆2.5份、防老化剂1.5份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)的生产方法，其工艺步骤为：1、40份不饱和聚酯树脂，并配以1.5份过氧化苯甲酰固化剂，2份促进剂，2.5份阻燃剂，2.5份色浆，1.5份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.29米，拉挤机自动将所述的18份的玻璃纤维束纱及24份的复合单向纤维毡，3份的芳纶、5份的聚对苯撑苯并双噁唑，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.29米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度120℃，压力1Mpa。
实施例6：
如图1-7所示，树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)，包括：机架(型材)材料、结构形状(图1-7)，所述的复合材料由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维束纱、复合单向纤维毡、过氧化苯甲酰组成，其重量百分比为：不饱和聚酯树脂39份、玻璃纤维束纱16份、复合单向纤维毡25份、碳纤维3份、芳纶2份、聚对苯撑苯并双噁唑5份、过氧化苯甲酰固化剂2份、促进剂1份、阻燃剂3.5份、色浆2份、防老化剂1.5份。
如图8-9所示树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)的生产方法，其工艺步骤为：1、39份不饱和聚酯树脂，并配以2份过氧化苯甲酰固化剂，1份促进剂，3.5份阻燃剂，2份色浆，1.5份防老化剂混匀，放置于拉挤机的涂浸槽内。2、拉挤机涂浸、拉挤成型，将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.21米，拉挤机自动将所述的16份的玻璃纤维束纱及25份的复合单向纤维毡，3份的碳纤维、2份的芳纶、5份的聚对苯撑苯并双噁唑，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.21米速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热、固化拉挤成型。温度117℃，压力1Mpa。
综上述树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架(型材)具有强度高、刚性好、节能、重量轻(较铝合金轻30-40％)、成本低。
Claims (7)
1.树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架，由竖杆与位于竖杆两端的横杆组成机架，其特征在于：机架所用的复合材料主要由树脂36-58份，纤维35-58份，固化剂过氧化苯甲酰1-2份组成，单位为重量份；所述树脂为环氧乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂聚醚醚酮、聚酯PET及合金、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯及合金、尼龙66、聚苯醚中的一种物质或几种物质的组合；所述纤维选自下组的一种或多种：复合单向纤维毡、玻璃纤维束纱、碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑。
2.如权利要求1所述的树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架，其特征是：在机架所用的复合材料中还含有1-2份的促进剂、0.5-2.5份的防老化剂、1-3份的色浆和0.5-4份的阻燃剂，单位为重量份。
3.如权利要求1所述的树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架，其特征是：机架呈工字形结构，上下两端为相互平行的横杆(1、3)，在横杆(1、3)间为竖杆(2)，在竖杆(2)的一侧有至少1条方螺母固定兼加强筋(5)。
4.如权利要求1所述的树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架，其特征是：机架呈II形结构，上下两端为相互平行的横杆(1、3)，在横杆(1、3)间有两根相互平行的竖杆(2、4)，在竖杆(2、4)的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋(5)。
5.如权利要求1所述的树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架，其特征是：机架呈口字形结构，上下横杆(1、3)相互平行，在上下横杆(1、3)的端部连接相互平行的两根竖杆(2、4)，在竖杆(2、4)的内侧至少有两条对称的方螺母固定兼加强筋(5)。
6.一种生产权利要求1所述树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架的方法，其特征在于，a、原料混匀：将36-58份的树脂，配以1-2份的固化剂过氧化苯甲酰，放置于拉挤机的涂浸槽内；b、拉挤机涂浸、拉挤成型：将拉挤机拉挤速度控制在每分钟0.2-0.3米，拉挤机自动将所述的35-58份的纤维，从玻纤原料架盘上，以每分钟0.2-0.3米的速度缓慢经过拉挤机的涂浸槽进行涂浸，然后以同样的速度自动进入模具加热固化拉挤成型，单位为重量份；所述树脂为环氧乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂聚醚醚酮、聚酯PET及合金、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯及合金、尼龙66、聚苯醚中的一种物质或几种物质的组合；所述纤维选自下组的一种或多种：复合单向纤维毡、玻璃纤维束纱、碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑。
7.如权利要求6所述的树脂基复合材料硫化机、修补机专用机架的生产方法，其特征还在于，在原料混匀时，再加入1-2份的促进剂，0.5-2.5份的防老化剂，1-3份的色浆和0.5-4份的阻燃剂混匀，单位为重量份。
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