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BMC长玻纤模压井盖.pdf

  • 上传人:b***
  • 文档编号:127735
  • 上传时间:2018-01-27
  • 格式:PDF
  • 页数:5
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110217709.3

    申请日:

    2011.08.01

    公开号:

    CN102359124A

    公开日:

    2012.02.22

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E02D 29/14申请公布日:20120222|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 29/14申请日:20110801|||公开

    IPC分类号:

    E02D29/14; C08L51/08; C08K13/04; C08K7/14; C08F283/01; B29C70/34

    主分类号:

    E02D29/14

    申请人:

    贵州省复合改性聚合物材料工程技术研究中心

    发明人:

    罗恒; 姜静怡; 秦舒浩; 单志

    地址:

    550014 贵州省贵阳市白云区白云北路新材料产业园A2-6号

    优先权:

    专利代理机构:

    贵阳东圣专利商标事务有限公司 52002

    代理人:

    杨云

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    内容摘要

    本发明公开了一种BMC长玻纤模压井盖,属于非金属井盖;旨在提供一种表面质量好、无需配置钢筋的非金属井盖。它由A、B两层材料按4:6的重量比经模具热压固化复合而成:其中,A层材料由不饱和聚酯树脂、过氧化叔丁脂、硬脂酸锌、氧化镁、偶联剂、纳米级蒙脱土、苯乙烯、聚苯乙烯、重质碳酸钙配制而得的浆料与玻璃短纤维混合配制而成,B层材料为浸透了上述浆料的玻璃长纤维。本发明不仅提高了井盖表面的光洁度和平整度,而且还增加了井盖的致密度,彻底克服了传统井盖钢筋容易与BMC材料分层、剥离的缺陷,延长了使用寿命;是一种可取代目前BMC钢筋复合井盖的非金属井盖。

    权利要求书

    1: 一种 BMC 长玻纤模压井盖, 其特征在于由 A、 B 两层材料按 4:6 的重量比经模具热压 固化复合而成 : 将 B 层材料均匀铺垫在 135 ~ 150℃的模具中, 然后填入 A 层材料, 合模并 保持 4 ~ 7MPa 的压力 7 ~ 15 分钟 ; 所述 A 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 23 ~ 28、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 28 ~ 40、 长度为 3 厘米的玻璃短纤维 19 ~ 28, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯 乙烯混合后在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入其余各 原料搅拌均匀揉合成面团状 ; 所述 B 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.2、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 2、 苯乙烯 7.8、 聚苯乙烯 3.9、 重质碳 酸钙 21、 长度为 50 厘米以上的玻璃长纤维 35, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯乙烯混合后 在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂、 硬 脂酸锌、 氧化镁、 偶联剂、 纳米级蒙脱土、 重质碳酸钙搅拌均匀, 最后放入玻璃长纤维并用滚 筒反复碾压浸渍, 将浸透的玻璃长纤维捞出、 挤干。
    2: 根据权利要求 1 所述的 BMC 长玻纤模压井盖, 其特征在于 : 所述 A 层材料由下列重 量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 34、 玻璃短纤维 24。
    3: 9、 重质碳 酸钙 21、 长度为 50 厘米以上的玻璃长纤维 35, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯乙烯混合后 在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂、 硬 脂酸锌、 氧化镁、 偶联剂、 纳米级蒙脱土、 重质碳酸钙搅拌均匀, 最后放入玻璃长纤维并用滚 筒反复碾压浸渍, 将浸透的玻璃长纤维捞出、 挤干。 2. 根据权利要求 1 所述的 BMC 长玻纤模压井盖, 其特征在于 : 所述 A 层材料由下列重 量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 34、 玻璃短纤维 24。
    4: 5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 28 ~ 40、 长度为 3 厘米的玻璃短纤维 19 ~ 28, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯 乙烯混合后在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入其余各 原料搅拌均匀揉合成面团状 ; 所述 B 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.2、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 2、 苯乙烯 7.8、 聚苯乙烯 3.9、 重质碳 酸钙 21、 长度为 50 厘米以上的玻璃长纤维 35, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯乙烯混合后 在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂、 硬 脂酸锌、 氧化镁、 偶联剂、 纳米级蒙脱土、 重质碳酸钙搅拌均匀, 最后放入玻璃长纤维并用滚 筒反复碾压浸渍, 将浸透的玻璃长纤维捞出、 挤干。 2. 根据权利要求 1 所述的 BMC 长玻纤模压井盖, 其特征在于 : 所述 A 层材料由下列重 量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 34、 玻璃短纤维 24。

    说明书


    BMC 长玻纤模压井盖

        技术领域 : 本发明涉及一种非金属井盖, 尤其涉及一种以不饱和聚酯树脂短玻纤 为主要原料的复合井盖。
         背景技术 : 目前, 非金属井盖多以玻璃短纤维和不饱和聚酯树脂 (简称 BMC) 为主 要原料, 经模具热压固化而成。由于单纯的 BMC 材料承载力不够, 需添加井盖总重量 30% 的 钢筋作为承载骨架 ; 因此制作成本高、 钢筋消耗大。即便如此, 这种配置有钢筋的 BMC 井盖 承载力也只有 20T, 仍然达不到国家标准 GB/T23858-2009《井盖检查》 所规定的主干道井盖 40T 的承载力, 因此目前的非金属井盖只能用于次干道。另外, 由于钢筋与 BMC 材料的结合 性较差, 井盖一旦出现局部破损便容易引起钢筋与 BMC 材料逐渐分层、 剥离, 从而造成整体 破坏而报废。
         发明内容 : 针对现有技术中存在的上述缺陷, 本发明旨在提供一种表面质量好、 无 需配置钢筋即可达到国家标准的 BMC 长玻纤模压井盖。
         为了实现上述目的, 本发明采用以下技术方案 : 它由 A、 B 两层材料按 4:6 的重量比 经模具热压固化复合而成 : 将 B 层材料均匀铺垫在 135 ~ 150℃的模具中, 然后填入 A 层材 料, 合模并保持 4 ~ 7MPa 的压力 7 ~ 15 分钟 ; 所述 A 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 23 ~ 28、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙烯 4.1、 重质碳酸钙 28 ~ 40、 长度为 3 厘米的玻璃短纤维 19 ~ 28, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯 乙烯混合后在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入其余各 原料搅拌均匀揉合成面团状 ; 所述 B 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.2、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 2、 苯乙烯 7.8、 聚苯乙烯 3.9、 重质碳 酸钙 21、 长度为 50 厘米以上的玻璃长纤维 35, 其配制方法是 : 将苯乙烯与聚苯乙烯混合后 在 55 ~ 60℃条件下加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂、 硬 脂酸锌、 氧化镁、 偶联剂、 纳米级蒙脱土、 重质碳酸钙搅拌均匀, 最后放入玻璃长纤维并用滚 筒反复碾压浸渍, 将浸透的玻璃长纤维捞出、 挤干。
         在上述技术方案中, 所述 A 层材料的优选技术方案为 : 不饱和聚酯树脂 25、 过氧化 叔丁脂 0.18、 硬脂酸锌 4.5、 氧化镁 0.36、 偶联剂 0.5、 纳米级蒙脱土 1.7、 苯乙烯 8、 聚苯乙 烯 4.1、 重质碳酸钙 34、 玻璃短纤维 24。
         在上述技术方案中, 不饱和聚酯树脂起粘接各种材料的作用, 过氧化叔丁脂有热 固化作用, 硬脂酸锌起脱模作用, 玻璃短纤维可起到增加强度作用, 重质碳酸钙可起到填充 孔隙作用, 苯乙烯可起到稀释和增加流动性的作用, 氧化镁可起到增稠、 避免过度流动的作 玻璃长纤维可起到替代钢筋的作用。 用, 蒙脱土可提高可使基体的强度提高 10% 以上,
         与现有技术比较, 本发明由于采用了上述技术方案, 以浸透了不饱和聚酯树脂的 玻璃长纤维 B 层材料为承载层来替代原来钢筋骨架, 因此大幅度提高了井盖的强度和承载 能力 ; 另外, 由于在 B 层材料的表面采用热模压同步固化的方式复合有一层以不饱和聚酯 树脂和玻璃短纤维构成的 A 层材料, 因此不仅提高了井盖表面的光洁度和平整度, 而且还
         增加了井盖的致密度, 进一步提高了井盖的强度和承载能力。本发明由于采用了热模压的 方法将性能十分接近的 A、 B 两层材料进行同步固化复合, 因此彻底克服了传统井盖钢筋容 易与 BMC 材料逐步分层、 剥离的缺陷, 延长了使用寿命。实验证明, 本发明井盖的机械性能 完全达到或超过了照国家标准 GB/T23858-2009《井盖检查》 所规定的各项指标。下面是分 别按照国家保准 GB/T1843— 1996、 GB/T1040— 1992、 GB/T9341— 2000 所作的冲击强度 表1: A、 B 料比例对强度及表面质量的影响A:B 料重量比 1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 弯曲强度 (Mpa) 414 350 320 210 190 表面质量 有 1% 的空洞 有 0.5% 的空洞 有 0.1% 的空洞 完整 完整从表 1 可以看出, 玻璃长纤维含量越高, 机械性能越好, 但由于玻璃长纤维维的流动性 差, 难以完整地填满整个空间而影响其表面质量 ; 而使用较多的树脂又会导致成本增加, 故 A、 B 两种材料的重量比例确定为 4:6 具有较好的性价比。
         表2: 本发明井盖测试结果与国家标准 GB/T23858-2009 的对比结果检测项目 拉伸强度 mpa 拉伸模量 mpa 弯曲强度 mpa 弯曲模量 mpa 压缩强度 mpa 国家标准 ≥ 50 ≥ 2000 ≥ 80 ≥ 2000 ≥ 60 检测结果 210 3100 412 20200 165从表 2 中可以看出, 本发明井盖的机械性能高于国家标准 3 ~ 5 倍。 按国家标准建立承 载试验模型 (直径为 700mm, 厚度为 40mm 的圆板型井盖) , 将本发明井盖与传统的 BMC 钢筋井 盖进行承载力对比试验可以发现 : 本发明井盖的承载力≥ 40T, 完全符合国家标准的要求 ; 而传统的 BMC 钢筋井盖的承载力只有 20T, 达不到国家标准要求, 且井盖质量较重。
         表3: 长纤维位置对井盖机械性能的影响B 料位置 B 层材料在上、 A 层材料在料下 B 层材料在下、 A 层材料在料上 抗弯强度 mpa 102 210从表 3 可以看出, B 层材料在井盖的下面时机械强度最好, 这是因为在井盖上方施加压 力时, A 层材料起到支撑体作用, 抗弯强度转化为 B 层材料的抗拉强度, 而玻璃长纤维能较 大地抵抗材料弯曲时的抗拉力。
         具体实施方式 : 下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明 : 实施例 1 1) 将苯乙烯 8 千克与聚苯乙烯 4.1 千克混合均匀, 用 55 ~ 60℃的热水浴加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂 23 千克混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂 0.18 千克、 硬脂酸锌 4.5 千 克、 氧化镁 0.36 千克、 牌号为 KH-550 的偶联剂 0.5 千克、 纳米级的蒙脱土 1.7 千克、 重质碳 酸钙搅拌 40 千克均匀, 最后加入长度为的 3 厘米玻璃短纤维 19 千克揉合 5 分钟制成面团, 得 A 层材料 ; 2) 将苯乙烯 7.8 千克与聚苯乙烯 3.9 千克混合均匀, 用 55 ~ 60℃的热水浴加热溶解, 然后与不饱和聚酯树脂 25 千克混合均匀, 再加入过氧化叔丁脂 0.18 千克、 硬脂酸锌 4.2 千 克、 氧化镁 0.36 千克、 牌号为 KH-550 的偶联剂 0.5 千克、 纳米级的蒙脱土 2 千克、 重质碳酸钙 21 千克搅拌均匀, 最后放入长度为 50 厘米以上的玻璃长纤维 35 千克并用滚筒反复碾压 浸渍, 不时翻动玻璃长纤维直至其完全被浸渍透 ; 然后将玻璃长纤维捞出并用平板挤干, 得 B 层材料 ; 3) 按 4:6 的重量比分别秤取 A 层和 B 层材料, 将 B 层材料按放射状的交叉方式均匀铺 垫在 135 ~ 150℃的模具中, 将 A 层材料放置在 B 层材料之上, 合模并启动液压机, 保持 7MPa 压力 7 分钟, 脱模。
         实施例 2 各步骤同实施例 1 ; 其中, A 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 28 千克、 过氧化叔丁脂 0.18 千克、 硬脂酸锌 4.5 千克、 氧化镁 0.36 千克、 偶联剂 0.5 千克、 纳 米级的蒙脱土 1.7 千克、 苯乙烯 8 千克、 聚苯乙烯 4.1 千克、 重质碳酸钙 28 千克、 玻璃短纤 维 24 千克, 保持 4MPa 压力 15 分钟。
         实施例 3 各步骤同实施例 1 ; 其中, A 层材料由下列重量份的原料配制而成 : 不饱和聚酯树脂 25 千克、 过氧化叔丁脂 0.18 千克、 硬脂酸锌 4.5 千克、 氧化镁 0.36 千克、 偶联剂 0.5 千克、 纳 米级的蒙脱土 1.7 千克、 苯乙烯 8 千克、 聚苯乙烯 4.1 千克、 重质碳酸钙 34 千克、 玻璃短纤 维 24 千克。保持 6MPa 压力 11 分钟。5

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    BMC 长玻纤 模压 井盖
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