玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料及其制成品橡膠壩壓板制造技術

本發明專利技術涉及一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料，它是以聚丙烯為基體，以單向編織物和玻璃纖維氈增強，通過壓機加熱加壓復合而成，材料中聚丙烯基體５０～７０％，編織物１０～２５％，玻璃纖維氈２０～２５％，基體由以下原料組成：聚丙烯９０～９４％、馬來酸酐接枝聚丙烯５～１０％和低分子聚丙烯蠟０．５～１．５％；編織物是玻璃纖維或碳纖維編織物，或者是玄武巖纖維編織物，它是由長度方向的纖維束與寬度方向的纖維絲混編而成的網格狀編織物；玻璃纖維氈為連續無規玻璃纖維束氈或者長無規單絲玻璃纖維氈；玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料層狀結構為：聚丙烯芯層、芯層上下依次分別有玻璃纖維氈夾層、編織物夾層以及聚丙烯表層。本發明專利技術復合材料可以滿足長度方向單向高強度和橡膠錨固要求，壓板自由端變形小。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種玻璃纖維氈增強復合材料，特別是涉及一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料及其制成品橡膠壩壓板。屬復合材料錨固構件

技術介紹
玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料是一種以聚丙烯為基體，以玻璃纖維氈增強，通過雙鋼帶壓機加熱加壓復合而成的一種比強度、比模量高，韌性好的復合材料。它可以通過改變玻璃纖維含量或者通過改變玻璃纖維氈的結構來改變材料的性能。還可以通過在基體中增加增強材料來提高材料的剛性，使材料應用于不同的領域。但是有些應用場合需要單向更高強度、更高模量的復合材料。而目前的玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料還存在這方面的不足。因此本公司對現有的玻纖增強聚丙烯復合材料提出了許多改進方案一、通過增加玻璃纖維氈中玻璃纖維含量和改變玻璃纖維氈的編織結構，強度雖有所提高，但是性能沒有隨著玻璃纖維含量的增加成比例提高。而且會帶來一系列產品缺陷，如浸漬不充分、導致材料露白、表面質量也差、生產效率低、成本明顯上升等不足。 二、通過增加玻璃纖維氈中云母等礦物質填料，雖然材料的成本下降，材料的剛性也有所提高，但是材料的抗拉強度明顯下降。在填充物增加時，填料與玻璃纖維接觸明顯降低了纖維與基體和填料的界面結合強度。導致玻璃纖維和填料的增強效果降低。在制備過程中，基體對玻璃纖維的浸漬困難也增加，而浸漬效果直接影響材料的性能，所以也未有效解決該問題。 下表是各種材料加強的對比性能參數由表可以看出增加玻璃纖維含量和增加云母含量，材料的拉伸強度、沖擊強度不同比例下降、彎曲強度、彎曲模量有不同比例增加，還存在著材料露白，浸漬不充分，性能不穩定的缺陷。 常規用玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料制作的橡膠壩錨固壓板，由聚丙烯芯層、上、下玻璃纖維氈夾層和上、下聚丙烯面層熱壓復合而成，其層狀結構如圖1所示。其制成的壓板正面結構如圖2所示。安裝錨固時最大變形處在壓板錨固處的自由端(即壓板的兩端)，如圖3、4所示。變形較大在1～1.5mm，所以常規錨固件存在著諸多不足。
技術實現思路
本專利技術的第一目的在于克服上述不足，提供一種可以滿足長度方向單向高強度要求，而不影響玻纖浸漬，表面質量好的玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料。 本專利技術的第二目的在于克服上述不足，提供一種應用這種材料設計的橡膠壩錨固件用壓板，以達到錨固件自由端變形小。 本專利技術的第一目的是這樣實現的一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料，它是以聚丙烯為基體，以單向編織物和玻璃纖維氈增強，通過壓機加熱加壓復合而成，材料中各組份的重量百分比為聚丙烯基體50～70％，編織物10～25％，玻璃纖維氈20～25％，其中所說的基體主要由以下重量百分比的原料組成聚丙烯90～94％、馬來酸酐接枝聚丙烯5～10％和低分子聚丙烯蠟0.5～1.5％，再添加適量的抗氧劑；所說的編織物是玻璃纖維編織物，或者是碳纖維編織物，或者是玄武巖纖維編織物，它是由長度方向的纖維束與寬度方向的纖維絲混編而成的網格狀編織物；所說的玻璃纖維氈為連續無規玻璃纖維束氈或者長無規單絲玻璃纖維氈；所說的玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料層狀結構為聚丙烯芯層、芯層上下依次分別有玻璃纖維氈夾層、編織物夾層以及聚丙烯表層；通過反復試驗，由編織物單向增強的復合材料，在單向性能指標上與增加玻璃纖維含量或者增加云母填料增強比較，得到更顯著，更優良的性能。具體請見下表由表可以看出由編織物增強的材料，單向強度、沖擊強度和模量有很大程度提高，因為編織物是網格結構，不影響浸漬，結構均勻，性能穩定，符合單向要求高強度的產品。 本專利技術的第二目的是這樣實現的一種由玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料制成的橡膠壩錨固件用壓板，所述壓板的兩端設計成半螺栓孔狀結構。 采用本專利技術的材料通過設計成合理的結構，制成的橡膠壩錨固壓板，不同的是錨固結構發生了變化，最大危險截面處作了局部增強，產品長度作了相應的調整。其它結構和常規壓板的結構相類似。 經過反復試驗，這種錨固結構的特點比相同型號的錨固壓板變形小，重量輕，單位產品長度為1396mm或者1496mm，安裝方便，在壓板與壓板聯接處采用專用墊圈，防止壓板錨固失效。除了上述優點外，還具有耐腐蝕，維護成本低，與橡膠錨固不會損傷橡膠袋，延長橡膠使用壽命等優點。附圖說明圖1為以往玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料的斷面結構示意圖。 圖2為以往橡膠壩錨固壓板正面結構示意圖。 圖3為圖2的A-A剖示圖。 圖4為圖3的I放大圖。 圖5為本專利技術采用的編織物結構示意圖。 圖6為本專利技術玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料的斷面結構示意圖。 圖7為本專利技術橡膠壩壓板立體圖。 圖8為本專利技術橡膠壩壓板正面結構示意圖。 圖9為圖8的B-B示意圖。 圖10為圖9的II放大圖。 圖中纖維束1、纖維絲2、聚丙烯芯層3、玻璃纖維氈夾層4、編織物夾層5、聚丙烯表層6、半螺栓孔7、墊圈8、錨固壓板9、橡膠壩袋10、混凝土11。具體實施方式本專利技術為一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料，它是以聚丙烯為基體，以一種經表面處理過的長度方向單向編織物和玻璃纖維氈增強，通過壓機加熱加壓復合而成，材料中各組份的重量百分比為聚丙烯基體50～70％，編織物10～25％，玻璃纖維氈20～25％，其中所說的基體主要由以下重量百分比的原料組成聚丙烯90～94％、馬來酸酐接枝聚丙烯5～10％和低分子聚丙烯蠟0.5～1.5％，其中馬來酸酐接枝聚丙烯為基體和玻璃纖維的界面相容劑，再添加適量的抗氧劑；所說的編織物是玻璃纖維編織物，或者是碳纖維編織物，或者是玄武巖纖維編織物，它是由長度方向的纖維束1與寬度方向的纖維絲2混編而成的網格狀編織物，如圖5；所說的玻璃纖維氈為連續無規玻璃纖維束氈或者長無規單絲玻璃纖維氈，纖維束氈比單絲氈具有更佳的增強效果，玻璃纖維表面與聚丙烯樹脂相容是經浸潤劑浸潤處理；所說的玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料層狀結構為聚丙烯芯層3、芯層上下依次分別有玻璃纖維氈夾層4、編織物夾層5以及聚丙烯表層6，如圖6。 所說的編織物夾層還可以有單層和多層。 所說的織物增強的復合材料通過模壓成型工藝可制成各種所需的產品，這種模壓工藝已經較成熟，這里不再敘述，但在使用這種材料模壓產品時，應注意編織物的方向，產品所需較高強度要求的方向應與單向織物增強的方向一致，這樣可以得到單向性能較高的產品，制成產品幾何尺寸穩定，防止翹曲，因為增強物是網格結構編織物，所以浸漬較好，性能也穩定，所以可以制成性能較高的結構件，通過模壓成型工藝制成的橡膠壩錨固壓板，汽車保險杠，可以滿足客戶要求。 使用上述復合材料模壓橡膠壩錨固件用壓板時，應注意編織物的方向，產品所需較高強度要求的方向應與單向織物增強的方向一致，這樣可以得到單向性能較高的壓板產品，制成產品幾何尺寸穩定，防止翹曲。另外，為了減少橡膠壩錨固壓板自由端的變形量，本專利技術將橡膠壩錨固壓板兩端自由端設計成半螺栓孔7狀結構。 新設計的聯接結構如圖7、8、9、10所示，最大變形處是在錨固的中間截面處，通過實踐證明中間截面處的變形通常情況是自由端變形的二分之一，所以該新型的結構變形小。 這種材料所制備錨固壓板重量輕，密度是1.2g/cm3，為了提高工作效率，又不影響產品的加工，把錨固件設計成單位長度尺寸為1396mm，螺栓孔距為200mm(或者設計成長度為14本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料，它是以聚丙烯為基體，以單向編織物和玻璃纖維氈增強，通過壓機加熱加壓復合而成，材料中各組份的重量百分比為：聚丙烯基體５０～７０％，編織物１０～２５％，玻璃纖維氈２０～２５％，其中：所說的基體主要由以下 重量百分比的原料組成：聚丙烯９０～９４％、馬來酸酐接枝聚丙烯５～１０％和低分子聚丙烯蠟０．５～１．５％，再添加適量的抗氧劑；所說的編織物是玻璃纖維編織物，或者是碳纖維編織物，或者是玄武巖纖維編織物，它是由長度方向的纖維束與寬度方向的 纖維絲混編而成的網格狀編織物；所說的玻璃纖維氈為連續無規玻璃纖維束氈或者長無規單絲玻璃纖維氈；所說的玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料層狀結構為：聚丙烯芯層、芯層上下依次分別有玻璃纖維氈夾層、編織物夾層以及聚丙烯表層。

【技術特征摘要】
1.一種玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料，它是以聚丙烯為基體，以單向編織物和玻璃纖維氈增強，通過壓機加熱加壓復合而成，材料中各組份的重量百分比為聚丙烯基體50～70％，編織物10～25％，玻璃纖維氈20～25％，其中所說的基體主要由以下重量百分比的原料組成聚丙烯90～94％、馬來酸酐接枝聚丙烯5～10％和低分子聚丙烯蠟0.5～1.5％，再添加適量的抗氧劑；所說的編織物是玻璃纖維編織物，或者是碳纖維編織物，或者是玄武巖纖維編織物，它是由長度方向的纖維束與寬度方向的纖維絲混編而成的網格狀編織物；所說的玻璃纖維氈為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡海軍，張廣平，徐國權，張振興，丁正興，劉興，
申請(專利權)人：江蘇雙良復合材料有限公司，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]