一种用于制造脚手架的碳纤维复合材料制造技术

技术编号:15034361 阅读:111 留言:0更新日期:2017-04-05 09:52
一种用于制造脚手架的碳纤维复合材料,它由聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、无碱玻璃纤维、环氧树脂、填料构成。优点:碳纤维复合材料脚手架的使用寿命是钢铁脚手架的5倍以上,不管是建筑企业是租赁还是购买,购买成本、维护成本和使用成本综合计算,碳纤维复合材料脚手架的综合成本只有钢铁金属材料脚手架成本的40%左右,且重量轻。

【技术实现步骤摘要】

本项专利技术涉及脚手架材料领域。
技术介绍
脚手架指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架,建筑界的通用术语,指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方,主要为了施工人员上下干活或外围安全网维护及高空安装构件等,有些工程也用脚手架当模板使用,此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用,建筑脚手架一般都是使用无缝钢管和金属扣件连接而成,目前连接方式有碗扣式和扣盘式,虽然安装和拆卸的效率能够提高,但是脚手架钢管的重量为3.84Kg/m-5.57kg/m,重量大,容易生锈,物流成本高,安装拆卸难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有脚手架重量大,容易生锈,物流成本高,安装拆卸难度大之问题,而提供一种碳纤维复合脚手架。本专利技术由聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、无碱玻璃纤维、环氧树脂EP-16、填料构成,其重量份配比为:聚丙烯腈(PAN)基碳纤维:15—30无碱玻璃纤维:25-45环氧树脂:40-50填料20~40。填料为氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙或/和云母。制造脚手架的生产工艺为:碳纤维和玻璃纤维混合铺放到闭模的模腔内,将环氧树脂与填料混匀,制成混合树脂胶液;用压力将混合树脂胶液注入模腔,浸透碳纤维和玻纤混合材料,然后固化,脱模成型。优点:1、由于钢铁的比重是碳纤维复合材料比重的5倍以上,使用碳纤维复合材料替代钢铁材料设计生产的脚手架重量只有钢铁材料脚手架的1/5,而且由于碳纤维复合材料的抗拉强度和模量是钢铁的3倍以上,所以,碳纤维复合材料脚手架的使用寿命是钢铁脚手架的5倍以上,不管是建筑企业是租赁还是购买,购买成本、维护成本和使用成本综合计算,碳纤维复合材料脚手架的综合成本只有钢铁金属材料脚手架成本的40%左右;2、由于碳纤维复合材料的耐酸、耐碱抗腐蚀特性,延长了使用寿命,降低了使用成本和维护成本,提高了使用期间的安全性;3、碳纤维复合材料的密度只有钢铁金属材料的1/5,降低了碳纤维复合材料脚手架的重量,大大降低运输成本的基础上,提高了安装和拆卸时的难度,有效的保证了安全;90度接手和三通接手和管材接合处均通过锁紧抱箍进行紧固,由于将锁紧抱箍与90度接手和三通接手设计为紧密可靠接触,只要不是人为拆解锁紧抱箍,那么90度接手、三通接手和锁紧抱箍始终会成为一个整体,解决了传统钢铁金属脚手架的卡扣容易产生失落损耗等问题,锁紧抱箍上设有开口,开口处通过锁紧螺栓进行连接固定,结构简单,装卸便捷,只要使用一个M5的内三角扳手可以轻松完成安装和拆卸,使用的专用配套安装工具简单,便于安装和拆卸,同时杜绝了由于工具不慎掉落造成的安全事故,提高了安全保障,提高了安装和拆卸效率,有效的减少了人工成本,整体强度提高,安全性能佳,降低了运输成本,由于碳纤维材料的耐腐蚀特性,使用期间不必要进行喷漆防腐处理,有利于绿色环保,外观的整齐美观度有较高的改善。具体实施方式本专利技术重量份配比为:T300聚丙烯腈(PAN)基碳纤维:15—30无碱玻璃纤维:25-45环氧树脂EP-16:40-50填料(氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙或/和云母)20~40。其生产工艺为:将环氧树脂与填料混匀,制成混合树脂胶液;用压力将混合树脂胶液注入模腔,浸透碳纤维和玻纤混合材料,然后固化,脱模成型。具体工艺流程:成型设备主要由树脂泵、注射枪组成。树脂泵是一组活塞式往复泵,最上端是一个空气动力泵。当压缩空气驱动空气泵活塞上下运动时,树脂泵将桶中树脂经过流量控制器、过滤器定量地抽入树脂贮存器,侧向杠杆使催化剂泵运动,将催化剂定量地抽至贮存器。压缩空气充入两个贮存器,产生与泵压力相反的缓冲力,保证树脂和催化剂能稳定的流向注射枪头。注射枪口后有一个静态紊流混合器,可使树脂和催化剂在无气状态下混合均匀,然后经枪口注入模具成型。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。聚丙烯腈碳纤维是以聚丙烯腈纤维为原料制成的碳纤维,主要作用是抗震减灾建筑新材料的增强体。制造轮椅支架选用平纹布,经纱和纬纱的密度基本相同。有均匀的定向性。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高。抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3~6.9g/d,湿润状态5.4~5.8g/d。密度2.54。耐热性好,温度达300℃时对强度没影响。有优良的电绝缘性,与树脂接着性良好。玻纤价格便宜,主要用于替代部分碳纤维原料,降低成本,用作轮椅支架的增强材料。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定。其作用是作为粘接剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造脚手架的碳纤维复合材料,其特征在于它由聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、无碱玻璃纤维、环氧树脂EP‑16、填料构成,其重量份配比为:聚丙烯腈(PAN)基碳纤维:       15—30无碱玻璃纤维:                 25‑45环氧树脂:                     40‑50填料                           20~40。

【技术特征摘要】
1.一种用于制造脚手架的碳纤维复合材料,其特征在于它由聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、无碱玻璃纤维、环氧树脂EP-16、填料构成,其重量份配比为:
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维:15—30
无碱玻璃纤维:25-45
环氧树脂:40-50
填料20~40。
2.根据权利要求1所述的一种用于制造脚手架的碳纤维复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓炜霖
申请(专利权)人:湖北鸿宇复合碳纤维科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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