一种SMC复合材料及使用该材料的人行道系统技术方案

本发明专利技术涉及一种SMC复合材料及使用该材料的人行道系统，材料其包括从而上而下依次设置的上聚乙烯薄膜层、上树脂糊层、短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层、下树脂糊层以及下聚乙烯薄膜层，人行道系统包括采用SMC复合材料整体模压成型的人行道横梁、电缆槽、盖板、人行道栏杆扶手以及人行道栏杆；本发明专利技术的SMC复合材料抗压与抗拉强度高，可以代替钢板和角钢使用，可以有效改善采用本材料的模压制品的表面光泽性，并且耐老化性以及耐腐蚀性较好。

SMC composite material and sidewalk system using this material

The invention relates to a SMC composite material and a walkway system using the material. The material comprises an upper polyethylene film layer, an upper resin paste layer, a chopped glass fiber layer, a continuous glass fiber layer, a carbon fiber fabric layer, an aramid fiber fabric layer, a lower resin paste layer and a lower polyethylene film layer arranged sequentially from top to bottom, and a walkway. The system comprises a walkway crossbeam, a cable groove, a cover plate, a walkway railing handrail and a walkway railing formed by the SMC composite material as a whole; the SMC composite material of the present invention has high compressive and tensile strength and can be used instead of steel plate and angle steel, and can effectively improve the surface gloss of the molded product adopting the material. It also has good aging resistance and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种SMC复合材料及使用该材料的人行道系统
本专利技术涉及桥梁工程建设领域，具体涉及一种SMC复合材料及使用该材料的人行道系统。
技术介绍
人行道系统是桥梁建设的主要附属设施，目前，在我国铁路的简支T梁建设中，其人行道步板基本上是采用C30混凝土，支架采用角钢通过相互焊接而成，焊接好的支架通过螺栓锚固的方式固定在简支T梁挡渣墙外面的预埋钢板上，栏杆采用角钢焊接在支架上，中间穿插角钢作为栏杆，这些材料不仅重量大，增加了桥面负重，提高了对梁体及桥墩的结构强度要求；而且运输不便，需要项目现场焊接施工，现场焊接施工在垂直地面方向上的尺寸一致性非常差，安装后完成后角钢横梁的受力非常不均匀，给铁路的运行过程中带来安全隐患，同时施工效率低，并且在桥梁上焊接时属于高空作业，容易造成人身伤亡。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种强度较高、耐腐蚀、抗老化SMC复合材料及使用该材料生产的强度高、耐腐蚀、抗老化、综合运行成本较低的SMC复合材料人行道系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种SMC复合材料，其包括从而上而下依次设置的上聚乙烯薄膜层、上树脂糊层、短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层、下树脂糊层以及下聚乙烯薄膜层；所述树脂糊层由以下按照重量份计的材料组成：乙烯基树脂60-70份、低收缩添加剂30-40份、纳米复合制剂8-11份、1000目水合氢氧化铝粉30-50份、RA-150氧化镁与苯乙烯按40:60配成的氧化镁糊增稠剂2.5-4份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份以及乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份。所述低收缩添加剂采用WACKERPOLYMER公司的由醋酸乙烯酯和巴豆酸构成的固态、无色或微黄的名称为VINNAPASC501聚合物加入适量的苯乙烯溶解而成，SC501与苯乙烯的配比为SC501:苯乙烯＝67:33，加热至53-55℃，1200r/min搅拌8小时制备而得。一种SMC复合材料的制作方法，其包括如下步骤：步骤一：按重量份计将乙烯基树脂60-70份、低收缩添加剂30-40份、纳米复合制剂8-11份、水合氢氧化铝粉30-50份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份、乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份以及增稠剂2.5-4份，投入到混合釜中，设置混合釜转速1200rpm，搅拌20分钟；步骤二：将步骤一搅拌得到的混合物转移至储料釜中，通过流量泵A输送到在线混合器内，在氧化镁糊釜和色浆糊釜内加入氧化镁糊和色浆糊，分别通过流量泵B和流量泵C同时输送到在线混合器内，通过在线混合器经过1200r/min的在线搅拌后，涂布到上下两层聚乙稀薄膜上；步骤三：在步骤二中所述的上下两层承载有树脂糊的聚乙稀薄膜层之间自上而下设置短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层以及芳纶纤维织物层，使树脂糊与增强织物形成夹层结构，将上述夹层结构复合材料增强织物在0.8MPa压力下进行浸渍，经2分钟充分浸渍后，形成片状片材，收箱；步骤四：将步骤三中的片状片材放入30-32℃的熟化室进行熟化增稠，48小时后，形成适用于模压工序模压的SMC片材。一种人行道系统，包括SMC复合材料整体模压成型的人行道横梁和人行道栏杆扶手、电缆槽、盖板、以及人行道栏杆，所述人行道横梁通过连接板设置在挡渣墙的外侧，所述人行道栏杆立杆设置在人行道横梁上，所述电缆槽设置在人行道横梁上方，所述盖板设置在电缆槽上，所述人行道步板设置在盖板上。所述盖板的底面两端设置有卡沿，所述卡沿与电缆槽顶部翻边相匹配，在盖板的底面还设置有加强筋。在所述人行道栏杆扶手上设置有安装孔以及设置在安装孔上的栏杆套，人行道栏杆与栏杆套通过螺栓销连接。在所述盖板上设置有人行道步板，所述人行道板的上表面呈弧形，在人行道步板的上表面设置有防滑凸起。在所述人行道步板的上表面设置有两个以上横向沟槽以及两个以上纵向沟槽，在横向沟槽与纵向沟槽的交汇处设置有中间排水孔，在横向沟槽内设置有边部排水孔。在所述横向沟槽内设置有纵向挡板，所述纵向挡板的上端面与人行道步板的上表面相适配，所述纵向挡板的下端面与横向沟槽的槽底存在间隙；在所述纵向沟槽内设置有横向挡板，所述横向挡板的上端面与人行道步板的上表面相适配，所述横向挡板的下端面与纵向沟槽的槽底存在间隙。在所述人行道步板内设置有排水槽，所述中间排水孔与排水槽相连通，所述边部排水孔延伸至人行道步板的下底面。所述纵向沟槽的槽底呈波浪形，所述横向沟槽在纵向沟槽的波峰处与纵向沟槽相交。本专利技术的积极效果为：本专利技术的SMC复合材料抗压与抗拉强度高，可以代替钢板和角钢使用。可以有效改善采用本材料的模压制品的表面光泽性，并且具有较好的耐老化性以及耐腐蚀性。人行道横梁、人行道栏杆扶手采用SMC复合材料一体模压成型，整套结构与预埋在桥梁梁体横向外侧壁上的安装构件通过螺栓固定连接，除此之外，人行道横梁、人行道栏杆扶手之间无需任何组装与装配连接，安装精度更高，并且质量轻强度高、电绝缘性好、耐腐蚀、易组装、组装后尺寸精度高，并且免于后期维护，整个寿命周期内使用成本低。人行横梁、人行道栏杆扶手、SMC复合材料盖板、SMC复合材料电缆槽采用轻质高强的SMC复合材料模压制成，质量轻，减少了安装过程中吊装等费用，降低了安装成本。附图说明图1为本专利技术生产方法工艺流程图；图2为本专利技术人行道系统结构示意图；图3为本专利技术电缆槽结构示意图；图4为本专利技术人行道栏杆扶手安装孔及栏杆套示意图；图5为本专利技术人行道步板结构示意图；图6为本专利技术图5A-A向剖面示意图；图7为本专利技术图5B-B向剖面示意图。具体实施方式实施例1：一种SMC复合材料，其包括从而上而下依次设置的上聚乙烯薄膜层、上树脂糊层、短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层、下树脂糊层以及下聚乙烯薄膜层；所述上树脂糊层由以下按照重量份计的材料组成：乙烯基树脂65份、低收缩添加剂35份、纳米复合制剂9份、水合氢氧化铝粉40份、增稠剂3份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂1份以及乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂1份。下树脂糊层与上树脂糊层的组分配比以及制作方法相同。所述短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层的纤维方向沿片材的纵向设置。所述低收缩添加剂采用WACKERPOLYMER公司的由醋酸乙烯酯和巴豆酸构成的固态、无色或微黄的名称为VINNAPASC501聚合物加入适量的苯乙烯溶解而成，SC501与苯乙烯的配比为SC501:苯乙烯＝67:33，加热至53-55℃，1200r/min搅拌8小时制备而得。所述水合氢氧化铝粉是表面经浸润剂预包覆了的，能够显著降低基体的吸油值，降低树脂糊的粘度，增加树脂糊对体系中各种织物的浸润性。所述纳米复合制剂是一种经钛酸酯偶联剂处理过的纳米级硬脂酸锌和过氧化苯甲酸叔丁酯物和碳酸钙的复合制剂，这种经过处理的纳米级碳酸钙粒子与乙烯基树脂间形成一种特殊的化学键，对基体树脂有着明显的增强增韧作用。硬脂酸锌在普通SMC配方中的作用是提高制品表面的微观平整性，提高光泽度，达到SMC复合材料制品在模压过程中与金属模具的有效分离，未经处理的硬质酸锌的熔点在108℃左右，而模压温度在145-155℃左右，当SMC片材放入热的模具内部时，硬脂酸锌小分子容易从片材内部分离，影响片材微观结构的一致性。经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SMC复合材料，其特征在于其包括从而上而下依次设置的上聚乙烯薄膜层、上树脂糊层、短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层、下树脂糊层以及下聚乙烯薄膜层；所述上树脂糊层由以下按照重量份计的材料组成：乙烯基树脂60‑70份、低收缩添加剂30‑40份、纳米复合制剂8‑11份、1000目水合氢氧化铝粉30‑50份、RA‑150氧化镁与苯乙烯按40:60 配成的氧化镁糊增稠剂2.5‑4份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂0.8‑1.5份以及乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂0.8‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种SMC复合材料，其特征在于其包括从而上而下依次设置的上聚乙烯薄膜层、上树脂糊层、短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层、芳纶纤维织物层、下树脂糊层以及下聚乙烯薄膜层；所述上树脂糊层由以下按照重量份计的材料组成：乙烯基树脂60-70份、低收缩添加剂30-40份、纳米复合制剂8-11份、1000目水合氢氧化铝粉30-50份、RA-150氧化镁与苯乙烯按40:60配成的氧化镁糊增稠剂2.5-4份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份以及乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份。2.根据权利要求1所述的一种SMC复合材料，其特征在于所述低收缩添加剂采用WACKERPOLYMER公司的由醋酸乙烯酯和巴豆酸构成的固态、无色或微黄的名称为VINNAPASC501聚合物加入适量的苯乙烯溶解而成，SC501与苯乙烯的配比为SC501:苯乙烯=67:33，加热至53-55℃，1200r/min搅拌8小时制备而得。3.一种SMC复合材料的制作方法，其特征在于其包括如下步骤：步骤一：按重量份计将乙烯基树脂60-70份、低收缩添加剂30-40份、纳米复合制剂8-11份、水合氢氧化铝粉30-50份、氧乙酸螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份、乙二醇螯合基钛酸酯偶联剂0.8-1.5份以及增稠剂2.5-4份，投入到混合釜中，设置混合釜转速1200rpm，搅拌20分钟；步骤二：将步骤一搅拌得到的混合物转移至储料釜中，通过流量泵A输送到在线混合器内，在氧化镁糊釜和色浆糊釜内分别加入氧化镁糊和色浆糊，分别通过流量泵B和流量泵C同时输送到在线混合器内，通过在线混合器经过1200r/min的在线搅拌后，涂布到上下两层聚乙稀薄膜上；步骤三：在步骤二中所述的上下两层承载有树脂糊的聚乙稀薄膜层之间自上而下设置短切玻纤层、连续玻纤层、碳纤维织物层以及芳纶纤维织物层，使树脂糊与增强织物形成夹层结构，将上述夹层结构复合材料增强织物在0.8MPa压力下进行浸渍，经2分钟充分浸渍后，形成片状片材，收箱；步骤四：将步骤三中的片状片材放入30-32℃的熟化室进行熟化增稠，48小时后，形成适用于模压工序模压的SMC片材。4.一种使用如权利要求1-3任一项所述的SMC复合材料的人行道系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗庆君，张建庭，黄恒林，
申请(专利权)人：河北恒瑞复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13