一种复合材料钢性护栏板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合材料钢性护栏板及其制备方法，该护栏板为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层，表面防护层由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；纤维增强复合材料层由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；钢核心结构层由钢板构成。本发明专利技术通过在以钢板构成的钢核心结构层外依次覆盖采用玻璃纤维粗纱及玻璃纤维编织物和不饱和树脂组成的纤维增强复合材料层、采用玻璃纤维粗纱和不饱和树脂组成的表面防护层，构成复合材料钢性护栏板，使得护栏板具有重量轻、强度高、耐腐蚀、经济性出色且环保的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料钢性护栏板及其制备方法
本专利技术涉及一种公路交通安全设施，具体涉及一种复合材料钢性护栏板及其制备方法。
技术介绍
作为一种公路交通安全设施，高速公路、国道护栏板设置在道路的两侧，利用土基、立柱、护栏板、防阻块的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，恢复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。现有的高速公路、国道护栏板通常采用波形钢护栏板相互拼接并由立柱支撑的连续结构，波形护栏板刚柔相兼，具有一定吸收碰撞能量的能力。然而现有的高速公路、国道护栏板以钢质材料为主，而钢质材料容易锈蚀的特性令后期维护成本很高，且比重大、成本高。为了弥补钢质护栏的以上不足，国内外急需研发一种新材质的公路护栏来满足这一要求。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，提供一种重量轻、强度高、耐腐蚀、经济性出色且环保的复合材料钢性护栏板及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种复合材料钢性护栏板，护栏板为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层；所述表面防护层由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；所述纤维增强复合材料层由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；所述钢核心结构层由钢板构成。进一步地，所述表面防护层喷涂在所述纤维增强复合材料层外表面，厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为0.02mm。进一步地，所述表面防护层的主要成分为质量分数30％～40％玻璃纤维粗纱和40％～50％不饱和树脂，并加入有机硅聚脲涂料增强抗紫外线防老化能力。进一步地，所述纤维增强复合材料层包裹在所述钢核心结构层外表面，厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为1mm。进一步地，所述纤维增强复合材料层的主要成分为质量分数20％～30％玻璃纤维粗纱、10％～15％玻璃纤维编织物和40％～50％不饱和树脂，并加入固化剂使其固化，固化剂主要成分为氧化镁。进一步地，所述钢核心结构层的厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为2mm。进一步地，所述护栏板靠近端部两侧各设有若干拼接螺孔和连接螺孔，用于拼接和固定护栏板。进一步地，所述护栏板的钢核心结构层外表面依次被纤维增强复合材料层和表面防护层包裹，所述表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层紧密粘合。另一方面，本专利技术提供一种复合材料钢性护栏板的制备方法，包括以下步骤：(1)将玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂及固化剂混合搅拌均匀；(2)将金属模具预热至80～120℃；(3)将作为钢核心结构层的钢板放置在金属模具中；(4)将步骤(1)的搅拌物料倒入金属模具中与所述钢板均匀混合，使物料对钢板形成包裹；(5)采用液压机对金属模具施加压力，压力在0.5～1.0MPa范围内保持55～65分钟，使物料定型为纤维增强复合材料层；(6)开模，取出步骤(5)制得的结构修边并在其端部两侧各打若干拼接螺孔和连接螺孔；(7)将玻璃纤维粗纱、不饱和树脂及有机硅聚脲涂料混合搅拌均匀，喷涂在步骤制得的结构外表面，形成紧密粘合的表面防护层后取出并二次修边。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术将纤维增强复合材料与钢材结合，合理地利用两种材料的特性，改善护栏板缓冲功能的同时，减轻重量，且克服现有波形梁护栏板易腐蚀生锈的缺陷，降低安装和维护成本。2.本专利技术产品制造工艺采用模压成型改进技术，既强化了护栏板的横向强度又使其纵向拉伸强度达到新高度，能有效抵抗冲击。3.本专利技术产品采用特殊配方以及独有的生产工艺，在正常使用20年后其强度保留率仍然能达到85％，能够降低后期维护费用、明显提高综合效益；4.本专利技术产品采用高温模压生产，生产流程受到严格控制、一次成型，生产效率高、产品质量稳定。附图说明图1为本专利技术实施例提供的复合材料钢性护栏板外观立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的复合材料钢性护栏板的局部横截剖视图及放大视图。具体实施方式下列实施例是对本专利技术的进一步解释和补充，对本专利技术不构成任何限制。如图1所示，本专利技术实施例提供的护栏板是以不饱和树脂为基体，玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、钢材等为增强材料，采用模压成型技术制造而成的一种新型复合材料钢性护栏板。该护栏板为横截面呈波形长薄板的多层结构，包括表面防护层2、纤维增强复合材料层3和钢核心结构层4。所述表面防护层2由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；所述纤维增强复合材料层3由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；所述钢核心结构层4由钢板构成。如图2所示，所述表面防护层2喷涂在所述纤维增强复合材料层3外表面，厚度为0.02mm。所述表面防护层2的主要成分为质量分数30％～40％玻璃纤维粗纱和40％～50％不饱和树脂，并加入有机硅聚脲涂料增强抗紫外线防老化能力。如图2所示，所述纤维增强复合材料层3包裹在所述钢核心结构层4外表面，厚度为1mm。所述纤维增强复合材料层3的主要成分为质量分数20％～30％玻璃纤维粗纱、10％～15％玻璃纤维编织物和40％～50％不饱和树脂，并加入固化剂使其固化，固化剂主要成分为氧化镁。如图2所示，所述钢核心结构层4的厚度为2mm。所述护栏板1靠近端部两侧各设有若干拼接螺孔5和连接螺孔6，用于拼接和固定护栏板。如图2所示，所述护栏板1的钢核心结构层4外表面依次被纤维增强复合材料层3和表面防护层2包裹，所述表面防护层2、纤维增强复合材料层3和钢核心结构层4紧密粘合。在一个实施例中，所述表面防护层2的主要成分为质量分数35％玻璃纤维粗纱和45％不饱和树脂，并加入20％有机硅聚脲涂料增强抗紫外线防老化能力；所述纤维增强复合材料层3的主要成分为质量分数30％玻璃纤维粗纱、15％玻璃纤维编织物和50％不饱和树脂，并加入5％固化剂使其固化，固化剂主要成分为氧化镁。本专利技术实施例还提供一种复合材料钢性护栏板的制备方法，包括以下步骤：(1)将玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂及固化剂混合搅拌均匀；(2)将金属模具预热至80～120℃；(3)将作为钢核心结构层4的钢板放置在金属模具中；(4)将步骤(1)的搅拌物料倒入金属模具中与所述钢板均匀混合，使物料对钢板形成包裹；(5)采用液压机对金属模具施加压力，压力在0.5～1.0MPa范围内保持55～65分钟，使物料定型为纤维增强复合材料层3；(6)开模，取出步骤(5)制得的结构修边并在其端部两侧各打若干拼接螺孔5和连接螺孔6；(7)将玻璃纤维粗纱、不饱和树脂及有机硅聚脲涂料混合搅拌均匀，喷涂在步骤(6)制得的结构外表面，形成紧密粘合的表面防护层2后取出并二次修边，得到表面光滑、形状和尺寸相对稳定、强度极高、具有良好物理性能和化学性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述护栏板(1)为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层(2)、纤维增强复合材料层(3)和钢核心结构层(4)；所述表面防护层(2)由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；所述纤维增强复合材料层(3)由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；所述钢核心结构层(4)由钢板构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述护栏板(1)为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层(2)、纤维增强复合材料层(3)和钢核心结构层(4)；所述表面防护层(2)由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；所述纤维增强复合材料层(3)由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；所述钢核心结构层(4)由钢板构成。


2.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述表面防护层(2)喷涂在所述纤维增强复合材料层(3)外表面，厚度根据防护场景具体设置。


3.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述表面防护层(2)的主要成分为质量分数30％～40％玻璃纤维粗纱和40％～50％不饱和树脂，并加入有机硅聚脲涂料增强抗紫外线防老化能力。


4.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述纤维增强复合材料层(3)包裹在所述钢核心结构层(4)外表面，厚度根据防护场景具体设置。


5.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述纤维增强复合材料层(3)的主要成分为质量分数20％～30％玻璃纤维粗纱、10％～15％玻璃纤维编织物和40％～50％不饱和树脂，并加入固化剂使其固化。


6.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其特征在于：所述钢核心结构层(4)的厚度根据防护场景具体设置。


7.根据权利要求1所述的复合材料钢性护栏板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一峰，谢新宇，
申请(专利权)人：浙江大学温州研究院，浙江金山道路设施有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33