本发明专利技术公开了一种FRP筋的制备方法，解决了现有技术中制备FRP筋时因采用浸渍热塑性树脂的工艺而造成的对设备要求高、能量消耗大、生产成本高、且树脂长时间处于高温熔融状态会存在严重的降解等技术问题，本发明专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案主要包括以下步骤：以热塑性树脂纤维和无机增强纤维为原料，依次经过干燥、集束、缠绕、牵伸、预成型、成型、冷却固化、切断等步骤，采用本发明专利技术的技术方案，具有制备工艺简单、能量消耗少、生产成本低的优点，本发明专利技术还提供了由该方法制备而成的FRP筋，可以迅速广泛的应用在各类工程中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于土木工程的建筑材料FRP筋的制备方法，尤其涉及的是一种热塑性树脂FRP筋的制备方法。本专利技术还涉及由上述方法制备而成的FRP筋。
技术介绍
FRP筋作为一种土木工程用的岩土体加固的杆件体系结构，具有广大的市场和应用价值，关系到国家和人民生命财产安全，所以产品必须具有高强度、耐腐蚀、易成型和低成本的优点，才能有效的应用在土木工程中。现有FRP筋成型工艺包括送纱、浸胶、单丝缠绕、预固化、固化成型、牵伸、切断等工序，一般所采用的树脂为热固性树脂，此成型工艺的缺点在于成型过程中存在杆体漏浆、 杆体表面不均勻、FRP筋无法二次成型、耐腐蚀性低、FRP筋韧性低等缺点，影响到FRP筋的力学性能、耐久性能和使用安全性能。中国专利技术专利申请公布说明书公开了名称为一种全螺纹纤维增强热塑性塑料锚杆及其加工工艺公开日为2009年7月15日、公开号为CN101482024A的专利技术专利申请，该专利申请介绍的FRP筋的成型方法采用浸渍热塑性树脂工艺，热塑性树脂一般需要较高的熔融温度(> 180°C)才能达到液体状态，对设备的要求高且连续生产需要长时间的熔融树脂需要大量的能量，提高了生产成本；而且树脂长时间处于高温熔融状态会存在严重的降解，导致树脂性能大幅度降低，最终影响到FRP筋的性能。为解决现有技术中存在的问题要对现有FRP筋的生产工艺进行一定的改进来提高FRP筋的使用性能，从而有效保证我国土木工程的质量和人民生命财产安全。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中制备FRP筋时因采用浸渍热塑性树脂的工艺而造成的对设备要求高、能量消耗大、生产成本高、且树脂长时间处于高温熔融状态会存在严重的降解等技术问题，而提供一种成型工艺简单、能量消耗少、生产成本低的FRP筋的制备方法，本专利技术还提供了由该方法制备而成的FRP筋。为了解决上述技术问题，本专利技术主要采取以下技术方案。一种FRP筋的制备方法，以热塑性树脂纤维和无机增强纤维为原料，包括以下步骤A、干燥对热塑性树脂纤维进行干燥处理，将其含水量降低到40ppm以下；B、集束将干燥后的热塑性树脂纤维和无机增强纤维进行交叉、间隔的均勻集束；C、缠绕将集束后的纤维束通过单丝纤维进行缠绕，形成螺纹结构，制成FRP筋杆；D、牵伸将步骤C中制得的FRP筋杆经过牵伸机拉进步骤E中的预成型烘道E、预成型预成型烘道内的温度为160 285°C，FRP筋杆的预成型时间为5_60s， 制成预成型FRP筋；F、成型成型的温度为180 320°C，由步骤E制得的预成型FRP筋的成型时间为 10 IOOs ；G、冷却固化将FRP筋在室温下冷却固化120s以上；H、切断，制得成品。所述热塑性树脂纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚甲醛纤维、液晶高聚物纤维或功能性母粒改性过的纤维；所述无机增强纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维或碳纤维。在步骤A中，在温度为115 160°C的真空条件下对热塑性树脂纤维进行干燥处理。在所述步骤C中，单丝纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚甲醛纤维、液晶高聚物纤维或功能性母粒改性过的纤维。作为本专利技术的优选技术方案，在步骤F和G之间还具有步骤G1，步骤Gl为几何形状成型FRP筋经过步骤F成型后，在热塑性树脂完全固化前，将FRP筋制成所需形状；进一步的，在步骤Gl中，FRP筋经过高温成型后，在热塑性树脂完全固化前的120s 内，将FRP筋制成所需形状；更进一步的，在步骤G1中，将FRP筋制成三角形、圆形、W形、M形；一种由上述的制备方法制备而成的FRP筋。采用本专利技术的技术方案，具有如下技术效果本专利技术使用的树脂原料为热塑性树脂，热塑性树脂成型工艺简单、易控制、性能优良，并且可以二次加工成为不同的形状，满足不同工程对FRP筋形状的要求；本专利技术中使用的树脂原料为纤维状，并与无机纤维共集束形成FRP筋杆体，这样可以灵活的改变热塑性纤维的品种、含量来达到不同工程的性能要求，如阻燃性、耐久性、耐高温性等要求；本专利技术采用热塑性树脂纤维原料制备的FRP筋，可以有效的改善FRP筋的韧性不足、抗折性能不足的缺点；在制备的过程中采用连续高温熔融固化、成型生产工艺，热塑性树脂纤维熔融后均勻与无机高强纤维粘结，树脂高温降解率低、性能保持率高，FRP筋产品性能优良，满足各种工程对FRP筋性能要求；本专利技术制备的热塑性树脂FRP筋的制备工艺简单、研发成本低、生产成本低，可以迅速广泛的应用在实际工程中。附图说明图1是由本专利技术提供的制备方法制备而成的FRP筋的截面图。 具体实施例方式下面结合附图及实施例，对本专利技术的技术方案进行详细阐述。一种FRP筋的制备方法，以热塑性树脂纤维2和无机增强纤维1为原料，包括以下步骤A、干燥将热塑性树脂纤维2进行干燥处理，将其含水量降低到40ppm以下，干燥的条件最好是在温度为115 160°C的真空条件下对热塑性树脂纤维2进行干燥处理，这样可以避免在高温下，纤维熔融时产生气泡，更好的保证FRP筋的各项性能。B、集束将干燥后的热塑性树脂纤维2和无机增强纤维1进行交叉、间隔的均勻集束，更好的使热塑性树脂纤维2和无机增强纤维1进行黏合，以便增强FRP筋的耐久性以及强度等性能。C、缠绕将集束后的纤维束经过单丝纤维进行缠绕，形成螺纹结构，一方面能够保证FRP筋的形状，另一方面能够增强FRP筋与使用环境的结合力。D、牵伸将步骤C中制得的FRP筋杆经过牵伸机拉进步骤E中的预成型烘道。E、预成型预成型的温度为160 285°C，由步骤C制得的具有螺纹结构的纤维束的预成型时间为5 60s，预成型时间根据FRP筋不同直径来选择，使FRP筋内部的热塑性树脂纤维2充分、均勻的吸收热量。F、成型成型的温度为180 320°C，由步骤D制得的预成型FRP筋的成型时间为 10 100s，成型时间可以根据FRP筋不同直径来选择，使FRP筋内部的热塑性树脂纤维2 充分熔融、均勻扩散周围的包覆无机增强纤维1。G、冷却固化将FRP筋在室温下冷却固化120s以上；H、切断，将步骤G中制得的热塑性FRP筋切断成任何尺寸来满足不同的工程要求。所述热塑性树脂纤维2为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚甲醛纤维、液晶高聚物纤维或功能性母粒改性过的纤维；所述无机增强纤维1为玻璃纤维、玄武岩纤维或碳纤维，多种选择可以满足不同的工程要求，来选择不同的热塑性树脂纤维，比如根据阻燃性能、耐腐蚀性、抗静电性、亲水性能或耐高温性改性等性能的要求来选择不同的纤维，其中热塑性树脂纤维2和无机增强纤维1的用量比例可以根据不同的工程性能要求来进行调配。在步骤C中，单丝纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚甲醛纤维、液晶高聚物纤维或功能性母粒改性过的纤维，用来形成FRP筋表面上的螺纹结构。作为本专利技术的优选技术方案，在步骤F和G之间还具有步骤G1，步骤Gl为几何形状成型FRP筋经过步骤F成型后，在热塑性树脂完全固化前，将FRP筋制成所需形状，来满足不同的工程要求。在所述步骤Gl中，FRP筋经过高温成型后，在热塑性树脂纤维2完全固化前的 120s内，既能保证FRP筋高温成型，又能保证在完全固化前将FRP筋制成所需要的形状，比如将FRP筋成三角形、圆形、W形、M形。如图1所示，一种FRP筋为由上述制备方法制备而成的FRP筋，其热塑性树脂纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种ＦＲＰ筋的制备方法，以热塑性树脂纤维和无机增强纤维为原料，包括以下步骤：Ａ、干燥：对热塑性树脂纤维进行干燥处理，将其含水量降低到４０ｐｐｍ以下；Ｂ、集束：将干燥后的热塑性树脂纤维和无机增强纤维进行交叉、间隔的均匀集束；Ｃ、缠绕：将集束后的纤维束通过单丝纤维进行缠绕，形成螺纹结构，制成ＦＲＰ筋杆；Ｄ、牵伸：将步骤Ｃ中制得的ＦＲＰ筋杆通过牵伸机拉进步骤Ｅ中的预成型烘道Ｅ、预成型：预成型烘道内的温度为１６０～２８５℃，ＦＲＰ筋杆的预成型时间为５～６０ｓ，制成预成型ＦＲＰ筋；Ｆ、成型：成型的温度为１８０～３２０℃，由步骤Ｅ制得的预成型ＦＲＰ筋的成型时间为１０～１００ｓ；Ｇ、冷却固化：将ＦＲＰ筋在室温下冷却固化１２０ｓ以上；Ｈ、切断，制得成品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，曾志海，胡勇，何唯平，
申请(专利权)人：上海启鹏工程材料科技有限公司，深圳市海川实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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