纤维增强环氧树脂产品及其制造方法技术

提供一种纤维增强环氧树脂产品和制造该环氧树脂产品的方法。所述的纤维增强环氧树脂包含硬化环氧树脂混合物，该环氧树脂混合物包含环氧树脂、二氧化硅和纤维材料，其中纤维材料选自玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和凯夫拉纤维或者这些纤维的混合物，以及至少有一层玻璃纤维粗纱织物被彼此平行地排布在硬化环氧树脂混合物中。制造该纤维增强环氧树脂产品的方法包含以下步骤：为产品提供模具，在模具的内表面涂布脱模剂，在模具中放置至少一层玻璃纤维粗纱织物，在模具中注塑一种未硬化环氧树脂混合物，压缩模具中的环氧树脂混合物，在约２０℃－８０℃范围内将模具中的环氧树脂混合物硬化３０分钟以上，将硬化环氧树脂混合物从模具中脱模，并将硬化环氧树脂混合物在约２０℃－３５℃范围内固化约２４小时形成产品。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体地说，涉及一种包含硬化环氧树脂混合物的，其中该混合物中含有环氧树脂、二氧化硅和增强材料如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和凯夫拉纤维，以及至少一层玻璃纤维粗纱织物。
技术介绍
一般地，可采用各种方法如钢板粘合法、预加应力法以及横截面增长法用于增强和修补混凝土构件。采用钢板粘合法增强桥面的弯曲强度或桥墩的剪切强度。当预应力的大小小于希望值时在混凝土铸造中采用预应力法。当增强棒的数量和混凝土构件的横截面大小不够时，采用横截面增强法。最近，钢板粘合法在上述提及的方法中是被使用的最广泛的一种方法。在该方法中，钢板通过粘固剂材料如环氧树脂被粘合到混凝土表面，能够保证在混凝土表面和钢板之间剪切应力的传递和具有足够的粘合强度。然而，在这种方法中，需要持续维护以保持混凝土表面与钢板之间的粘合强度。并且，当混凝土构件暴露于海水中，因为钢板的腐蚀或与粘固剂材料耐久性相关的问题很难进行充分的增强或维修。而且，随着钢板数量的增加构件负载也增加，其中钢具有相对较高的比重。此外，钢板通常被粘合在构件的底面上。因此，需要大量的工时和工人，由此增加了成本。通过利用纤维增强塑料(FPP)板代替钢板，由腐蚀引起的问题就会得到避免。但是，FPP板具有如此低的强度以致于它的作用只能是作为混凝土表面的覆盖物。为了解决这些问题，曾提出了几种改进的方法，例如题目为“用于增强混凝土构件的环氧树脂板及其制造方法”的由本申请人提交的韩国公开出版物No.174,161、或题目为“热固性树脂复合材料板”的日本公开出版物No.4-67946所述的方法。这些方法中提出的树脂板包括作为增强材料的金属线。但是，金属线使用一段时间后会被腐蚀，使树脂材料与金属线之间的粘合强度下降，并且还会使树脂板中的裂缝或脱层扩展。另外，金属线的耐候性和耐化学性不够充分，且大多数情况下，物理性能如拉伸强度或压缩强度因粘合强度减弱而遭到破坏。专利技术概述因此，本专利技术的一个目的是提供一种纤维增强环氧树脂产品，通过将环氧树脂与短纤维混合后并将混合物铸塑到布置有至少一层玻璃纤维粗纱织物的模具中，使该产品具有改进的物理和化学性能并具有较好的耐候性和耐化学性。本专利技术的另外一个目的是提供一种制造这种纤维增强环氧树脂产品的方法。本专利技术的纤维增强环氧树脂板可用在各种领域，如，1)增强和维修各种混凝土构件，2)保护处于海水、污水、冰冻—融化破坏或其他化学作用中的混凝土构件的表面，3)隧道衬里的增强，4)容器接线柱的角铸塑板，5)车辆滑块等等。按照本专利技术的优选实施方案，提供了一种制造纤维增强环氧树脂产品的方法，包括以下步骤为产品提供模具；将脱模剂涂于模具的内表面；在模具中放置至少一层玻璃纤维粗纱织物；将一种未硬化环氧树脂混合物铸塑到模具中；在模具中压缩环氧树脂混合物；在约20℃-约80℃之间使环氧树脂混合物在模具中硬化30分钟以上；将硬化环氧树脂混合物从模具中脱模；然后在约20℃-35℃之间将硬化环氧树脂混合物固化约24小时形成产品。根据本专利技术另一个优选实施方案，提供一种纤维增强环氧树脂产品，包含硬化环氧树脂混合物，该混合物中包含环氧树脂、二氧化硅和纤维材料，其中纤维材料是选自玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和凯夫拉纤维或者它们的混合物的一种材料，以及按照彼此互相平行的位置被放置在硬化环氧树脂混合物中的至少一层玻璃纤维粗纱织物。专利技术简述通过下面结合附图对优选实施方案进行的描述，本专利技术的上述及其它目的和特征将会变得更加清楚，其中附图说明图1A-1F表示制造本专利技术纤维增强环氧树脂产品的示例性方法；图2表示的是按照本专利技术方法制造的纤维增强环氧树脂板的截面图；图3描述的是本专利技术的纤维增强环氧树脂板粘合在混凝土构件表面进行增强的截面图；图4A表示的是本专利技术纤维增强环氧树脂产品的一个应用，即角铸塑板的平面图；图4B是图4A所示角铸塑板的侧视图；图4C显示的是本专利技术板的安装图；图5A-5C显示的是按照本专利技术方法制造的车辆滑块；图6是已安装的车辆滑块的仰视图；图7描绘的是沿图6线I-I得到的截面图。具体实施方案的描述图1A-图1F表示的是按照本专利技术制造纤维增强环氧树脂产品的示例性方法。步骤(a)提供一个预定大小的矩形模具(10)并去除上面的污物或其他不必要的物质。根据最终产品的用途模具(10)有各种大小和形状。优选地，模具(10)由耐久性的金属组成且清理内表面后可再次利用。步骤(b)将常用型脱模剂以均匀厚度涂布在模具(10)的内表面上，脱模剂(20)易于使最终产品与模具分离。步骤(c)将具有预定网眼大小的第一层纤维网(30A)布置在模具(10)中脱模剂(20)上。在此之前，第一层纤维网(30A)被切割成适于模具的合适尺寸并可以被环氧树脂浸渍以增强强度。优选地，用于浸渍的环氧树脂具有以下物理性能粘度小于或等于380mPas(380csp)，凝胶时间约15分钟，压缩强度大于或等于1000kg/cm2，弯曲强度大于或等于500kg/cm2，剪切强度大于或等于800kg/cm2，粘合强度大于或等于130kg/cm2，拉伸断裂应变速率大于或等于0.02，膨胀系数为1.0×10-5-2.0×10-5cm/cm/℃，热变形温度50-70℃。步骤(d)将环氧树脂与增强纤维材料按照比例9∶1混合并将混合物铸塑在浸渍过环氧树脂的第一层纤维网(30A)上(第一铸塑步骤)。该混合物包括环氧树脂、少量粘固剂、二氧化硅及切割后的增强纤维材料。增强纤维材料选自玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和凯夫拉纤维或其混合物。优选地，该步骤中的环氧树脂具有以下性能比重1.15-1.20，硬度M70-M80，粘度19,000-24,000cps，吸收率小于或等于0.14％，收缩率小于或等于1.1％，环氧当量为180-230。二氧化硅的优选性能如下纯度大于或等于95％，比重2.25-2.65，莫氏硬度6.5-7.0及PH值7-9。步骤(e)第一铸塑步骤后，将与第一层纤维网(30A)的大小和形状相同的第二层纤维网(30B)放置到模具中，并且将环氧树脂混合物铸塑在其上(第二铸塑步骤)。当第二铸塑步骤完成后，将第三层纤维网(30C)按照与第一和第二纤维网(30A，30B)平行的方向配置到模具中。纤维网层的数目根据最终环氧树脂产品的用途可改变。当用于增强和修理混凝土构件时，最终环氧树脂产品优选具有多层，并且，例如层数和纤维数可根据由结构分析得到的所需的强度增加情况而决定。当第一和第二铸塑步骤完成后，通过振动器对模具(10)施加振动这样使得纤维网络被移到环氧树脂混合物中如图1E所示。振动步骤完成后，环氧树脂混合物在60℃下硬化30分钟，然后用1000kg负载压缩。下一步，环氧树脂混合物在80℃下硬化3小时。步骤(f)将硬化的环氧树脂混合物从模具(10)脱模并在25℃-30℃之间固化一段预定时间形成纤维增强环氧树脂产品(1)。模具(10)在将其上面的污物去除后可被再次使用。图2表示根据本专利技术方法制造的纤维增强环氧树脂板的截面图。图3是粘合在混凝土构件表面用于增强的纤维增强环氧树脂板的截面图。首先，混凝土构件(80)的表面被预处理。确定被增强和修理的表面积并测量混凝土构件的压缩强度。增强板的大小根据所需强度确定。去除混凝土构件的损坏部件并预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造纤维增强环氧树脂产品的方法，包括：为产品提供模具；对模具的内表面涂布脱模剂；在模具中提供至少一层玻璃纤维粗纱织物；在模具中铸塑一种未硬化环氧树脂混合物；压缩模具中的环氧树脂混合物；在约２０℃－约８０℃之间将模 具中的环氧树脂混合物硬化３０分钟以上；将硬化的环氧树脂混合物从模具中脱模；和在约２０℃－约３５℃之间将已硬化环氧树脂混合物固化约２４小时形成产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁东保，
申请(专利权)人：瑾亨企业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]