專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高分子復(fù)合材料井蓋及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路設(shè)施制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種高分子復(fù)合材料井蓋及其制造方法。
背景技術(shù)：
早期井蓋多采用生鐵鑄成，經(jīng)常被盜，不僅造成人力物力的浪費(fèi)，而且?guī)?lái)的道路缺陷也是困擾各大城市一大難題。新型的高分子復(fù)合材料井蓋出現(xiàn)后，由于其產(chǎn)品無(wú)回收價(jià)值，徹底解決了防盜的問(wèn)題。目前的高分子復(fù)合材料井蓋大多主要是采用樹(shù)脂和纖維作為主要原料，經(jīng)高溫高壓一次模壓成型，該產(chǎn)品由于具有密度高、硬度高、壓強(qiáng)高、重量輕、抗腐蝕、抗老化等特點(diǎn)，是鑄鐵井蓋最理想的替代品。
但當(dāng)高分子技術(shù)應(yīng)用到井蓋的實(shí)際生產(chǎn)中時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)了在生產(chǎn)過(guò)程中各成分的比例是影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本的關(guān)鍵因素，若組分控制不當(dāng)，會(huì)造成產(chǎn)品形成軟料變形，導(dǎo)致增加打磨工序，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品抗拉和抗沖擊能力下降，容易變形，壽命短。如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1730843公開(kāi)的“一種井蓋及其制造方法”，該井蓋為主要采用橡膠材料制作的蓋體與基座，制作過(guò)程首先將廢舊輪胎粉碎，其次在粉碎后的廢舊輪胎中加入膠水，并使其混合均勻，該膠水為聚胺酯及聚醚合成膠。然后將加入了膠水的廢舊輪胎碎塊擠壓成型，形成井蓋的蓋體及基座。雖然該發(fā)明具備有廢物二次利用的特點(diǎn)，并且具有較好的減震效果，但是該材質(zhì)的承載能力并不能達(dá)到要求，而且強(qiáng)度差，易發(fā)生斷裂。又如中國(guó)專(zhuān)利ZL200410040426.6公開(kāi)的“高分子復(fù)合材料模壓檢查井蓋及其制造方法”，主要是由25％～35％的高分子不飽和樹(shù)脂、20％～30％的短切玻璃纖維、10％～20％硬橡膠組成，該法采用硬橡膠作為填充劑，其實(shí)施例中同時(shí)添加了重鈣粉，雖然有效的提高了高分子復(fù)合材料模壓檢查井蓋的強(qiáng)度和承載能力，但是硬橡膠和重鈣粉市場(chǎng)售價(jià)高，直接影響該井蓋的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種利用煤灰為主要填充料制作的高分子復(fù)合材料井蓋及其制造方法。
本發(fā)明所述的高分子復(fù)合材料井蓋，是由下述百分比的原料制成的煤灰45％～70％、纖維15％～30％、高分子不飽和樹(shù)脂5％～15％，其余為固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料組成的混合物，攪拌后，用T形鋼筋骨架夾在混合物之間，通過(guò)液壓機(jī)，將模具加溫加壓，保溫后脫模而成。
本發(fā)明采用煤灰和纖維為主要材料，據(jù)測(cè)定，煤灰的主要成分為氮0.02％～0.05％，磷0.2～0.8％，鉀2.7～3％，鈣1～8％，鐵6～7.2％，煤灰由于熔融溫度高、機(jī)械強(qiáng)度高、高熱穩(wěn)定性、抗腐蝕等特點(diǎn)極其適合作為井蓋的填充材料，在井蓋的成分中加入纖維并同時(shí)采用T形鋼筋結(jié)構(gòu)，可以有效的增加井蓋的韌性和強(qiáng)度。
所述的T形鋼筋結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，不需焊接，降低成本的同時(shí)，還能有效的提高產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊能力。
本發(fā)明所述的高分子復(fù)合材料井蓋制作方法主要包括下例步驟a、備料在常溫下，向攪拌機(jī)中倒入45％～70％的煤灰和5％～15％的高分子不飽和樹(shù)脂，攪拌3～6分鐘后加入15％～30％的纖維，一起攪拌1～4分鐘。然后加入固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料等混合物，攪拌2～5分鐘，使各原料充分混勻即可。
b、填料先將脫摸劑涂抹或均勻噴涂到模具上，向模具型腔內(nèi)倒入30％～60％的原料混合物，放上T形鋼筋骨架，再倒入剩余的原料混合物。
c、模壓成型待所有原料混合物加入模具型腔完畢后，合上模具，壓力控制在200～300噸范圍內(nèi)，溫度控制在100～150℃范圍內(nèi)，保持8～15分鐘后，開(kāi)啟模具，頂出即可。
本發(fā)明所述的高分子模壓井蓋及其制造方法具有以下特點(diǎn)1、防盜由于本發(fā)明所述的井蓋采用的原材料主要為煤灰，纖維和高分子不飽和樹(shù)脂，無(wú)再生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，能從根本上防止類(lèi)似因鑄鐵、水泥類(lèi)井蓋被盜而引起的安全事故發(fā)生。
2、耐磨性強(qiáng)本發(fā)明所述的井蓋的填充物主要為煤灰和纖維。煤灰具有熔融溫度高、機(jī)械強(qiáng)度高、高熱穩(wěn)定性、抗腐蝕等特性。同時(shí)纖維能有效的提高產(chǎn)品的韌性和強(qiáng)度，從而大幅度的提高了產(chǎn)品的耐磨性。經(jīng)檢驗(yàn)證明，采用本發(fā)明所述的配方制備的高分子復(fù)合材料井蓋使用年限能達(dá)到30年以上。
3、環(huán)保，無(wú)污染鑄鐵類(lèi)井蓋在使用過(guò)程因環(huán)境因素易生銹，易被酸堿腐蝕，污染環(huán)境。本發(fā)明所述的井蓋具有耐化學(xué)腐蝕性能，耐老化，無(wú)撞擊噪音不擾民，不生銹、不會(huì)破碎斷裂、耐污跡，抗污染等特點(diǎn)，經(jīng)檢測(cè)，證實(shí)其耐酸及耐堿性能已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保衛(wèi)生要求。
4、承載能力強(qiáng)本發(fā)明所述的制備方法中用于井圈支承座的剛性網(wǎng)刪骨架為T(mén)形鋼筋結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品制造過(guò)程中各原料的比例控制，有效的提高了產(chǎn)品的承載能力，承載強(qiáng)度可達(dá)40噸，已經(jīng)達(dá)到并超過(guò)同類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)標(biāo)要求。
5、美觀本發(fā)明所述配方中可以根據(jù)實(shí)際需要，添加不同顏色的顏料，生產(chǎn)出任何顏色的彩色井蓋。并可根據(jù)用戶(hù)的需要，選擇不同花形，生產(chǎn)出不同花紋的產(chǎn)品，不僅外型時(shí)尚美觀，同時(shí)也有美化城市道路的功效。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、煤灰是在發(fā)電廠(chǎng)燃燒煤炭時(shí)，煤經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)物，每發(fā)1度電，即產(chǎn)生煤灰30～300克，由于煤灰造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，電廠(chǎng)一般都須特別挖洞加以掩埋處理。發(fā)明人通過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)煤灰具有熔融溫度高、機(jī)械強(qiáng)度高、高熱穩(wěn)定性、抗腐蝕等特點(diǎn)，利用煤灰作為填充物生產(chǎn)的高分子復(fù)合材料井蓋其硬度和強(qiáng)度均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)本發(fā)明技術(shù)能夠充分的利用煤灰，變廢為寶，解決了長(zhǎng)期困饒電廠(chǎng)的環(huán)境污染問(wèn)題。同時(shí)本發(fā)明技術(shù)中采用的纖維和不飽和樹(shù)脂及固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料在市場(chǎng)上均有銷(xiāo)售且用量較少，煤灰在原料中的比例最高可達(dá)到70％，所以本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有原料來(lái)源廣泛，成本低的特點(diǎn)。
2、現(xiàn)有技術(shù)中剛性網(wǎng)刪骨架普遍采用螺紋鋼結(jié)構(gòu)，由于該機(jī)構(gòu)焊點(diǎn)多，產(chǎn)品在加工過(guò)程中易發(fā)生假焊，虛焊，夾雜。同時(shí)在模壓加壓過(guò)程中易脫落，損壞模具，造成產(chǎn)品嚴(yán)重變形。本發(fā)明所采用的井圈支承座剛性網(wǎng)刪骨架為T(mén)形鋼筋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用整體澆鑄而成，無(wú)任何焊接點(diǎn)。其整體抗拉、抗壓、抗彎、抗剪能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中所采用的鋼性網(wǎng)刪骨架，不會(huì)產(chǎn)生假焊，虛焊和夾燥，制得大黃酸鍵合硅膠色譜固定相。
本實(shí)施例所得的大黃酸鍵合硅膠色譜固定相，其大黃酸鍵合硅膠固定相表面配體鍵合濃度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下表大黃酸鍵合硅膠固定相表面配體鍵合濃度

實(shí)施例2。
取Kromasil 5μm(340m2/g)球形活化硅膠50g為基質(zhì)。
(1)在氮?dú)夥障?，按活化硅膠(g)∶γ-氨基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑(mmoL)∶無(wú)水甲苯(mL)為1∶3.3∶9的比例，將γ-氨基丙基三甲氧基硅烷加入無(wú)水甲苯中，油浴迅速升溫至120℃，攪拌，在回流狀態(tài)下反應(yīng)10小時(shí)，繼續(xù)通氮?dú)庵敝潦覝?；過(guò)濾，固體用甲苯和甲醇洗滌，80℃下真空干燥，制得含氨基的硅膠前體；(2)按步驟(1)中活化硅膠(g)的單位用量計(jì)算大黃酸和氯化亞砜用量，按大黃酸(mmoL)為2.7，氯化亞砜(mL)為2.2的比例，將氯化亞砜加入到大黃酸中，在回流狀態(tài)下反應(yīng)2.5小時(shí)，真空蒸除剩余的氯化亞砜，得到大黃酸酰氯；(3)按步驟(1)中活化硅膠(g)的單位用量計(jì)算三乙胺的無(wú)水甲苯用量，按三乙胺(mL)為0.44，無(wú)水甲苯(mL)為11的比例，以無(wú)水甲苯為溶劑，在催化劑三乙胺的存在下，將前體硅膠與大黃酸酰氯在氮?dú)獗Ｗo(hù)和攪拌下回流反應(yīng)12小時(shí)，用甲苯作溶劑抽提10小時(shí)，再依次用甲苯、氯仿、丙酮、甲醇和丙酮洗滌濾液清亮，抽干，真空干燥，制得大黃酸鍵合硅膠色譜固定相。
本實(shí)施例所得的大黃酸鍵合硅膠色譜固定相，其大黃酸鍵合硅膠固定相表面配體鍵合濃度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下表大黃酸鍵合硅膠固定相表面配體鍵合濃度

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例11、備料在常溫下，向攪拌機(jī)中倒入45％～70％的煤灰和5％～15％的高分子不飽和樹(shù)脂，攪拌3～6分鐘后加入15％～30％的纖維，一起攪拌1～4分鐘。然后加入固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料等混合物，攪拌2～5分鐘，使各原料充分混勻即可。
2、填料先將脫摸劑涂抹或均勻噴涂到模具上，向模具型腔內(nèi)倒入30％～60％的原料混合物，放上T形鋼筋骨架，再倒入剩余的原料混合物。
3、模壓成型待所有原料混合物加入模具型腔完畢后，合上模具，壓力控制在200～300噸范圍內(nèi)，溫度控制在100～150℃范圍內(nèi)，保持8～15分鐘后，開(kāi)啟模具，頂出即可。
實(shí)施例21、備料在常溫下，向攪拌機(jī)中倒入60％的煤灰和15％的高分子不飽和樹(shù)脂，攪拌4分鐘后加入15％的纖維，一起攪拌3分鐘。然后加入固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料等混合物，攪拌4分鐘，使各原料充分混勻即可。
2、填料先將脫摸劑涂抹或均勻噴涂到模具上，向模具型腔內(nèi)倒入45％的原料混合物，放上T形鋼筋骨架，再倒入剩余的原料混合物。
3、模壓成型待所有原料混合物加入模具型腔完畢后，合上模具，壓力控制在200噸，溫度控制在120℃，保持10分鐘后，開(kāi)啟模具，頂出即可。
應(yīng)說(shuō)明的是本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式
，只要采用本發(fā)明所述的配方和T形鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)復(fù)合材料井蓋，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
需要指出的是本發(fā)明所述的復(fù)合材料井蓋不一定是圓形，可以是任何幾何形狀。同時(shí)本發(fā)明適用于各種道路設(shè)施覆蓋物的生產(chǎn)制造，包括井蓋、水箅。
權(quán)利要求
1.一種高分子復(fù)合材料井蓋，其特征在于，它是由45％～70％的煤灰、15％～30％的纖維、5％～15％的高分子不飽和樹(shù)脂，其余為固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料組成的混合物，攪拌后，用剛性網(wǎng)刪骨架在混合物之間，通過(guò)液壓機(jī)，將模具加溫加壓，保溫后脫模而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子復(fù)合材料井蓋，其特征在于，所述剛性網(wǎng)刪骨架為T(mén)形鋼筋結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子復(fù)合材料井蓋，其特征在于，其制造方法包括以下步驟a、在常溫下，向攪拌機(jī)中倒入45％～70％的煤灰和5％～15％的高分子不飽和樹(shù)脂，攪拌3～6分鐘后加入15％～30％的纖維，一起攪拌1～4分鐘。然后加入固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料等混合物，攪拌2～5分鐘，使各原料充分混勻即可。b、先將脫摸劑涂抹或均勻噴涂到模具上，向模具型腔內(nèi)倒入30％～60％的原料混合物，放上T形鋼筋骨架，再倒入剩余的原料混合物。c、所有原料混合物加入模具型腔完畢后，合上模具，壓力控制在200～300噸范圍內(nèi)，壓力控制在200～300噸范圍內(nèi)，溫度控制在100～150℃范圍內(nèi)，保持8～15分鐘后，開(kāi)啟模具，頂出即可。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高分子復(fù)合材料井蓋及其制造方法，該井蓋由45％～70％的煤灰、15％～30％的纖維、5％～15％的高分子不飽和樹(shù)脂，其余為固化劑，消泡劑，增強(qiáng)劑、硬質(zhì)酸鋅和顏料組成的混合物，攪拌后，用T形鋼筋骨架夾在混合物之間，通過(guò)液壓機(jī)，將模具加溫加壓，保溫后脫模而成。本發(fā)明制造的高分子復(fù)合材料井蓋具有耐磨性強(qiáng)，環(huán)保、無(wú)污染，承載能力強(qiáng)，外形美觀且能有效防盜等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B28C5/08GK1864962SQ20061002124
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者桂賓 申請(qǐng)人:桂賓