專利名稱：樹脂基復(fù)合材料井蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢查地下設(shè)施(如自來水、排水、電信、電力、燃氣、熱力、消防、環(huán)衛(wèi)等)用的人孔井蓋，涉及一種玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料的檢查井蓋。
背景技術(shù)：
目前，公知的檢查井蓋有鑄鐵井蓋、鋼纖維增強水泥基復(fù)合材料井蓋、少數(shù)其他復(fù)合材料井蓋。鑄鐵井蓋脆性大，不耐沖擊，腐蝕嚴重，不美覌，車壓有很大噪音，重量大，不易施工，而且被盜現(xiàn)象嚴重?，F(xiàn)有技術(shù)在鑄鐵井蓋上增設(shè)了各種防盜機構(gòu)，雖然能在一定程度上解決被盜問題，但使加工、制造及安裝復(fù)雜化，且增大了成本。鋼纖維增強水泥基復(fù)合材料井蓋強度低，不耐沖擊，承載較小，笨重、使用不便。其他復(fù)合材料井蓋生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不利于推廣。近年來，研究單位也相繼開發(fā)了一些玻璃鋼檢查井蓋，如CN1101961A公開了一種玻璃鋼窨井蓋及其生產(chǎn)方法，由于它在材料配方、結(jié)構(gòu)形式、特別是玻璃纖維的鋪設(shè)工藝等方面存在不足，因此造成產(chǎn)品強度低，剛性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，且成本較高的缺點，從而沒有得到推廣應(yīng)用。

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，提供一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，給出特定的構(gòu)造、材料配方、生產(chǎn)方法，使產(chǎn)品具有質(zhì)量輕、強度高、承載大、不腐蝕、耐沖擊、抗疲勞、工藝簡單，成本低等優(yōu)點，并能很好地解決鑄鐵井蓋被盜的問題，成為鑄鐵井蓋的理想替代產(chǎn)品。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座配合的支撐邊沿、封閉井口的平板、設(shè)置在平板下面的加強筋。所述的復(fù)合材料由樹脂、玻璃纖維、固化劑、促進劑組成，其重量百分比為樹脂50-57％、玻璃纖維35-45％、固化劑1-2％、促進劑2-3％。所述的加強筋為至少由4條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。所述的樹脂可以是不飽和聚酯樹脂；所述的玻璃纖維可以是無堿玻璃纖維；所述的固化劑可以是過氧化甲乙酮；所述的促進劑可以是異鋅酸鈷苯乙烯溶液。為提高防老化性能，在所述的復(fù)合材料中可以添加防老化劑，為提高井蓋阻燃性能，在所述的復(fù)合材料中可以添加阻燃劑，在選用特定顏色時，在所述的復(fù)合材料中可以添加色漿等輔助材料。其重量百分比為防老化劑0.5-2.5％，阻燃劑0.5-4％，色漿1-4％。
樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其工藝步驟為(1)將35-45％的玻璃纖維鋪設(shè)在成型模具的型腔內(nèi)；(2)合模，將50-57％的樹脂、并配以1-2％的固化劑、2-3％的促進劑，注射入模具內(nèi)；(3)固化后開模，修邊。
所述將35-45％的玻璃纖維鋪設(shè)在成型模具的型腔內(nèi)，是在型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在型腔的平板部位鋪設(shè)滿相互交錯45度的玻璃纖維方格布。
所述在型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，其纏繞方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
在需要添加輔助材料時，其所述工藝步驟(2)為合模，將50-57％的樹脂、并配以1-2％的固化劑、2-3％的促進劑、0.5-2.5％的防老化劑、0.5-4％的阻燃劑、1-4％的色漿，注入模具內(nèi)。
注射工藝參數(shù)溫度26-30度，壓力78-83KPa。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于選用了不飽和聚酯樹脂為基體材料、無堿玻璃纖維為增強材料的復(fù)合材料及其所述配方，再加上合理的網(wǎng)格形加強筋結(jié)構(gòu)設(shè)計、玻璃纖維束纏繞鋪層設(shè)計，采用先進的RTM(樹脂傳遞模塑)成型方法、合適的工藝參數(shù)注射成型，使得產(chǎn)品強度高、剛性好，承載大、耐沖擊。由于采用了RTM成型工藝，改變了以往玻璃鋼井蓋生產(chǎn)過程復(fù)雜、用料多、成型周期長的缺點，簡化了工藝、降低了成本。
本發(fā)明按照中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準《再生樹脂復(fù)合材料檢查井蓋》中的規(guī)定，做了承載能力實驗。產(chǎn)品在240KN試驗載荷下，無裂紋、無斷面分層，殘留變形在(1/500)D之內(nèi)，達到了標準中重型等級的指標。是鑄鐵井蓋的理想替代產(chǎn)品，并能很好地解決鑄鐵井蓋被盜的問題。
下面將通過實施例、結(jié)合附圖，對本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點作進一步的說明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)；圖2是一種樹脂基復(fù)合材料井蓋的剖面示意圖；圖3是成型模具的俯視圖及纖維束纏繞方法示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟框圖；圖6是防翻蓋螺栓與支座配合的示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1、2所示，一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座7配合的支撐邊沿3、封閉井口的平板1、設(shè)置在平板下面的加強筋2、位于平板上面的起蓋孔5，所述加強筋2為8條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。所述復(fù)合材料由不飽和聚酯樹脂、無堿玻璃纖維、過氧化甲乙酮、異鋅酸鈷苯乙烯溶液組成，其重量百分比為不飽和聚酯樹脂57％、無堿玻璃纖維35％、過氧化甲乙酮1％、異鋅酸鈷苯乙烯溶液2％。
如圖3、4、5所示，樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其工藝步驟為(1)將35％的玻璃纖維在模具6型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在模具6型腔的平板部位鋪設(shè)18層相互交錯45度0.4mm的玻璃纖維方格布。
纏繞玻璃纖維束的方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
(2)合模，將57％的不飽和聚酯樹脂、并配以1％的過氧化甲乙酮、2％的異鋅酸鈷苯乙烯溶液，注入模具6內(nèi)，注射溫度26度、壓力78Kpa；(3)固化2小時后開模，修邊。
實施例2如圖1、2所示，一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座7配合的支撐邊沿3、封閉井口的平板1、設(shè)置在平板下面的加強筋2、位于平板上面的起蓋孔5，所述加強筋2為8條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。所述復(fù)合材料由不飽和聚酯樹脂、無堿玻璃纖維、過氧化甲乙酮、異鋅酸鈷苯乙烯溶液組成，其重量百分比為不飽和聚酯樹脂50％、無堿玻璃纖維45％、過氧化甲乙酮2％、異鋅酸鈷苯乙烯溶液3％。
如圖3、4、5所示，樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其工藝步驟為(1)將45％的玻璃纖維在模具6型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在模具6型腔的平板部位鋪設(shè)18層相互交錯45度0.4mm的玻璃纖維方格布。
纏繞玻璃纖維束的方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
(2)合模，將50％的不飽和聚酯樹脂、并配以2％的過氧化甲乙酮、3％的異鋅酸鈷苯乙烯溶液，注入模具6內(nèi)，注射溫度30度、壓力83KPa；(3)固化2小時后開模，修邊。
實施例3如圖1、2所示，一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座7配合的支撐邊沿3、封閉井口的平板1、設(shè)置在平板下面的加強筋2、位于平板上面的起蓋孔5，所述加強筋2為8條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。所述復(fù)合材料由不飽和聚酯樹脂、無堿玻璃纖維、過氧化甲乙酮、異鋅酸鈷苯乙烯溶液、防老化劑、阻燃劑、色漿組成，其重量百分比為不飽和聚酯樹脂50％、無堿玻璃纖維45％、過氧化乙酮2％、異鋅酸鈷苯乙烯溶液3％、防老化劑2.5％，阻燃劑4％，色漿4％。
如圖3、4、5所示，樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其工藝步驟為(1)將45％的玻璃纖維在模具6型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在模具6型腔的平板部位鋪設(shè)9層相互交錯45度0.8mm的玻璃纖維方格布。
纏繞玻璃纖維束的方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
(2)合模，將50％的不飽和聚酯樹脂、并配以2％的過氧化甲乙酮、3％的異鋅酸鈷苯乙烯溶液、2.5％的防老化劑，4％的阻燃劑、4％的色漿注入模具6內(nèi)，注射溫度30度、壓力80KPa；(3)固化2小時后開模，修邊。
實施例4如圖1、2所示，一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座7配合的支撐邊沿3、封閉井口的平板1、設(shè)置在平板下面的加強筋2、位于平板上面的起蓋孔5，所述加強筋2為8條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。所述復(fù)合材料由不飽和聚酯樹脂、無堿玻璃纖維、過氧化甲乙酮、異鋅酸鈷苯乙烯溶液、防老化劑、阻燃劑、色漿組成，其重量百分比為不飽和聚酯樹脂48％、無堿玻璃纖維40％、過氧化甲乙酮1.5％、異鋅酸鈷苯乙烯溶液2.5％、防老化劑2％，阻燃劑3％，色漿3％。
如圖3、4、5所示，樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其工藝步驟為(1)將40％的玻璃纖維在模具6型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在模具6型腔的平板部位鋪設(shè)9層相互交錯45度0.8mm的玻璃纖維方格布。
纏繞玻璃纖維束的方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
(2)合模，將48％的不飽和聚酯樹脂、并配以1.5％的過氧化甲乙酮、2.5％的異鋅酸鈷苯乙烯溶液、2％的防老化劑，3％的阻燃劑、3％的色漿注入模具6內(nèi)，注射溫度28度、壓力80KPa；(3)固化2小時后開模、修邊。
實施例5如圖1、2所示，一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座7配合的支撐邊沿3、封閉井口的平板1、設(shè)置在平板下面的加強筋2、位于平板上面的起蓋孔5，所述支撐邊沿3上設(shè)有對稱的兩個防翻蓋螺栓4，它與支座7上開設(shè)的槽口8相配合。安裝時，將井蓋邊沿突出來的兩個螺栓4，對準支座上的槽口8放下，然后逆時針轉(zhuǎn)動一個角度放平即可。這種裝置既可防止車壓井蓋時翻蓋，又可起到防盜作用。
其他結(jié)構(gòu)同上，工藝方法同實施例4。
權(quán)利要求
1.一種樹脂基復(fù)合材料井蓋，包括與支座(7)配合的支撐邊沿(3)、封閉井口的平板(1)、設(shè)置在平板下面的加強筋(2)，其特征在于所述的復(fù)合材料由樹脂、玻璃纖維、固化劑、促進劑組成，其重量百分比為樹脂50-57％、玻璃纖維35-45％、固化劑1-2％、促進劑2-3％所述的加強筋(2)為至少由4條縱橫交錯的加強筋構(gòu)成的網(wǎng)格筋。
2.按照權(quán)利要求1所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋，其特征在于所述的樹脂為不飽和聚酯樹脂；所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維；所述的固化劑為過氧化甲乙酮；所述的促進劑為異鋅酸鈷苯乙烯溶液。
3.按照權(quán)利要求1所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋，其特征在于所述復(fù)合材料可添加防老化劑、阻燃劑、色漿，其重量百分比為防老化劑0.5-2.5％，阻燃劑0.5-4％，色漿1-4％。
4.按照權(quán)利要求1所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于其工藝步驟為(1)將35-45％的玻璃纖維鋪設(shè)在井蓋成型模具的型腔內(nèi)；(2)合模，將50-57％的樹脂、并配以1-2％的固化劑、2-3％的促進劑，注入模具內(nèi)；(3)固化后開模，修邊。
5.按照權(quán)利要求4所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于所述將35-45％的玻璃纖維鋪設(shè)在成型模具的型腔內(nèi)，是在型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，在型腔的平板部位鋪設(shè)滿相互交錯45度的玻璃纖維方格布。
6.按照權(quán)利要求5所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于所述在型腔的加強筋部位纏繞玻璃纖維束，其纏繞方法是首先從腔口(a)沿縱向型腔連續(xù)纏饒，然后由最后一個縱向型腔口(b)饒邊沿纏兩圈，再由腔口(c)折向橫向型腔連續(xù)纏繞，直至纏滿。
7.按照權(quán)利要求4所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于所述工藝步驟(2)為合模，將50-57％的樹脂、并配以1-2％的固化劑、2-3％的促進劑、0.5-2.5％的防老化劑、2-4％的阻燃劑、2.5-4％的色漿，注入模具內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1所述的樹脂基復(fù)合材料井蓋，其特征在于所述支撐邊沿(3)上設(shè)有對稱的兩個防翻蓋螺栓(4)，它與支座(7)上開設(shè)的槽口(8)相配合。
全文摘要
樹脂基復(fù)合材料井蓋，屬于檢查地下設(shè)施用的人井孔蓋。公知的檢查井蓋多為鑄鐵井蓋，它脆性大、不耐沖擊、被盜現(xiàn)象嚴重?，F(xiàn)有技術(shù)也有少數(shù)玻璃鋼井蓋，由于它在結(jié)構(gòu)形式、材料配方以及生產(chǎn)工藝方面存在不足，因此產(chǎn)品強度低、剛性差、成本高。本發(fā)明由于采用合理的網(wǎng)格形加強筋結(jié)構(gòu)，以及玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料，和先進的RTM成型方法，因此，產(chǎn)品具有強度高、剛性好、承載大、耐沖擊、成本低等優(yōu)點。是鑄鐵井蓋的理想替代產(chǎn)品。
文檔編號C08K7/00GK1405233SQ02149379
公開日2003年3月26日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者張少琴, 常紅, 崔小朝, 常俐俐, 馬崇山, 林金保 申請人:太原重型機械學院應(yīng)用科學分院