專(zhuān)利名稱(chēng)：酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是一種酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
玻璃鋼型材又稱(chēng)纖維增強(qiáng)塑料(FRP)型材，是采用樹(shù)脂作基體材料，玻璃纖維作增強(qiáng)材料，通過(guò)一定的成型方法進(jìn)行復(fù)合、組裝而成。根據(jù)所采用的基體材料即樹(shù)脂的不同， 分為不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼型材、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼型材、乙烯基酯樹(shù)脂玻璃鋼型材和酚醛玻璃鋼型材等；根據(jù)其成型方法不同，又分為模塑玻璃鋼型材和拉擠玻璃鋼型材。模塑玻璃鋼型材是通過(guò)玻璃纖維交錯(cuò)編織、樹(shù)脂澆鑄模塑整體而成，具有極好的耐腐蝕性能；拉擠型材是通過(guò)連續(xù)纖維浸漬樹(shù)脂后，拉擠加熱固化，連續(xù)成型再組裝而成，具有更高的強(qiáng)度。近年來(lái)，由于特殊的阻燃少煙要求，越來(lái)越多的海上石油鉆井平臺(tái)使用酚醛拉擠玻璃鋼型材。而美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)制定的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)目前為各國(guó)普遍采用。根據(jù)測(cè)試結(jié)果(如阻燃測(cè)試、結(jié)構(gòu)抗火完整性測(cè)試等)，分為USCG —級(jí)，USCG 二級(jí)和USCG三級(jí)，其中USCG — 級(jí)為最高級(jí)別。由于目前世界上還沒(méi)有任何公司或產(chǎn)品取得USCG —級(jí)證書(shū)，所以USCG 二級(jí)為當(dāng)今海上石油鉆井平臺(tái)技術(shù)書(shū)中普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)。本專(zhuān)利涉及的酚醛拉擠玻璃鋼型材為USCG 二級(jí)酚醛拉擠玻璃鋼型材。酚醛拉擠玻璃鋼型材中作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維，一般是普通無(wú)堿玻璃纖維，但是這樣的酚醛拉擠玻璃鋼型材的耐高溫?zé)g性能差。而專(zhuān)利ZL200410014813. 2公開(kāi)了一種酚醛玻璃鋼格柵，其中的增強(qiáng)材料中加入了高強(qiáng)度玻璃纖維，高強(qiáng)度玻璃纖維的軟化點(diǎn)高，從而提高了酚醛拉擠玻璃鋼型材的耐燒蝕性，取得了 USCG 二級(jí)證書(shū)，但是高強(qiáng)度玻璃纖維價(jià)格較高，增加了酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)成本，不利于產(chǎn)品在市場(chǎng)的廣泛推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上的不足，提供一種生產(chǎn)原料價(jià)格便宜、易于獲得、且生產(chǎn)所得的產(chǎn)品的性能仍然可以耐高溫?zé)g的酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，步驟如下
A、準(zhǔn)備普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈；
B、將普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈排列成接近型材的形狀，型材經(jīng)過(guò)導(dǎo)向裝置導(dǎo)向到已經(jīng)加熱處理過(guò)的酚醛樹(shù)脂混合料池中進(jìn)行浸漬，酚醛樹(shù)脂混合料池中設(shè)有加熱裝置，酚醛樹(shù)脂混合料由氫氧化鋁和酚醛樹(shù)脂混合而成，氫氧化鋁的粒徑為1-8微米，氫氧化鋁與酚醛樹(shù)脂的重量比為0. 05 0. 3 :1 ；
C、為了使浸漬了酚醛樹(shù)脂的增強(qiáng)材料進(jìn)一步除去多余的酚醛樹(shù)脂，排除氣泡，型材浸漬后經(jīng)預(yù)成型模預(yù)成型，；
D、預(yù)成型后的型材進(jìn)入拉擠成型模具型腔進(jìn)行拉擠，拉擠牽引速度為IOOmm 200mm/ min,型腔拉擠后得酚醛玻璃鋼型材，拉擠成腔模具長(zhǎng)度為900mm 1100mm，拉擠成型模具上設(shè)定三個(gè)不同的加熱區(qū)一區(qū)溫度為i:35°C 145°C、二區(qū)溫度為220°C 230°C、三區(qū)溫度為 200°C 210°C。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用普通無(wú)堿玻璃纖維紗，并使用氫氧化鋁作為填料，其軟化點(diǎn)溫度超過(guò)了建筑物和建筑材料的防火標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的燃燒溫度927°C，所得的酚醛玻璃鋼型材可組裝成格柵，這樣的格柵具有通過(guò)美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)二級(jí)證書(shū)性能。本發(fā)明中采用的普通無(wú)堿玻璃纖維紗的價(jià)格只有高強(qiáng)度玻璃纖維紗的1/5 1/15，成本大大降低。
具體實(shí)施例方式
為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。酚醛玻璃鋼格柵的組成酚醛玻璃鋼格柵由若干根酚醛玻璃鋼拉擠“I”、“T”形等型材作為承載條經(jīng)鉆孔后，由酚醛拉擠一根中銷(xiāo)和酚醛拉擠二根邊銷(xiāo)穿入孔中作為連接穿桿，由環(huán)氧樹(shù)脂膠膠合，通過(guò)一定裝配工藝而制成的帶有空隙的格柵板。本發(fā)明一種酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，先準(zhǔn)備普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈；將普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈排列成接近型材的形狀，排列方式為 由普通無(wú)堿玻璃纖維紗、玻璃纖維連續(xù)氈經(jīng)過(guò)與產(chǎn)品(這里提到的產(chǎn)品是指酚醛“Ι”、“τ” 形型材)外形尺寸放大的模樣裝置導(dǎo)向到已經(jīng)加熱處理過(guò)的酚醛樹(shù)脂混合料池浸漬后(酚醛樹(shù)脂混合料池中設(shè)有加熱裝置)，經(jīng)預(yù)模成型模預(yù)成型，進(jìn)入拉擠成型模具型腔拉擠而成。酚醛樹(shù)脂混合料池中設(shè)有加熱裝置，拉擠前酚醋樹(shù)脂進(jìn)行加熱處理，以提高酚醋樹(shù)脂的交聯(lián)程度，使拉擠時(shí)即提高固化速度，又大大減少固化過(guò)程中釋放出來(lái)的水，因而使產(chǎn)品里的水分子在拉擠過(guò)程中就被驅(qū)趕掉而不致使產(chǎn)品內(nèi)產(chǎn)生氣泡或空穴。酚醛樹(shù)脂混合料由氫氧化鋁和酚醛樹(shù)脂混合而成，氫氧化鋁的粒徑為1-8微米，氫氧化鋁與酚醛樹(shù)脂的重量比為0. 05 0. 3 :1 ；型材浸漬后經(jīng)預(yù)模成型模預(yù)成型；預(yù)成型后的型材進(jìn)入拉擠成型模具型腔進(jìn)行拉擠，拉擠牽引速度為IOOmm 200mm/min，型腔拉擠后得酚醛玻璃鋼型材，拉擠成型模具長(zhǎng)度為900mm 1100mm，增加成型模具長(zhǎng)度可提高拉擠速度，提高生產(chǎn)效率，拉擠成型模具上設(shè)定三個(gè)不同的加熱區(qū)一區(qū)溫度為i:35°C 145°C、二區(qū)溫度為220°C 230°C、 三區(qū)溫度為200°C 210°C，拉擠成型模具的橫截面為產(chǎn)品橫截面的10—12倍，以保證產(chǎn)品加熱均勻和穩(wěn)定。本發(fā)明生產(chǎn)出來(lái)的型材高度為38. Imm 50. 8mm，在經(jīng)過(guò)927°C高溫?zé)g后，其型材殘余強(qiáng)度也不一樣，在具體的實(shí)施過(guò)程中應(yīng)根據(jù)對(duì)力學(xué)性能和對(duì)型材殘余強(qiáng)度的不同要求，來(lái)選擇相應(yīng)的型材高度。實(shí)施例一
給出一種拉擠酚醛玻璃鋼型材，其規(guī)格為高為38. Imm的工字鋼高，相鄰工字鋼中心距為38. Imm,以酚醛樹(shù)脂作為基體，采用普通無(wú)堿玻璃纖維紗，再使用占酚醛樹(shù)脂重量5% 30%的粒徑為1-8微米的氫氧化鋁作為填料，拉擠成型模具上設(shè)定三個(gè)不同的加熱區(qū)一區(qū)溫度為i:35°C 145°C、二區(qū)溫度為220°C 230°C、三區(qū)溫度為200°C 210°C，經(jīng)拉擠而成。酚醛玻璃鋼型材經(jīng)過(guò)927°C高溫?zé)g后，在跨距為1120mm情況下，其殘余斷裂強(qiáng)度約為 5. 02kN/ m2，通過(guò)USCG 二級(jí)證書(shū)測(cè)試。實(shí)施例二給出一種拉擠酚醛玻璃鋼型材，其規(guī)格為高為50. 8mm的工字鋼高，相鄰工字鋼中心距為38. Imm,以酚醛樹(shù)脂作為基體，采用普通無(wú)堿玻璃纖維紗，再使用占酚醛樹(shù)脂重量5% 30%的粒徑為1-8微米的氫氧化鋁作為填料，拉擠成型模具上設(shè)定三個(gè)不同的加熱區(qū)一區(qū)溫度為i:35°C 145°C、二區(qū)溫度為220°C 230°C、三區(qū)溫度為200°C 210°C，經(jīng)拉擠而成。酚醛玻璃鋼型材經(jīng)過(guò)927°C高溫?zé)g后，在跨距為1120mm情況下，其殘余斷裂強(qiáng)度約為 10. IlkN/ m2，通過(guò)USCG 二級(jí)證書(shū)測(cè)試。 本發(fā)明采用普通無(wú)堿玻璃纖維紗，而普通無(wú)堿玻璃纖維紗的價(jià)格只有高強(qiáng)度玻璃纖維紗的1/5 1/15，成本大大降低，加工時(shí)并使用氫氧化鋁作為填料，氫氧化鋁改善了酚醛樹(shù)脂工藝性及產(chǎn)品的性能，并降低了成本，提高了機(jī)械強(qiáng)度和硬度，減少了產(chǎn)品體積收縮率，增加了耐熱性、息熄性，增加了酚醛樹(shù)脂的粘度，降低了流動(dòng)性；其軟化點(diǎn)溫度超過(guò)了建筑物和建筑材料的防火標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的燃燒溫度927°C。所得的酚醛玻璃鋼型材可組裝成格柵，這樣的格柵具有通過(guò)美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)二級(jí)證書(shū)的性能超低燃燒速率為0，并能支撐 5. 02千牛/平方米(105磅/平方英尺)的直線荷載并且支撐這個(gè)荷載不倒塌。
權(quán)利要求
1.一種酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟如下A、準(zhǔn)備普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈；B、將普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈排列成接近型材的形狀，型材經(jīng)過(guò)導(dǎo)向裝置導(dǎo)向到已經(jīng)加熱處理過(guò)的酚醛樹(shù)脂混合料池中進(jìn)行浸漬，酚醛樹(shù)脂混合料池中設(shè)有加熱裝置；C、為了使浸漬了酚醛樹(shù)脂的增強(qiáng)材料進(jìn)一步除去多余的酚醛樹(shù)脂，排除氣泡，型材浸漬后經(jīng)預(yù)成型模預(yù)成型，；D、預(yù)成型后的型材進(jìn)入拉擠成型模具型腔進(jìn)行拉擠，拉擠牽引速度為IOOmm 200mm/ min,型腔拉擠后得酚醛玻璃鋼型材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，其特征在于所述酚醛樹(shù)脂混合料由氫氧化鋁和酚醛樹(shù)脂混合而成，所述氫氧化鋁的粒徑為1-8微米，所述氫氧化鋁與酚醛樹(shù)脂的重量比為0. 05 0. 3 :1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，其特征在于所述拉擠成型模具長(zhǎng)度為900mm 1100mm，所述拉擠成型模具上設(shè)定三個(gè)不同的加熱區(qū)一區(qū)溫度為 135°C 145°C、二區(qū)溫度為220°C 230°C、三區(qū)溫度為200°C 210°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種酚醛玻璃鋼型材的生產(chǎn)方法，具體步驟為準(zhǔn)備普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈；將普通無(wú)堿玻璃纖維紗和玻璃纖維連續(xù)氈按規(guī)定排列成接近型材的形狀，型材經(jīng)過(guò)導(dǎo)向裝置導(dǎo)向到已經(jīng)加熱處理過(guò)的酚醛樹(shù)脂混合料池中進(jìn)行浸漬，酚醛樹(shù)脂混合料池中設(shè)有加熱裝置；型材浸漬后經(jīng)預(yù)模成型模預(yù)成型；預(yù)成型后的型材進(jìn)入拉擠成型模具型腔進(jìn)行拉擠，拉擠模具溫度設(shè)定為135℃～230℃，拉擠牽引速度為100mm～200mm/min，型腔拉擠后得酚醛玻璃鋼型材。本發(fā)明具有生產(chǎn)原料價(jià)格便宜、易于獲得、且生產(chǎn)所得的產(chǎn)品的性能仍然可以耐高溫?zé)g的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C70/52GK102490378SQ20111042609
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者張躍進(jìn), 趙沐通 申請(qǐng)人:中格復(fù)合材料(南通)有限公司