[发明专利]公路护栏用拉挤复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路护栏用拉挤复合材料的制备方法，采用拉挤成型技术制备适合于公路护栏的高强度的纤维增强树脂基复合材料。本发明属聚合物加工技术领域和公路围护设施技术领域。 

背景技术

传统的高速公路护栏的主要类型有钢板护栏和混凝土护栏。其中钢板护栏的特点是造型美观，视线诱导效果好，但制作耗能大，重量重，安装费事，造价高，不便于维修，养护费用高，表面为了防腐刷上防锈漆，尤其是在沿海地区，钢制护栏易受海洋气候的侵蚀，使用寿命大大缩短，易出交通事故。混凝土护栏的特点是造价与养护费用低，外观较差，重量重，而且最大的缺点是防护安全较差，一般存在两大安全隐患，一是在一定的碰撞条件下，失控车辆会爬上、超过或外侧倾翻过护栏，二是当车速较高、车体中心较低时，失控车辆会在护栏内侧翻车，而且混凝土难于回收利用，造成混凝土污染。因此，我国高质量的高速公路通常采用钢板护栏。而树脂基纤维复合材料制作高速公路护栏与钢相比具有如下优点：强度高、刚性小、比重轻、可大幅度改善防撞性能，减少乘员和车辆的撞击损伤；复合材料护栏具有耐腐蚀的特性，长期使用不用维护，可节省大量的维修费用，寿命是钢的两倍长，综合投资费低于钢护栏；工艺特性好，可随意改变其截面，而钢护栏无法做到这一点；可根据安装地段的不同，选用不同的色泽和造型，达到制品性能和装饰美观的一致性；因其极强的装饰和美化功能和终身不用维修的特点，近年来引起人们的广泛关注。欧美等发达国家已有树脂基纤维复合材料代替钢材和混凝土的护栏(P6149134US和P98107US等)，国内也有少量涉及(CN1113984A，CN1654745A，CN2282003Y和CN2312955Y等)，但由于有些复合材料需要加钢筋，而只能采用模压方法，非连续生产方法而使成本高，难于大规模使用，有些复合材料采用拉挤成型可连续化生产，但耐冲击性能还不够理想。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种公路护栏用拉挤复合材料的制备方法，制备的复合材料具有高强度、耐冲击、易于连续化生产等优点，可作为高质量公路护栏板。 

为实现这样的目的，本发明提出采用复配热固性树脂使之能成为互穿网络结构而进一步增加树脂基的性能，加入既能与不饱和聚酯又能与增强纤维有良好相互作用而同时又有优良韧性的复合增韧改性剂，并在复合材料的设计中加入缓冲剂来加强吸收由于车辆撞击而产生的冲击能，还采用复合纤维即用玻璃纤维和其他高性能纤维复配以提高可撞击性，同时加入交联剂、固化剂、填料、脱模剂和稳定剂，将其混合均匀再与复合纤维在拉挤成型设备中进行复合固化，得到高质量公路护栏板。 

本发明的方法具体为：将原料分为树脂基原料(A料)和纤维组合原料(B料)。按重量计，树脂基原料组分为：复配热固性树脂60-80份、交联剂10-30份、可反应增韧剂0.3-12份、固化剂0.1-7份、填料1-30份、脱模剂0.02-4份和稳定剂0.01-3份，各组分之和为100份，先将上述原料混合均匀，做为A料。纤维组合原料为：玻璃纤维60-80份，辅配纤维10-25份，缓冲剂为10-15份，各原料组分之和为100份，作为B料。然后将A料与B料按照重量比为1∶1-1∶5混合，在拉挤成型设备中进行复合固化，得到公路护栏用拉挤复合材料。 

本发明所述的复配热固性树脂为不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂和双马来酰亚胺中的两种或两种以上混合物。 

本发明所述的交联剂为氯化苯乙烯、乙烯基甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2，5-二溴苯乙烯或丁二烯，或它们的混合物。 

本发明所述的可反应增韧剂为单羧基封端尼龙、胺基封端尼龙、甲氧基封端聚乙二醇、马来酸酐接枝聚醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝低分子量聚乙烯或羟基封端聚二甲基硅氧烷，或它们的混合物。 

本发明所述的固化剂为过氧化环己酮、甲基四氢邻苯二甲酸酐、偶氮二异丁腈、过氧化甲乙酮、偶氮二异丁酸二甲酯、2，2-偶氮双(2-甲基丙脒)盐酸盐、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二酰、二乙胺基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、过氧化二烷烃、过氧化二异丙苯、过氧乙酸叔丁酯、马来酸酐、三聚氰胺、过氧化苯甲酰，取其中两种或两种以上的混合物。 

本发明所述的填料为碳酸钙、玻璃微珠、二氧化硅、云母、晶须、二氧化钛、硅灰石、三氧化二铝、木粉、高岭土、氧化镁、硫酸钡、氧化锌或炭黑，或是它们的混合物。