專利名稱：一種高速公路聚氯乙烯防護(hù)攔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種公路用的部件結(jié)構(gòu)，尤其是指一種用于高速公路防護(hù)攔，屬新材料應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前高速公路使用的防護(hù)攔多用鋼材制成。但鋼材護(hù)欄自重大，安裝、維修、維護(hù)不方便，耐腐蝕性差，易受汽車尾氣的嚴(yán)重侵蝕。標(biāo)識能力不佳。耐撞擊能力也有待提高。由于塑料科技的進(jìn)步，塑料性能的提高，塑料及其復(fù)合材料進(jìn)入高速公路防護(hù)攔，是必然發(fā)展的趨勢，高速公路采用塑料防護(hù)攔優(yōu)點(diǎn)很多，可克服鋼制護(hù)欄的許多欠缺。但樹脂不經(jīng)改進(jìn)、不經(jīng)復(fù)合，加工出來的防護(hù)攔是難于滿足需要的，用作高速公路防護(hù)攔的塑料有一些報(bào)道。經(jīng)過國內(nèi)專利檢索發(fā)現(xiàn)有一些相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，主要有如下一些專利1、專利申請?zhí)朇N94110275. 0，名稱為“玻璃鋼高速公路護(hù)欄”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種玻璃鋼高速公路護(hù)欄，包括2個以上欄板，3個以上欄板支柱，其特征在于所述的欄板為玻璃鋼平面欄板，或玻璃鋼異形欄板，2塊玻璃鋼平面或異形欄板的端頭搭疊，并用螺栓予以固定，然后再通過螺栓將其固定在欄板支柱上。2、專利申請?zhí)朇N96119860. 5，名稱為“高速公路護(hù)欄立柱橡膠橡塑柱帽”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種用橡膠及填加劑代替金屬和塑料制作的專用于高速公路護(hù)欄立柱橡膠橡塑柱帽，其配方主原料為橡膠，輔料為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、防老劑、硫化劑、橡膠促進(jìn)劑、橡膠硫化活性劑，橡膠增塑劑，本柱帽與金屬柱帽相比成本大大降低，柱帽盔外面為有倒角，安裝容易，又很難拔出，有效防止破壞和盜竊；產(chǎn)品耐老化，使用壽命長，其老化系數(shù)為O. 85，脆性溫度為_35°C，硬度為60— 80，扯斷力為50 —110公斤/厘米。3、專利申請?zhí)朇N97114256. 4，名稱為“高強(qiáng)度高彈性聚氨酯泡沫塑料在道路防護(hù)攔上的應(yīng)用”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種高強(qiáng)度、高彈性聚氨酯泡沫塑料在道路防護(hù)上的應(yīng)用。它是將高強(qiáng)度、高彈性的聚氨酯泡沫塑料制成防護(hù)體，并將防護(hù)體設(shè)置于需要進(jìn)行道路交通防護(hù)的任何部位。所述的防護(hù)體包括防護(hù)柱、防護(hù)欄、防護(hù)墻等，防護(hù)體通過埋設(shè)法，擺設(shè)法或緊固件固定法進(jìn)行設(shè)置。4、專利申請?zhí)朇N94110347. 1，名稱為“高強(qiáng)度玻璃鋼高速公路防護(hù)攔”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種高強(qiáng)度玻璃鋼高速公路護(hù)欄，涉及2個以上欄板，2個以上支承連接板，2個欄板端頭對接后，用螺栓固定在支承連接板上實(shí)現(xiàn)欄板之間的聯(lián)結(jié)，其特征在于所述的欄板由玻璃鋼體和金屬加強(qiáng)筋構(gòu)成，金屬加強(qiáng)筋設(shè)置在玻璃鋼體內(nèi)，且為一整體。5、專利申請?zhí)朇N200510117288.1 —種超高分子量聚乙烯公路護(hù)欄材料及其制造方法一種超高分子量聚乙烯公路護(hù)攔材料及其制造方法，其特征在于該護(hù)攔材料基本組成為重均分子量50萬以上的超高分子量聚乙烯，制品的縱向抗拉強(qiáng)度80-280MPa，斷裂伸長率45-450%;該護(hù)欄材料的制造方法主要包括如下步驟(I)預(yù)溶脹處理，將超高分子量聚乙烯UHMWPE粉料15-50重量份和室溫不溶、高溫溶解良好的輔料潛溶劑50-85重量份在50-120°C下進(jìn)行保溫預(yù)溶脹處理2-48小時形成預(yù)混料，并加入其他輔料阻燃劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑、聚烯烴及其共聚物、熱塑性彈性體；(2)溶解混煉，將上述預(yù)溶脹處理充分的UHMWPE預(yù)混料經(jīng)計(jì)量泵定量、連續(xù)地輸送進(jìn)平行同向雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步加熱、溶解、混煉成160-220°C的均勻熔體狀混合物；(3)擠出成型、拉伸強(qiáng)化，將上述高溫均勻熔體狀混合物連續(xù)送進(jìn)成型模頭和輔機(jī)組，經(jīng)熔體拉伸、冷卻結(jié)晶、固形物拉伸強(qiáng)化、冷卻成所需形狀的護(hù)欄材料。6、專利申請?zhí)朇N200520033439. O公路護(hù)攔板的復(fù)合材料防阻塊公路護(hù)攔板的復(fù)合材料防阻塊，其特征是它為塑料復(fù)合材料成型的環(huán)狀體1，環(huán)狀體上具有相對應(yīng)的兩個連接面2、3，在連接面上具有螺栓連接孔。本實(shí)用新型由于所述結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的技術(shù)效果是顯而易見的，即由于防阻塊硬質(zhì)塑料復(fù)合材料，日曬雨淋不會生銹、不腐蝕；抗撞擊力強(qiáng)，不變形；對車輛的撞擊具有彈性，損傷小。另還有報(bào)道一般建筑物的PVC護(hù)欄，改性PVC攔柵等。但是上述這些專利文獻(xiàn)都沒有有效提出如何改進(jìn)材料的配方和結(jié)構(gòu)，使其能完全適應(yīng)高速公路防護(hù)攔的用材的嚴(yán)格要求，因此在使用中仍然出現(xiàn)在耐候性、抗腐蝕性、耐化學(xué)性、使用壽命、加工性等方面的很多問題，急需進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的是針對高速公路防護(hù)攔的用材有嚴(yán)格的要求，機(jī)械力學(xué)性能需達(dá)到特定的數(shù)據(jù)，特別是抗沖擊性能要求很高，在耐候性、抗腐蝕性、耐化學(xué)性、使用壽命、加工性，維修及無毒環(huán)保等方面都要優(yōu)良的條件，提出一種新型高速公路防護(hù)攔的用材及其制備方法。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的所提出的技術(shù)實(shí)施方案是一種高速公路防護(hù)攔，采用玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)復(fù)合結(jié)構(gòu)，分為兩層，其內(nèi)層為玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)混合改性處理后的基體層，且玻璃纖維是以短纖維狀態(tài)均勻分布在基體樹脂聚氯乙烯(PVC)中的，玻璃纖維的長度為2-4mm ;外層為根據(jù)高速公路要求所制作的顏色層，顏色層與基體層貼合在一起。進(jìn)一步，所述的顏色層是噴涂在基體層上的。進(jìn)一步，所述的顏色層是粘接在基體層上的。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于1、采用了基體樹脂聚氯乙烯(PVC)PVC是最廣泛的塑料之一，相對來說，有較高強(qiáng)度，不易燃燒，有優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性，對化學(xué)品、腐蝕性氣體、液體有很好的抵抗力，加工方便，維修較易，收縮率低。同時它供應(yīng)充足，供選擇的型號多樣，價格較低，特別是它的生產(chǎn)可以不必依賴于石油原料，供應(yīng)穩(wěn)定?；谶@樣的優(yōu)勢，本實(shí)用新型選擇了 PVC為基體樹脂。但PVC本征的力學(xué)性能以及其他的綜合性能還不能滿足高速公路防護(hù)攔的要求，必須進(jìn)行改性、復(fù)合等處理。2、增加了增韌、沖擊改性劑提高PVC沖擊強(qiáng)度，使用沖擊改性劑。此類改性劑有多種，本實(shí)用新型采用的是兩種互補(bǔ)性的抗沖改性劑。一種是具有核殼結(jié)構(gòu)的改性劑，應(yīng)用ACR。ACR的核是彈性的丙烯酸脂類交聯(lián)體，殼是甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸乙脂(MMA--EA)共聚物，它與PVC相容，使加工性能提高，ACR在PVC中具海島結(jié)構(gòu)形態(tài)。ACR的彈性部分吸收沖擊的能量強(qiáng)，使PVC抗沖擊改性明顯。另外它使制品表面光潔，提高塑料的耐候性，耐老化性。在低溫時有高的沖擊強(qiáng)度。另一種抗沖劑是氯化聚乙烯(CPE，含氯量35%左右)CPE與PVC熔混加工中，微觀上形成有良好結(jié)合力的兩相結(jié)構(gòu)，CPE呈網(wǎng)狀形態(tài)，具有抗沖網(wǎng)的效應(yīng)。通過此兩種沖擊改性劑的共同作用，猶如兩道防沖障礙，可大幅提高制品的沖擊強(qiáng)度。3、采用玻璃纖維增強(qiáng)PVC玻璃纖維增強(qiáng)塑料具有很大優(yōu)勢。以玻璃纖維增強(qiáng)PVC在提高力學(xué)性能、抗蠕變性能，降低膨脹系數(shù)等方面都有顯著作用，并能夠增強(qiáng)耐候性、耐腐蝕侵蝕性。要達(dá)到理想效果還處決于玻璃纖維的表面處理與樹脂的連接性。4、進(jìn)行了微交聯(lián)接枝處理玻璃纖維與樹脂的緊密連接，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為兩步法，第一步采用含烯鍵的硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維連接，即玻璃纖維的表面偶聯(lián)劑處理；第二步是使連在玻璃纖維上的偶聯(lián)劑烯鍵與樹脂進(jìn)行接枝交聯(lián)，此交聯(lián)的發(fā)生一是靠熱的作用，二是靠引發(fā)劑及硫化助劑的作用，這里偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷(A-117)或乙烯基長鏈乙氧基硅烷等，引發(fā)劑為過氧化二異丙烯(DCP)，硫化促進(jìn)劑為氧化鋅、氧化鎂。先以A-117、DCP對玻璃纖維進(jìn)行表面處理，DCP溶在A-117中，A-117與玻璃纖維表面的羥基縮含鏈接；再在熔融樹脂中，利用烯鍵和DPC的引發(fā)，與樹脂的烯鍵(氧化劑、氧化鎂作用造成烯鍵及熱解生成烯鍵)進(jìn)行接枝交聯(lián)。因?yàn)榱枯^小，屬微交聯(lián)接枝。這樣的處理使玻璃纖維與基體樹緊密結(jié)合在一起，成為一個整體，使綜合性能大大提高。5、采用了提高耐候性、抗老化性能的助劑此次采用常規(guī)的方法即可達(dá)到目的。本實(shí)用新型采用了三重措施適量的受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)，苯并三唑類紫外線吸收劑，全紅丙型鈦白粉光屏蔽劑，進(jìn)行組合，此能全面有效地提高耐候、抗老化性能。6、增加了其他熱穩(wěn)定劑、著色劑、潤滑劑、脫模劑等按常規(guī)選用，且都是無毒、環(huán)保的助劑。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，通過附圖可以看出，本實(shí)用新型為一種高速公路防護(hù)攔，采用玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)復(fù)合結(jié)構(gòu)，分為兩層，其內(nèi)層為玻璃纖維3與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)4混合改性處理后的基體層1，且玻璃纖維3是以短纖維狀態(tài)均勻分布在基體樹脂聚氯乙烯(PVC) 4中的，玻璃纖維3的長度為2-4mm ;外層為根據(jù)高速公路要求所制作的顏色層2，顏色層2與基體層I貼合在一起。進(jìn)一步，所述的顏色層2是噴涂在基體層I上的。進(jìn)一步，所述的顏色層2是粘接在基體層I上的。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于1、采用了基體樹脂聚氯乙烯(PVC)[0033]PVC是最廣泛的塑料之一，相對來說，有較高強(qiáng)度，不易燃燒，有優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性，對化學(xué)品、腐蝕性氣體、液體有很好的抵抗力，加工方便，維修較易，收縮率低。同時它供應(yīng)充足，供選擇的型號多樣，價格較低，特別是它的生產(chǎn)可以不必依賴于石油原料，供應(yīng)穩(wěn)定?；谶@樣的優(yōu)勢，本實(shí)用新型選擇了 PVC為基體樹脂。但PVC本征的力學(xué)性能以及其他的綜合性能還不能滿足高速公路防護(hù)攔的要求，必須進(jìn)行改性、復(fù)合等處理。2、增加了增韌、沖擊改性劑提高PVC沖擊強(qiáng)度，使用沖擊改性劑。此類改性劑有多種，本實(shí)用新型采用的是兩種互補(bǔ)性的抗沖改性劑。一種是具有核殼結(jié)構(gòu)的改性劑，應(yīng)用ACR。ACR的核是彈性的丙烯酸脂類交聯(lián)體，殼是甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸乙脂(MMA--EA)共聚物，它與PVC相容，使加工性能提高，ACR在PVC中具海島結(jié)構(gòu)形態(tài)。ACR的彈性部分吸收沖擊的能量強(qiáng)，使PVC抗沖擊改性明顯。另外它使制品表面光潔，提高塑料的耐候性，耐老化性。在低溫時有高的沖擊強(qiáng)度。另一種抗沖劑是氯化聚乙烯(CPE，含氯量35%左右)CPE與PVC熔混加工中，微觀上形成有良好結(jié)合力的兩相結(jié)構(gòu)，CPE呈網(wǎng)狀形態(tài)，具有抗沖網(wǎng)的效應(yīng)。通過此兩種沖擊改性劑的共同作用，猶如兩道防沖障礙，可大幅提高制品的沖擊強(qiáng)度。3、通過玻璃纖維增強(qiáng)PVC玻璃纖維增強(qiáng)塑料具有很大優(yōu)勢。以玻璃纖維增強(qiáng)PVC在提高力學(xué)性能、抗蠕變性能，降低膨脹系數(shù)等方面都有顯著作用，并能夠增強(qiáng)耐候性、耐腐蝕侵蝕性。要達(dá)到理想效果還處決于玻璃纖維的表面處理與樹脂的連接性。4、采用了微交聯(lián)接枝處理玻璃纖維與樹脂的緊密連接，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為兩步法，第一步采用含烯鍵的硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維連接，即玻璃纖維的表面偶聯(lián)劑處理；第二步是使連在玻璃纖維上的偶聯(lián)劑烯鍵與樹脂進(jìn)行接枝交聯(lián)，此交聯(lián)的發(fā)生一是靠熱的作用，二是靠引發(fā)劑及硫化助劑的作用，這里偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷(A-117)或乙烯基長鏈乙氧基硅烷等，引發(fā)劑為達(dá)氧化二異丙烯(DCP)， 硫化促進(jìn)劑為氧化鋅、氧化鎂。先以A-117、DCP對玻璃纖維進(jìn)行表面處理，DCP溶在A-117中，A-117與玻璃纖維表面的羥基縮含鏈接；再在熔融樹脂中，利用烯鍵和DPC的引發(fā)，與樹脂的烯鍵(氧化劑、氧化鎂作用造成烯鍵及熱解生成烯鍵)進(jìn)行接枝交聯(lián)。因?yàn)榱枯^小，屬微交聯(lián)接枝。這樣的處理使玻璃纖維與基體樹緊密結(jié)合在一起，成為一個整體，使綜合性能大大提高。5、添加了提高耐候性、抗老化性能的助劑此次采用常規(guī)的方法即可達(dá)到目的。本實(shí)用新型采用了三重措施適量的受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)，苯并三唑類紫外線吸收劑，全紅丙型鈦白粉光屏蔽劑，進(jìn)行組合，此能全面有效地提高耐候、抗老化性能。添加了其他熱穩(wěn)定劑、著色劑、潤滑劑、脫模劑等按常規(guī)選用，且都是無毒、環(huán)保的助劑。
權(quán)利要求1.一種高速公路聚氯乙烯防護(hù)攔，其特征在于采用玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)，分為兩層，其內(nèi)層為玻璃纖維(3)與基體樹脂聚氯乙烯(4)混合改性處理后的基體層(1)，外層為根據(jù)高速公路要求所制作的顏色層(2)，顏色層(2)與基體層(I)貼合在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的高速公路聚氯乙烯防護(hù)攔，其特征在于所述的顏色層(2)是噴涂在基體層(I)上的。
3.如權(quán)利要求1所述的高速公路聚氯乙烯防護(hù)攔，其特征在于所述的顏色層(2)是粘接在基體層(I)上的。
專利摘要一種高速公路聚氯乙烯防護(hù)攔，采用玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)復(fù)合結(jié)構(gòu)，分為兩層，其內(nèi)層為玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)混合改性處理后的基體層(1)，且玻璃纖維是以短纖維狀態(tài)均勻分布在基體樹脂聚氯乙烯(PVC)中的；外層為根據(jù)高速公路要求所制作的顏色層(2)，顏色層(2)與基體層(1)貼合在一起。所述的顏色層(2)是噴涂在基體層(1)上的，也可以是粘接在基體層(1)上的。本實(shí)用新型采用玻璃纖維與基體樹脂聚氯乙烯(PVC)復(fù)合結(jié)構(gòu)做基體層，可以有效提高防護(hù)攔的綜合性能。
文檔編號E01F15/02GK202881876SQ20122022778
公開日2013年4月17日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者王志剛, 周博, 賀彥君, 魯光伍, 周美孝, 李俊 申請人:株洲博雅實(shí)業(yè)有限公司