一種電木檁條及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種電木檁條及其制造方法。本發明的電木檁條以酚醛樹脂為基體樹脂，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，其中，酚醛樹脂：20～30份，無鹵阻燃劑：0.5～2份，碳纖維：1～3份，玻璃纖維紗：50～70份，聚酯表面氈：4～7份，稀釋劑：2～8份，脫模劑：0.5～1.5份，顏料：0.5～1.5份。該電木檁條具有重量輕、安全可靠、經濟合理、施工速度快、工業化制造程度高且防火、耐腐蝕的性能。
【專利說明】
一種電木檁條及其制造方法
技術領域
[0001] 本發明涉及建筑領域，具體涉及一種應用于大型鋼結構屋面或墻面的電木檁條及 其制造方法。
【背景技術】
[0002] 由于鋼結構建筑具有用鋼省、造價經濟、供貨迅速、安裝簡便及外形簡潔等優點， 已作為一種商品在國內外得到迅速發展和廣泛采用。國外六十年代開始大量應用，如今，輕 鋼結構建筑系統在非居住性的低層建筑市場上已占主導地位，其用途極為廣泛，其中包括 冷彎薄壁型鋼住宅結構（1~3層別墅房屋），商業用途的建筑如倉庫、小型辦公樓、車庫、超 市；包括制造及加工業類型建筑如廠房、材料回收站、汽車生產廠房及化工廠等;還包括社 區及公共建筑如學校、市政廳、體育場館等。
[0003] 建筑對外界防御的第一線由墻面和屋面材料組成，它們同時也承受如風、雪載等 結構荷載作用，并將這些荷載傳到次要支承結構上。屋面檁條作為鋼結構屋面中最重要的 次結構，不僅在屋面體系的造價中占有很大的比例，而且發揮重大的作用。將接收由墻面及 屋面傳遞來的荷載，并將其均勻地傳到柱及橫梁構成的主結構上去，承受風載、雪載及其它 荷載并將其傳遞到建筑基礎。
[0004] 在早期，我國用于屋面的檁條主要是熱乳型鋼，但它自重大，耗鋼量多。常用的簡 支檁條大都為撓度控制，強度往往不能充分發揮作用。后來開發的冷彎薄壁型鋼具有節材 高效、耗鋼少、自重輕、制造運輸簡便等優點，大量用做鋼結構屋面的檁條。但是對于一些臨 海建筑、乳鋼廠、冶煉廠、化肥廠、鋁業氧化車間、化學品車間、海產養殖等腐蝕環境中的工 業建筑，金屬材料檁條容易腐蝕，給鋼結構屋面建筑帶來極大的困擾。
[0005] 傳統的玻璃鋼在防腐領域的成功應用已超過80年，如化工儲罐，地下給排水管道， 海上游船，風電設施等，其卓越的防腐蝕、耐老化性能得到了廣泛認同。這種復合材料制作 的檁條雖然耐腐蝕性能優異，重量輕，但是，在高溫條件下很容易燃燒，導致斷裂、坍塌，而 且制作成本高。
[0006] 因此，如何提升屋面或墻面檁條的耐腐蝕性、阻燃性和力學性能是當前建筑結構 系統的迫切需求。
【發明內容】
[0007] 本發明針對現有技術的上述不足，提供了一種具有重量輕、安全可靠、經濟合理、 施工速度快、工業化制造程度高且防火、耐腐蝕的A級防火高強度耐腐蝕檁條。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下。
[0009] 本發明提供一種電木檁條，以酚醛樹脂為基體樹脂，由包含以下重量份的組分通 過拉擠工藝制成，其中，酚醛樹脂：20~30份，無鹵阻燃劑:0.5~2份，碳纖維：1~3份，玻璃 纖維紗：50~70份，聚酯表面氈:4~7份，稀釋劑:2~8份，脫模劑:0.5~1.5份，顏料:0.5~ 1.5份。
[0010] 進一步地，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，其中，酚醛樹脂:25份，無 鹵阻燃劑：1份，碳纖維：1.5份，玻璃纖維紗:60份，聚酯表面氈:5.5份，稀釋劑:5份，脫模劑： 1份，顏料:1份。
[0011] 進一步地，所述拉擠工藝中拉擠模具的溫度為140~280°C。
[0012]進一步地，所述顏料為粒徑5~15微米的三氧化二鐵，或者為粒徑1~5微米的二氧 化鈦。
[0013]進一步地，所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂或多聚磷銨酸中的一種或幾種。 [0014]此外，本發明還提供一種制作上述電木檁條的方法，包含以下步驟：
[0015] 步驟1)樹脂體系料的制備:將酚醛樹脂、無鹵阻燃劑、稀釋劑、顏料、脫模劑進行共 混，并保持共混槽為恒溫以得到樹脂體系料；
[0016] 步驟2)預織件的制造:將碳纖維、玻璃纖維織成筒狀并浸透樹脂體系料，之后包裹 聚酯表面氈并通過預成型模具定型為所述預織件；以及
[0017] 步驟3)固化成型:將所述預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化。
[0018]進一步地，步驟1)中，將所述共混槽保持為85攝氏度。
[0019] 進一步地，步驟3)中三段的溫度分別為140~170°C，160~190°C，180~240°C。 [0020] 進一步地，所述三段的溫度分別優選為160°C，180°C，210°C。
[0021 ]本發明與現有技術相比具有以下優點：
[0022] 1.本發明的酚醛玻璃鋼采用普通無堿玻璃纖維紗，用碳纖維進行了層間增強，并 使用聚酯表面氈進行包裹，其重量遠低于同體積的金屬檁條，且力學性能已達到鋼材的強 度，承重達到620kg以上;通過對纖維織物構造的設計達到各方應力均勻的目的，解決了截 面面積大的拉擠型材橫向強度高，而縱向強度低的問題，同時在織物中混入碳纖維使得拉 伸強度提高了50%以上。
[0023] 2.本發明的酚醛玻璃鋼采用超細的氫氧化鎂作為填料，樹脂混入填料起到了粘結 劑的作用，其燃燒熱值低于3MJ/kg;產煙毒性達到ZA1;氧指數達到34以上;使產品能很好的 滿足鋼結構阻燃的要求。
【具體實施方式】
[0024] 為充分公開的目的，以下將結合實施例對本發明做進一步詳細說明。應當理解，以 下所述的具體實施例僅用于解釋本發明，并非用于限定本發明的保護范圍。
[0025] 本發明提供一種電木檁條，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，拉擠模 具溫度為140~280°C: 酚醛樹脂 20~30份 無鹵阻燃劑 0.5~2份 碳纖維 1~3份
[0026] 玻璃纖維紗 50~70份 聚酯表面連續氈 4~7份 稀釋劑 2~8份 脫模劑 0.5~1.5份
[0027] 顏料 0.5~1,5份
[0028] 在本發明的實施例中，所述酚醛樹脂為普通的熱塑性酚醛樹脂。所述無鹵阻燃劑 可以為超細的氫氧化鋁粉或氫氧化鎂粉末，也可以為多聚磷銨酸;或者這些阻燃劑的復合 體系。所述碳纖維為普通T300系列級的碳纖維，可以為國產的碳纖維，如江蘇恒神、中復神 鷹產的T300級系列；也可以為進口的T300級系列碳纖維，如日本東麗、東邦等生產的產品。 所述玻璃纖維紗為普通無堿玻璃纖維紗。所述聚酯連續氈為市售的聚酯連續氈。所述稀釋 劑為行業常規稀釋劑，如乙醇。所述酚醛樹脂為市售成規的酚醛樹脂，如常熟東南塑料有限 公司型號NR9450的酚醛樹脂（棕色粘稠液體適用拉擠成型）。所述脫模劑為行業常規脫模 劑，如工業石蠟。所述顏料為粒徑5~15微米的三氧化二鐵，或者粒徑1~5微米的二氧化鈦 即欽白粉等。
[0029] 此外，本發明還提供一種制造上述電木檁條的方法：
[0030] 1.樹脂體系的制備:先將酚醛樹脂、無鹵阻燃劑、稀釋劑、顏料、脫模劑進行共混， 共混槽為恒溫，溫度保持在85度，使樹脂料既保持很好的流動性又不會反生反應交聯。
[0031] 2.預織件制造:將上述的碳纖維、玻璃纖維通過織機織成筒狀，浸透樹脂料之后包 裹聚酯表面氈通過預成型模具定型。
[0032] 3.固化成型:將上述的預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化，三段的溫度分別 為140~170°C，160~190°C，180~240 °C。金屬模具尾部采取履帶牽引機對型材進行拖拽。
[0033] 實施例1
[0034] -種電木檁條，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，拉擠模具溫度為140 ~280。。： 酚醛樹脂 20份 無鹵阻燃劑 0.5份
[0035] 碳纖維 1份 玻璃纖維紗 50份 聚酯表面連續氈 4份 稀釋劑 2份
[0036] 脫模劑 0.5份 顏料 0.5份
[0037] 其制備方法為:按上述比例先將酚醛樹脂、超細的氫氧化鎂、稀釋劑、脫模劑、鈦白 粉倒入攪拌反應釜中進行共混，混合均勻后，轉入到共混槽。共混槽為恒溫，溫度保持在85 °C左右。在此溫度下，樹脂體系具有很好的流動性，同時樹脂體系的交聯固化溫度在190Γ 左右，遠低于其反應交聯，其適用期長。
[0038] 將上述的碳纖維、玻璃纖維通過織機織成厚度為4.5毫米厚的筒狀預織件，將該預 織件通過裝有樹脂的恒溫共混槽，浸透樹脂之后通過擠壓裝置，將多余的樹脂擠出。然后在 浸透樹脂的預織件上包裹聚酯表面氈，再通過預成型模具定型。
[0039]將上述定型后的預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化。三段的溫度分別為140 °C、160 °C、180 °C，固化時間分別為1分鐘、2分鐘和1分鐘。金屬模具尾部采取履帶牽引機對 型材進行牽引，并進行冷卻，從而制得電木檁條。
[0040] 實施例2
[0041] -種電木檁條，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，拉擠模具溫度為140 ~280。。： 酚醛樹脂 30份 無鹵阻燃劑 2份 碳纖維 3份 玻璃纖維紗 70份
[0042] 聚酯表面連續氈 7份 稀釋劑 8份 脫模劑 1.5份 顏料 1.5汾
[0043] 其制備方法為:按上述比例先將酚醛樹脂、超細的氫氧化鎂、稀釋劑、脫模劑、鈦白 粉倒入攪拌反應釜中進行共混，混合均勻后，轉入到共混槽。共混槽為恒溫，溫度保持在85 °C左右。在此溫度下，樹脂體系具有很好的流動性，同時樹脂體系的交聯固化溫度在190°C 左右，遠低于其反應交聯，其適用期長。
[0044] 將上述的碳纖維、玻璃纖維通過織機織成厚度為4.5毫米厚的筒狀預織件，將該預 織件通過裝有樹脂的恒溫共混槽，浸透樹脂之后通過擠壓裝置，將多余的樹脂擠出。然后在 浸透樹脂的預織件上包裹聚酯表面氈，再通過預成型模具定型。
[0045]將上述定型后的預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化。三段的溫度分別為170 °C、190°C、24(TC，固化時間分別為1分鐘、2分鐘和1分鐘。金屬模具尾部采取履帶牽引機對 型材進行牽引，并進行冷卻，從而制得電木檁條。
[0046] 實施例3
[0047] -種電木檁條，由包含以下重量份的組分通過拉擠工藝制成，拉擠模具溫度為140 ~280。。： 酚醛樹脂 25份 無鹵阻燃劑 1份 碳纖維 1.5份 玻璃纖維紗 60份
[0048] 聚酯表面連續氈 5.5份 稀釋劑 5份 脫模劑 1份 顏料 1份
[0049]其制備方法為:按上述比例先將酚醛樹脂、超細的氫氧化鎂、稀釋劑、脫模劑、鈦白 粉倒入攪拌反應釜中進行共混，混合均勻后，轉入到共混槽。共混槽為恒溫，溫度保持在85 °C左右。在此溫度下，樹脂體系具有很好的流動性，同時樹脂體系的交聯固化溫度在190Γ 左右，遠低于其反應交聯，其適用期長。
[0050] 將上述的碳纖維、玻璃纖維通過織機織成厚度為4.5毫米厚的筒狀預織件，將該預 織件通過裝有樹脂的恒溫共混槽，浸透樹脂之后通過擠壓裝置，將多余的樹脂擠出。然后在 浸透樹脂的預織件上包裹聚酯表面氈，再通過預成型模具定型。
[0051] 將上述定型后的預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化。三段的溫度分別為160 °C、180°C、210 °C，固化時間分別為1分鐘、2分鐘和1分鐘。金屬模具尾部采取履帶牽引機對 型材進行牽引，并進行冷卻，從而制得電木檁條。
[0052]經試驗證明，本發明提供的酚醛樹脂玻璃鋼電木檁條，其性能和規格如下：
[0053] 承載性能：（跨距6000mm，載荷6000N下的擾度）31.6mm;外觀：日字形截面;縱向彎 曲強度：1 〇98MPa;縱向彎曲彈性模量4.03 X 104MPa;橫向彎曲強度：147.8MPa;巴氏硬度： 67.2;防火等級:A級防火。
[0054]以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能 因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范 圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種電木檁條，以酚醛樹脂為基體樹脂，其特征在于，由包含以下重量份的組分通過 拉擠工藝制成，其中，酚醛樹脂:20~30份，無鹵阻燃劑:0.5~2份，碳纖維：1~3份，玻璃纖 維紗:50~70份，聚酯表面氈:4~7份，稀釋劑:2~8份，脫模劑:0.5~1.5份，顏料:0.5~1.5 份。2. 根據權利要求1所述的電木檁條，其特征在于由包含以下重量份的組分通過拉擠工 藝制成，其中，酚醛樹脂:25份，無鹵阻燃劑：1份，碳纖維：1.5份，玻璃纖維紗:60份，聚酯表 面氈:5.5份，稀釋劑:5份，脫模劑:1份，顏料:1份。3. 根據權利要求1或2所述的電木檁條，其特征在于，所述拉擠工藝中拉擠模具的溫度 為 140 ~280°C。4. 根據權利要求1或2所述的電木檁條，其特征在于，所述顏料為粒徑5~15微米的三氧 化二鐵，或者為粒徑1~5微米的二氧化鈦。5. 根據權利要求1或2所述的電木檁條，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧 化鎂或多聚磷銨酸中的一種或幾種。6. -種制造如權利要求1所述的電木檁條的方法，其特征在于，包含以下步驟： 步驟1)樹脂體系料的制備:將酚醛樹脂、無鹵阻燃劑、稀釋劑、顏料、脫模劑進行共混， 并保持共混槽為恒溫以得到樹脂體系料； 步驟2)預織件的制造:將碳纖維、玻璃纖維織成筒狀并浸透樹脂體系料，之后包裹聚酯 表面氈并通過預成型模具定型為所述預織件；以及 步驟3)固化成型:將所述預織件拉進金屬模腔，進行三段溫控固化。7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟1)中，將所述共混槽保持為85攝氏度。8. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟3)中三段的溫度分別為140~170°C， 160 ~190°C，180 ~240°C。9. 根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述三段的溫度分別優選為160°C， 18(TC，21(TC〇
【文檔編號】C08L61/06GK105838018SQ201511019944
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】梅天誠
【申請人】蘇州振瑞昌材料科技有限公司