表面覆有樹脂基復合材料的防護欄及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種樹脂基復合材料表面的防護欄，屬于防護設施領域。防護欄表面覆有防護涂層，所述防護涂層由內至外為鍍鋅層、環氧樹脂層和復合層，所述復合層為基體加聚丙烯腈的復合材料，包括環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯，所述環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯的質量比為6:4:90。環氧樹脂為基體加聚丙烯腈的復合材料可以提高涂層表面的含碳量，提高了防護欄表面的抗疲勞性，即防開裂，同時復合材料的化學性質穩定，可以保證防護欄本身的防腐蝕性能。本發明還公開了上述防護欄的制作方法。
【專利說明】
表面覆有樹脂基復合材料的防護欄及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種防護欄，具體講是一種樹脂基復合材料表面的防護欄及其制備方法，屬于防護設施領域。【背景技術】
[0002]隨著現代科學技術的革新，單一的材料的使用已經遠遠不能滿足需求。同樣的，對于防護欄表面的涂布材料來說，已經不單單是樹脂面漆那么的簡單，其需要滿足防護欄防腐性能的同時具備輕質、韌性高、耐輻射等的性能優點。傳統的防護欄的表面一般選用環氧樹脂作為面漆，其具有優良的熱力學性質且耐候性好，一度成為防護欄領域的熱門應用材料，但是環氧樹脂的耐沖擊能力差，較脆，不具備一定的韌性，這樣的弊端在于:防護欄在長時間的使用以及外在暴曬以及輻射下，表面會出現剝離或者開裂的現象，這對于防護欄長久的使用來說無疑是不利的。
[0003]但是，如果將樹脂材料添加其他的炭纖維材料后，可以制備成高性能的樹脂基復合材料，樹脂基復合材料可以兼具環氧樹脂以及炭纖維的優點。在以往的應用領域中，樹脂基復合材料在航空中的使用較為廣泛，但是如果將其應用在民用領域或者說在防護欄表面材料的使用中，本領域中待解決的樹脂表面易剝離、開裂的技術難題，便指日可待。
【發明內容】
[0004]本發明所在解決的技術問題在于克服現有技術中存在的防護欄的樹脂表面易剝離、開裂且韌性差的缺陷，提供一種耐腐蝕、剛性好、韌性高的樹脂基復合材料表面的防護欄及制備方法。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了表面覆有樹脂基復合材料的防護欄，所述防護欄表面覆有防護涂層，所述防護涂層由內至外為鍍鋅層、環氧樹脂層和復合層，所述復合層為基體加聚丙烯腈的復合材料，包括環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯，所述環氧樹脂、 聚丙烯腈和乙酸乙酯的質量比為6:4:90。
[0006]本發明中，所述復合材料中加入納米二氧化娃，所述納米二氧化娃與環氧樹脂質量 1:6〇
[0007]本發明中，所述復合材料中加入助劑，所述助劑為聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的混合溶液，所述聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的質量比為1:2:1:2;所述助劑與環氧樹脂質量比為1: 6。
[0008]本發明還提供上述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，具體步驟如下:1)、對防護欄進行脫脂除銹處理并清洗；2)、使用鋅液對防護欄表面進行預處理，形成陰極保護層；3)、在步驟2)處理后的防護攔表面噴涂環氧樹脂層，環氧樹脂層的厚度為200±50um;4)、步驟3)處理后的防護攔表面噴涂基體加聚丙烯腈的復合材料，樹脂基復合材料層的厚度為150±50um〇
[0009]本發明中，所述的噴涂工藝選用噴射成型工藝，具體參數設置為25±5°C的溫度條件下噴涂，霧化壓力為0.3-0.51〇^，使用45°夾角，噴槍與護欄基材的距離為200-300臟。
[0010]本發明的有益效果在于:(1)、環氧樹脂為基體加聚丙烯腈的復合材料可以提高表面的含碳量，提高了防護欄表面的抗疲勞性，即防開裂，同時復合材料的化學性質穩定，可以保證防護欄本身的防腐蝕性能；(2)、復合材料中加入二氧化硅納米粒子可以防護欄表面在開裂老化初始時，阻止裂紋的進一步擴展，從而起到緩解防護欄表面的進一步開裂;(3)、 在復合材料中加入助劑，聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物可以提高防護欄的疏水性能、相較于單一的環氧樹脂提高韌性以及阻燃性能，其中的聚醚二胺則可以加速表面涂層的固化時間；(4)、選用噴射成型工藝在防護欄表面先形成環氧樹脂層，再形成樹脂基復合材料，可以提高表面的樹脂含量，提高了護欄表面的抗腐蝕性以及耐滲性，并保證涂層的穩定性。【具體實施方式】
[0011]以下結合具體的實施方式對本發明的方案做進一步的闡述。
[0012]本發明的樹脂基復合材料表面的防護欄中，包括鋼質防護欄本體，防護欄本體的表面涂覆防護涂層，防護涂層由內自外為依次鍍鋅層、環氧樹脂層和基體加聚丙烯腈的復合材料層。其制備方法如下:實施例11、使用堿液對防護欄進行脫脂除銹處理。其中的堿液選用氫氧化鈉、硅酸鈉、水，三者的摩爾質量比為3:1:1，其中氫氧化鈉、硅酸鈉的摩爾濃度分別為lmol/L、0.5 mol/L。
[0013] 2、選用蒸餾水對脫脂除銹處理后的防護欄清洗10分鐘，之后再用乙醇在超聲的條件下清洗10分鐘，在60°c的條件下烘干。；3、使用鋅液對步驟2處理后的防護欄表面進行預處理，形成陰極保護層。鋅液為三氧化二鉻的鋅液，三氧化二鉻的摩爾濃度為〇.5mol/L。
[0014]4、選用噴射成型工藝，在25°C的溫度條件下對鍍液后防護欄表面進行噴涂，霧化壓力為0.3MPa，使用45°夾角，噴槍與護欄基材的距離為300mm，在金屬表面噴涂一層環氧樹脂層，環氧樹脂層的厚度為200um〇
[0015] 5、采用步驟4同樣的噴涂工藝，在噴涂后的防護欄上最后噴涂一層基體加聚丙烯腈的復合材料，樹脂基復合材料層的厚度為170um。基體加聚丙烯腈的復合材料采用環氧樹月旨、聚丙烯腈和乙酸乙酯混合形成，環氧樹脂、聚丙烯腈、乙酸乙酯的質量比為6:4:90。
[0016]實施例21、使用堿液對防護欄進行脫脂除銹處理。其中的堿液選用氫氧化鈉、硅酸鈉、水，三者的摩爾質量比為3:1:1，其中氫氧化鈉、硅酸鈉的摩爾濃度分別為lmol/L、0.5 mol/L。[〇〇17] 2、選用蒸餾水對脫脂除銹處理后的防護欄清洗10分鐘，之后再用乙醇在超聲的條件下清洗10分鐘，使用壓縮空氣烘干；3、使用鋅液對步驟2處理后的防護欄表面進行預處理，形成陰極保護層。鋅液為三氧化二鉻的鋅液，三氧化二鉻的摩爾濃度為〇.5mol/L。
[0018]4、選用噴射成型工藝，在30°C的溫度條件下對鍍液后防護欄表面進行噴涂，霧化壓力為0.3MPa，使用45°夾角，噴槍與護欄基材的距離為200mm，在金屬表面噴涂一層環氧樹脂層，環氧樹脂層的厚度為250um〇
[0019] 5、采用步驟4同樣的噴涂工藝，在噴涂后的防護欄上最后噴涂一層基體加聚丙烯腈的復合材料，樹脂基復合材料層的厚度為200um。基體加聚丙烯腈的復合材料采用環氧樹月旨、聚丙烯腈、乙酸乙酯和納米二氧化硅混合形成，環氧樹脂、聚丙烯腈、乙酸乙酯、納米二氧化硅的質量比為6:4:90:1。
[0020]實施例31、使用堿液對防護欄進行脫脂除銹處理。其中的堿液選用氫氧化鈉、硅酸鈉、水，三者的摩爾質量比為3:1:1，其中氫氧化鈉、硅酸鈉的摩爾濃度分別為lmol/L、0.5 mol/L。[〇〇21] 2、選用蒸餾水對脫脂除銹處理后的防護欄清洗10分鐘，之后再用乙醇在超聲的條件下清洗10分鐘，使用壓縮空氣烘干；3、使用鋅液對步驟2處理后的防護欄表面進行預處理，形成陰極保護層。鋅液為三氧化二鉻的鋅液，三氧化二鉻的摩爾濃度為〇.5mol/L。
[0022]4、選用噴射成型工藝，在27°C的溫度條件下對鍍液后防護欄表面進行噴涂，霧化壓力為0.3MPa，使用45°夾角，噴槍與護欄基材的距離為250mm，在金屬表面噴涂一層環氧樹脂層，環氧樹脂層的厚度為240um〇
[0023] 5、采用步驟4同樣的噴涂工藝，在噴涂后的防護欄上最后噴涂一層基體加聚丙烯腈的復合材料，樹脂基復合材料層的厚度為150um。基體加聚丙烯腈的復合材料采用環氧樹月旨、聚丙烯腈、乙酸乙酯、納米二氧化硅和助劑組成，環氧樹脂、聚丙烯腈、乙酸乙酯、納米二氧化硅、助劑的質量比為6:4:90:1:1。本實施例中為聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的混合溶液，聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的質量比為1:2:1:2。
[0024]以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發明實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在【具體實施方式】以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1.一種表面覆有樹脂基復合材料的防護欄，其特征在于:所述防護欄表面覆有防護涂 層，所述防護涂層由內至外為鍍鋅層、環氧樹脂層和復合層，所述復合層為基體加聚丙烯腈 的復合材料，包括環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯，所述環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯的 質量比為6:4:90。2.根據權利要求1所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄，其特征在于:所述復合材料 中加入納米二氧化硅，所述納米二氧化硅與環氧樹脂質量1:6。3.根據權利要求1或2所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄，其特征在于:所述復合 材料中加入助劑，所述助劑為聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的 混合溶液，所述聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的質量比為1:2: 1:2;所述助劑與環氧樹脂質量比為1:6。4.權利要求1所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，其特征在于具體步 驟如下:1 )、對防護欄進行脫脂除銹處理并清洗；2)、使用鋅液對防護欄表面進行預處理，形成陰極保護層；3)、在步驟2)處理后的防護攔表面噴涂環氧樹脂層，環氧樹脂層的厚度為200±50um;4)、步驟3)處理后的防護攔表面噴涂基體加聚丙烯腈的復合材料，樹脂基復合材料層 的厚度為150±50um〇5.根據權利要求4所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，其特征在于:所 述的噴涂工藝選用噴射成型工藝，具體參數設置為25±5°C的溫度條件下噴涂，霧化壓力為 0.3-0.5MPa，夾角45°，噴槍與護欄基材的距離為200-300mm。6.根據權利要求4或5所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，其特征在 于:所述復合材料包括環氧樹脂與聚丙烯腈和乙酸乙酯，環氧樹脂、聚丙烯腈和乙酸乙酯的 質量比為6:4:90。7.根據權利要求6所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，其特征在于:所 述復合材料中加入納米二氧化娃，所述納米二氧化娃與環氧樹脂質量比為1: 6。8.根據權利要求7所述表面覆有樹脂基復合材料的防護欄的制備方法，其特征在于:所 述復合材料中加入助劑，所述助劑為聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚 二胺的混合溶液，所述聚丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯、氯乙烯-乙烯共聚物、聚醚二胺的質量比 為1:2:1:2;所述助劑與環氧樹脂質量1:6。
【文檔編號】C09D163/00GK105969047SQ201610340776
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】朱發海, 朱青澤
【申請人】江蘇固格瀾柵防護設施有限公司