一種連續纖維增強熱塑性復合材料及由其制成的公路護欄的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高速公路護欄技術領域，具體涉及一種連續纖維增強熱塑性復合材料 及由其制成的護欄。
【背景技術】
[0002] 國內目前大部分高速公路護欄為二波形或三波形的鋼制護欄，鋼制護欄存在的主 要問題是在外部環境的長期使用后易腐蝕，特別是冬天下雪后需要撒鹽的高速公路，其路 側及路中央的鋼制護欄更易被腐蝕，因此，防護欄必須適時更換，維修費用高。另外，鋼制護 欄的使用占用了大量的鋼材，鋼材加工能耗高，污染嚴重，不利于環保。
[0003] 以往的技術還包括用金屬和復合材料并用的護欄以及完全用復合材料替代鋼制 的護欄，如公開號為CN 103726462A的專利中公開了一種高強度的防護欄，此防護欄外層 為金屬，內層為連續纖維增強塑料復合材料，這種結構的護欄無法解決護欄易腐蝕的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服現上述現有技術存在的不足，提供一種高強度、耐腐蝕、重 量輕的連續纖維增強熱塑性復合材料。
[0005] 本發明的在一目的在于提供上述連續纖維增強熱塑性復合材料用作公路護欄的 用途。
[0006] 本發明的另一目的在于提供一種公路護欄。
[0007] 本發明是通過以下技術方案實現： 一種連續纖維增強熱塑性復合材料，由熱塑性樹脂27-65wt%、連續纖維30-70%和添加 劑3_5wt%通過完全浸漬后壓制成片材，將> 10層的連續纖維呈不同方向的片材壓制成型 制得，其中所述護欄板內的連續纖維呈分散狀，連續纖維外包覆熱塑性樹脂。
[0008] 為使本發明的熱塑性樹脂和連續纖維達到完全浸漬，連續纖維外均包覆熱塑性樹 月旨，浸漬的工藝可參考中國專利CN201410044256. 2,即通過預分散、預熱、雙面浸潤、輥壓、 再分散等步驟。
[0009] 本發明通過將10多層連續纖維呈不同方向的片材壓合在一起，壓合的工藝可 通過裁切、預熱、層壓等步驟，其中預熱的溫度范圍控制在100-250°C，層壓的溫度控制在 120-260°C，可根據不同樹脂和纖維進行適當調整。
[0010] 所述熱塑性樹脂為聚丙稀、聚乙烯、聚酰胺、ABS、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫 醚或聚對苯二甲酸丁二醇酯；所述連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、超 高分子量聚乙烯纖維、聚苯二甲酰對苯二胺纖維。
[0011] 所述每層片材的厚度為〇· 20-0. 60mm。
[0012] 本發明所述的復合材料的密度為I. lg/cm3-l. 65g/cm3 ;拉伸強度為300-980 MPa。
[0013] 本發明提供了上述的連續纖維增強熱塑性復合材料用作公路護欄的用途。
[0014] 本發明又提供了一種公路護欄，包括護欄板和立柱，護欄板和立柱之間設有防阻 塊，立柱和防阻塊通過連接件與護欄板連接，所述護欄板由連續纖維增強熱塑性復合材料 制成，所述連續纖維增強熱塑性復合材料是由熱塑性樹脂27-65wt%、連續纖維30-70%和添 加劑3-5wt%通過完全浸漬后壓制成片材，將> 10層的連續纖維呈不同方向的片材壓制成 型制得，其中所述連續纖維呈分散狀，連續纖維外包覆熱塑性樹脂。
[0015] 所述熱塑性樹脂為聚丙稀、聚乙烯、聚酰胺、ABS、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫 醚或聚對苯二甲酸丁二醇酯；所述連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、超 高分子量聚乙烯纖維、聚苯二甲酰對苯二胺纖維，優選玻璃纖維和碳纖維。
[0016] 所述護欄板的外形為平板狀、雙波形、三波形、C形、矩形、工字形或方槽形，優選為 平板狀，寬度為100-600毫米,壁厚為3-10毫米,最小長度為2米。
[0017] 所述連續纖維沿護欄板的縱向方向的角度為0-90°。
[0018] 所述每一護欄單元中護欄板的數量最低為1塊。
[0019] 兩組單元的護欄之間首尾通過緊固件固定連接，中間部分通過螺栓固定。
[0020] 所述護欄板上設有標識層，可以附加顏色鮮明、方便識別的顏色、警示色等，其可 通過噴涂或壓制帶有顏色的片材或利用免噴涂技術實現。
[0021] 本發明與現有技術相比，具有如下有益效果： 1、 本發明通過對連續纖維的分布狀態及成型工藝的限定制備得到的連續纖維增強 熱塑性復合材料具有高強度、耐腐蝕、重量輕等優點，可完全替代鋼制護欄； 2、 本發明的公路護欄結構簡單，安裝便捷，解決了現有公路護欄中護欄板易生銹腐 蝕的問題，其護欄板的強度高于現有波形護欄的強度，減少了維護費用。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明的公路護欄的結構示意圖。
[0023] 其中1為護欄板、2為立柱、3為防阻塊、4為連接件、5為緊固件。
【具體實施方式】
[0024] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明，以下實施例為本發明較佳的實施方 式，但本發明的實施方式并不受下述實施例的限制。
[0025] 實施例1 : 如圖1所示，一種公路護欄，包括護欄板1和立柱2,護欄板1和立柱2之間設有防阻 塊3,立柱2和防阻塊3通過連接件4與護欄板1連接，所述護欄板1由連續纖維增強熱塑 性復合材料制成，所述連續纖維增強熱塑性復合材料由聚丙烯37wt%、玻璃纖維60wt%和添 加劑3wt%通過完全浸漬后壓制成片材，每層片材的厚度為0. 50mm，將18層的連續纖維呈不 同方向的片材壓制成型，層壓時的溫度為180°C。其中所述護欄板內的連續纖維呈分散狀， 連續纖維外包覆熱塑性樹脂；連續纖維沿護欄板縱向方向的角度為0-90° ;護欄板的外形 為平板狀，寬度為300毫米，厚度為9毫米，長度為2米；本實施例中每一護欄單元中護欄板 的數量為4塊，兩組單元的護欄之間首尾通過緊固件5固定連接，中間部分通過螺栓固定。 其性能測試結果如表1所述。
[0026] 實施例2 : 如圖1所示，一種公路護欄，包括護欄板1和立柱2,護欄板1和立柱2之間設有防阻 塊3,立柱2和防阻塊3通過連接件4與護欄板1連接，所述護欄板1由連續纖維增強熱塑 性復合材料制成，所述連續纖維增強熱塑性復合材料由聚乙烯55wt%、碳纖維40wt%和添加 劑5wt%通過完全浸漬后壓制成片材，每層片材的厚度為0. 4mm，將10層的連續纖維呈不同 方向的片材壓制成型，層壓時的溫度為120°C。其中所述護欄板內的連續纖維呈分散狀，連 續纖維外包覆熱塑性樹脂；連續纖