專利名稱：一種地鐵隧道平臺用高強度阻燃熱塑性復合材料及其復合板材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物材料領(lǐng)域，尤其涉及一種地鐵隧道平臺用高強度阻燃熱塑性復合材料及其復合板材的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，我國高速鐵路、地鐵建設(shè)發(fā)展很快。在地鐵隧道設(shè)計中，軌道兩邊設(shè)置疏散平臺，該平臺有兩個作用。一是在列車出現(xiàn)故障時，通過該平臺迅速疏散乘客，使乘客快速跑出隧道。二是平臺支撐架除了作為平臺支撐架，又可作為電纜支撐架。因此，地鐵隧道平臺要滿足通行與電纜支撐兩大安全要求。一方面是要求具有足夠的強度，保持人行走過程中不至于塌陷與斷裂。另一方面是作為電纜支架，除保證強度夕卜，必須具有防火功能。即所用材料具有阻燃特性，以保證車輛運行安全。由于隧道中潮濕，鋼材平臺易生銹腐蝕，一般采用熱固性復合材料平臺。熱固性復合材料具有強度高的優(yōu)點，但低溫脆性大，抗沖擊性能差。環(huán)氧類樹脂復合材料不具阻燃性。酚醛類復合材料阻燃性好，但甲醛含量控制不好，則低分子甲醛揮發(fā)污染環(huán)境。同時，熱固性復合材料不可回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于地鐵隧道平臺的復合材料，具有良好的安全性以及環(huán)保性。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種地鐵隧道平臺用高強度阻燃熱塑性復合材料，按重量份數(shù)計包括 組分A 熱塑性樹脂100份；阻燃劑10 20份；阻燃協(xié)效劑2 5份；增韌劑5 10份；抗氧劑0· I 1. O份；組分B:玻璃纖維40 60份。優(yōu)選的，所述熱塑性樹脂為聚酰胺樹脂或聚烯烴樹脂。優(yōu)選的，所述阻燃劑為十溴二苯乙烷、四溴雙酚Α。優(yōu)選的，所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻和硼酸鋅的一種或兩種。優(yōu)選的，所述三氧化二銻與所述硼酸鋅配比為2-4 :1。優(yōu)選的，所述阻燃劑與所述阻燃協(xié)效劑配比為5 7 :1。優(yōu)選的，所述增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MHA)，馬來酸酐接枝PP (PP-g-MHA)和馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MHA)中的一種或多種。優(yōu)選的，所述抗氧劑為N，N’_雙-(3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯。本發(fā)明的復合材料及其板材制備方法包括采用雙螺桿擠出機將組分A按原料配比熔融共混擠出至浸潰模頭；將所述玻璃纖維連續(xù)喂入所述浸潰模頭，經(jīng)組分A形成的熔體浸潰包覆，得到復合材料；將所述復合材料連續(xù)牽引，形成阻燃增強熱塑性復合材料帶條；扁帶條經(jīng)編織成薄板；

將若干張編織薄板疊加，經(jīng)熱壓成板材；本發(fā)明還提供了一種地鐵隧道平臺，由面板和支架組成，支架固定于隧道墻壁或地面，所述支架用于支撐所述面板和電纜；面板固定于所述支架上；所述面板和/或支架由權(quán)利要求1所述的復合板材制成。本發(fā)明提供一種高強度熱塑性復合板材，用于地鐵隧道平臺。采用雙螺桿共混擠出阻燃樹脂，玻纖連續(xù)通過雙螺桿擠出機模具，被阻燃樹脂所浸潰和包覆，并連續(xù)牽引輥壓得到阻燃性較好的連續(xù)玻纖增強復合材料帶條。該帶條經(jīng)編織成薄板，根據(jù)需要，多層薄板疊加模壓成板材。使用該板材制造地鐵隧道平臺具有高強度，保證人行過程不會斷裂或塌陷。材料具有很好的阻燃性，可保障電纜安全以及防火安全。與鋼材相比，具有重量輕、強度高、抗腐蝕、易更換等優(yōu)點。與熱固性復合材料比較而言，具有良好的耐低溫韌性及其安全可靠性。


圖1本發(fā)明提供復合板材的制備方法流程圖；圖2本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的示意圖；圖3本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的主視圖；圖4本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的俯視剖面圖；圖5本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的側(cè)視圖；圖6本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的面板示意圖。
具體實施例方式為了進一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明的增強阻燃熱塑性復合板材的組成如下組分A 熱塑性樹脂100份；阻燃劑10 20份；阻燃協(xié)效劑2 5份；
增韌劑5 10份；抗氧劑0.Γ1. O 份；組分B 玻璃纖維40 60份。本發(fā)明所用熱塑性樹脂包括PA6、PA66、PP等熱塑性樹脂。所用玻璃纖維為無堿長玻纖，長玻纖經(jīng)PA6、PA66等熱塑性樹脂浸潰所制備的長玻纖增強復合材料具有高強度、高模量等特性。本發(fā)明采用的阻燃劑為環(huán)保型溴系阻燃劑，包括十溴二苯乙烷、四溴雙酚A等，協(xié)助擠為三氧化二銻或硼酸鋅以及兩者共混合物，其共混配比為6-8 :2-4，阻燃劑與協(xié)效劑配比為5-6 1本發(fā)明用增韌劑為POE-g-MHA、EPDM-g-MHA或PP-g-MHA可以單獨使用，也可以混
合使用。所述增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MHA)，馬來酸酐接枝PP(PP-g-MHA)和馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MHA)中的一種或兩種混合物。所述抗氧劑為抗氧劑1098(N，N’_雙-(3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺)、抗氧劑168 (三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)、抗氧劑1010 (四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季 戊四醇酯)或抗氧劑1076 (β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)。更優(yōu) 選為抗氧劑1098或抗氧劑168。本發(fā)明對使用的玻璃纖維沒有特殊要求，纖維直徑為11 13μπι，纖度為2000tex，含水量為1%。本發(fā)明的復合材料及其板材制備方法，如圖1所示，包括采用雙螺桿擠出機將權(quán)利要求1中的組分A按原料配比熔融共混擠出至浸潰模頭;將權(quán)利要求1所述的組分B玻璃纖維連續(xù)喂入所述浸潰模頭，經(jīng)組分A形成的熔體浸潰包覆，形成阻燃增強熱塑性復合材料；將所述復合材料經(jīng)連續(xù)牽引得到復合材料扁帶條；將所述扁帶條經(jīng)編織成薄板；將若干編織薄板疊加，熱壓成板材，即得到隧道平臺制作所用阻燃增強復合板材。按照本發(fā)明，所述復合板材的制備方法具體為樹脂與阻燃劑等助劑均混后加入雙螺桿擠出機連續(xù)熔融共混擠出至模頭，玻纖連續(xù)喂入模頭，被熔體浸潰與包覆，經(jīng)牽引拉成長玻纖增強阻燃熱塑性復合帶條。雙螺桿共混擠出溫度230-270°C，根據(jù)不同基料選擇合適的擠出溫度。模壓工藝條件溫度240-280°C、加熱時間2_3h、壓力7_10MPa，模壓溫度與壓力，可根據(jù)本體樹脂不同以及板材厚度來選擇。所述薄板的層數(shù)根據(jù)需要進行選擇，層數(shù)不做限定。本發(fā)明的板材用來制造一種地鐵隧道平臺，其結(jié)構(gòu)由面板和支架組成，支架固定于隧道墻壁或地面，所述支架用于支撐所述面板和電纜；所述面板固定于所述支架上。作為具體實施例，本發(fā)明提供的地鐵隧道平臺如圖1所示，包括面板I和支架2，又如圖2 圖6所示，其中3為本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的主視圖；圖4本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的俯視剖面圖；圖5本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的側(cè)視圖；圖6本發(fā)明實施例提供的地鐵隧道平臺的面板示意圖。圖5中，2a和2b為支架的兩側(cè)不同的示意圖。需要說明的是圖6所示的面板的扁帶的走向和編制的方法僅是本發(fā)明的一個實施例，只要是使用本發(fā)明的復合材料進行編制，其他任何的編制方法都屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明提供的復合板材的制備方法采用雙螺桿共混擠出阻燃樹脂，玻纖連續(xù)通過雙螺桿擠出機模具，被阻燃樹脂所浸潰和包覆，并連續(xù)牽引輥壓得到阻燃性較好的連續(xù)玻纖增強復合材料帶條。該帶條經(jīng)編織成薄板，根據(jù)需要，多層薄板疊加模壓成板材。使用該板材制造地鐵隧道平臺具有高強度，保證人行過程不會斷裂或塌陷。材料具有很好的阻燃性，可保障電纜安全以及防火安全。與鋼材相比，具有重量輕、強度高、抗腐蝕、易更換等優(yōu)點。與熱固性復合材料比較而言，具有良好的耐低溫韌性及其安全可靠性。以下為本發(fā)明具體實施例，詳細闡述本發(fā)明技術(shù)方案。實施例樹脂與阻燃劑等助劑均混后加入雙螺桿擠出機連續(xù)熔融共混擠出至模頭，玻纖連續(xù)喂入模頭，被熔體浸潰與包覆，經(jīng)牽引拉成長玻纖增強阻燃熱塑性復合帶條。雙螺桿共混擠出溫度230-270°C，根據(jù)不同基料選擇合適的擠出溫度。帶條經(jīng)編織機編織成薄板將多層薄板疊加模壓得到所需板材模壓工藝條件溫度240-280°C、加熱時間2_3h、壓力7_10MPa，模壓溫度與壓力，可根據(jù)本體樹脂不同以及板材厚度來選擇。板材經(jīng)雕刻制樣，按相關(guān)標準檢測材料的力學性能與阻燃性能。彎曲強度按GB/T9341-2008,拉伸強度按 GB/T1040. 2-2006，沖擊強度按 GB/T1043. 1-2008，阻燃按 ANSI/UL-94標準測試，相關(guān)實施 例與檢測結(jié)果分列于表-1、表-2、表-3中。其中表I中的數(shù)值單位為重量份。表-1實施例與對比實施配方與工藝
權(quán)利要求
1.一種地鐵隧道平臺用高強度阻燃熱塑性復合材料，其特征在于，按重量份數(shù)計包括 組分A 熱塑性樹脂100份； 阻燃劑:10 20份； 阻燃協(xié)效劑2飛份； 增韌劑5 10份； 抗氧劑0.1 1. O份； 組分B 玻璃纖維4(Γ60份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述熱塑性樹脂為熱塑性聚酰胺樹脂或熱塑性聚烯烴樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述阻燃劑為十溴二苯乙烷、四溴雙酚Α。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻和硼酸鋅的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合材料，其特征在于，所述三氧化二銻與所述硼酸鋅配比為 2-4 :1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述阻燃劑與所述阻燃協(xié)效劑配比為5 7 :1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MHA)，馬來酸酐接枝PP (PP-g-MHA)和馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MHA )中的一種或兩種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為N，N’-雙-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、四[β- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
9.復合板材及其板材制備工藝過程，其特征在于，包括 采用雙螺桿擠出機將權(quán)利要求1中的組分A按原料配比熔融共混擠出至浸潰模頭；將權(quán)利要求1所述的組分B玻璃纖維連續(xù)喂入所述浸潰模頭，經(jīng)組分A形成的熔體浸潰包覆，形成阻燃增強熱塑性復合材料； 將所述復合材料經(jīng)連續(xù)牽引得到復合材料扁帶條； 將所述扁帶條經(jīng)編織成薄板； 將若干編織薄板疊加，熱壓成板材，即得到隧道平臺制作所用阻燃增強復合板材。
10.一種地鐵隧道平臺，其特征在于，由面板和支架組成，支架固定于隧道墻壁或地面，所述支架用于支撐面板和電纜；面板固定于所述支架上； 所述平臺面板和支架均由權(quán)利要求1所述的長玻纖增強復合材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地鐵隧道平臺用高強度阻燃熱塑性復合材料，按重量份數(shù)計包括組分A熱塑性樹脂100份；阻燃劑10~20份；阻燃協(xié)效劑2~5份；增韌劑5~10份；抗氧劑0.1~1.0份；組分B玻璃纖維40~60份。使用該板材制造地鐵隧道平臺具有高強度，保證人行過程不會斷裂或塌陷。所述復合材料具有很好的阻燃性，可保障電纜安全以及防火安全。與鋼材相比，具有重量輕、強度高、抗腐蝕、易更換等優(yōu)點。與熱固性復合材料比較而言，具有良好的耐低溫韌性及其安全可靠性。本發(fā)明還提供了一種復合板材的制備方法以及使用所述復合板材的地鐵隧道平臺。
文檔編號C08K5/136GK103059559SQ20131000480
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者鄧凱桓, 王雄剛 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司