用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的不斷提高，以及親子活動(dòng)的流行，戶外游樂園也越來越受人 們歡迎。戶外游樂設(shè)施是游樂園的基礎(chǔ)建設(shè)，例如過山車、旋轉(zhuǎn)木馬、空中飛人等是不可或 缺的游樂項(xiàng)目。傳統(tǒng)的游樂設(shè)施大部分由鋼鐵材料建成，常年日曬雨淋抗腐蝕性差、容易生 銹，保養(yǎng)困難，且由金屬建成的設(shè)施運(yùn)行時(shí)噪音也比較大。
[0003] 因此，本發(fā)明旨在研發(fā)一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer，簡稱 FRP)，即由纖維材料與基體材料樹脂按一定的比例混合后形成的高性能型材料，其既具有 金屬的剛性和強(qiáng)度，同時(shí)又比金屬輕，耐腐蝕，且運(yùn)行時(shí)摩擦噪音小，使用壽命長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了提供一種用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù) 合材料機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕，摩擦噪音小，使用壽命長。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂45-70份、玻璃纖維10-20份、天然麻纖維5-15份、阻燃劑1-5份、紫外線屏蔽劑3-8份、硫代二丙 酸二月桂酯2-6份、氟化鈣4-10份、滑石粉5-12份、松針葉粉1-4份。
[0007] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚 丙烯樹脂58份、玻璃纖維15份、天然麻纖維10份、阻燃劑3份、紫外線屏蔽劑6份、硫代二丙酸 二月桂酯4份、氟化鈣7份、滑石粉8份、松針葉粉3份。
[0008] 進(jìn)一步的，所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于ΙΟμπι。
[0009]進(jìn)一步的，所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0010] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0011] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻；
[0012] ⑵加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0013] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在210-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為260-300r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟(3)中擠出機(jī)各段溫度為230°C。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟(3)中螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為：
[0017] 第一，本發(fā)明的復(fù)合材料采用玻璃纖維和天然麻纖維增強(qiáng)，使其機(jī)械強(qiáng)度高，比金 屬材質(zhì)耐腐蝕，易保養(yǎng)，且其中加入了紫外線屏蔽劑，能有效抗老化，延長使用壽命；
[0018] 第二，本發(fā)明的復(fù)合材料比金屬質(zhì)量輕，架設(shè)安裝相對(duì)方便；
[0019] 第三，本發(fā)明的復(fù)合材料摩擦系數(shù)小，應(yīng)用于游樂設(shè)施，運(yùn)行時(shí)噪音小；
[0020] 第四，本發(fā)明制備方法簡便，能大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，且得到的復(fù)合材料加工設(shè)計(jì)成建 筑設(shè)施時(shí)，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，本發(fā)明中使用的原料若無特別說 明，均可通過市購獲得。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂45 份、玻璃纖維10份、天然麻纖維5份、阻燃劑1份、紫外線屏蔽劑3份、硫代二丙酸二月桂酯2 份、氟化鈣4份、滑石粉5份、松針葉粉1份，其中所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于ΙΟμπι， 所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0024] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0025] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻；
[0026] (2)加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0027] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在210 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂52 份、玻璃纖維12份、天然麻纖維7份、阻燃劑2份、紫外線屏蔽劑4份、硫代二丙酸二月桂酯3 份、氟化鈣6份、滑石粉6份、松針葉粉2份，其中所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于ΙΟμπι， 所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0030] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0031] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻； [0032] (2)加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0033] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在220 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為270r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂58 份、玻璃纖維15份、天然麻纖維10份、阻燃劑3份、紫外線屏蔽劑6份、硫代二丙酸二月桂酯4 份、氟化鈣7份、滑石粉8份、松針葉粉3份，其中所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于ΙΟμπι， 所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0036] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0037] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻； [0038] (2)加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0039] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在230 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0040] 實(shí)施例4
[0041] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂64 份、玻璃纖維18份、天然麻纖維13份、阻燃劑4份、紫外線屏蔽劑7份、硫代二丙酸二月桂酯5 份、氟化鈣9份、滑石粉10份、松針葉粉3份，其中所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于ΙΟμπι， 所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0042] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0043] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻；
[0044] (2)加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0045] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在240 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為290r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0046] 實(shí)施例5
[0047] 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂70 份、玻璃纖維20份、天然麻纖維15份、阻燃劑5份、紫外線屏蔽劑8份、硫代二丙酸二月桂酯6 份、氟化鈣10份、滑石粉12份、松針葉粉4份，其中所述玻璃纖維和天然麻纖維直徑小于10μ m，所述紫外線屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。
[0048] 以上所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0049] (1)按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟 化鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻；
[0050] (2)加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料；
[0051] (3)將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在250 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。
[0052]性能測試
[0053]對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-5所得產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，其中耐腐蝕性測試是將待測樣浸泡 于pH=5的硫酸溶液(仿酸雨）中240h并觀察其表面變化，結(jié)果如下表：
[0054]表1產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)
[0055]
[0056] 由上表可見，本發(fā)明的復(fù)合材料機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕，摩擦噪音小，適用于戶外游 樂設(shè)施，其中實(shí)施例3效果最佳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙 烯樹脂45-70份、玻璃纖維10-20份、天然麻纖維5-15份、阻燃劑1-5份、紫外線屏蔽劑3-8份、 硫代二丙酸二月桂酯2-6份、氟化鈣4-10份、滑石粉5-12份、松針葉粉1-4份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份 數(shù)計(jì)的如下原料:聚丙烯樹脂58份、玻璃纖維15份、天然麻纖維10份、阻燃劑3份、紫外線屏 蔽劑6份、硫代二丙酸二月桂酯4份、氟化鈣7份、滑石粉8份、松針葉粉3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，其特征在于，所述玻璃纖 維和天然麻纖維直徑小于1〇μπι。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料，其特征在于，所述紫外線 屏蔽劑為納米氧化鋅，粒徑小于80nm。5. 權(quán)利要求1或2所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： (1) 按照質(zhì)量配比將聚丙烯樹脂、阻燃劑、紫外線屏蔽劑、硫代二丙酸二月桂酯、氟化 鈣、滑石粉和松針葉粉加入到高速混合機(jī)中，以240r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin使其混合均勻； (2) 加入玻璃纖維和天然麻纖維，繼續(xù)攪拌15min得混合物料； (3) 將步驟(2)得到的混合物料進(jìn)行雙螺桿擠出造粒，擠出機(jī)各段溫度控制在210-250 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為260-300r/min，即得所述用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述 步驟(3)中擠出機(jī)各段溫度為230°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述 步驟(3)中螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料及其制備方法，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。該用于戶外游樂設(shè)施的復(fù)合材料包括按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)的如下原料：聚丙烯樹脂45-70份、玻璃纖維10-20份、天然麻纖維5-15份、阻燃劑1-5份、紫外線屏蔽劑3-8份、硫代二丙酸二月桂酯2-6份、氟化鈣4-10份、滑石粉5-12份、松針葉粉1-4份。本發(fā)明的復(fù)合材料質(zhì)量輕，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕，摩擦噪音小，使用壽命長。
【IPC分類】C08K3/22, C08K13/04, C08K7/14, C08K5/372, C08J5/04, C08L23/12, C08L97/02, C08K3/16
【公開號(hào)】CN105647011
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明
【申請(qǐng)人】蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年3月1日