一種用于制造腳手架的碳纖維復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本項(xiàng)發(fā)明涉及腳手架材料領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
腳手架指施工現(xiàn)場(chǎng)為工人操作并解決垂直和水平運(yùn)輸而搭設(shè)的各種支架，建筑界的通用術(shù)語，指建筑工地上用在外墻、內(nèi)部裝修或?qū)痈咻^高無法直接施工的地方，主要為了施工人員上下干活或外圍安全網(wǎng)維護(hù)及高空安裝構(gòu)件等，有些工程也用腳手架當(dāng)模板使用，此外在廣告業(yè)、市政、交通路橋、礦山等部門也廣泛被使用，建筑腳手架一般都是使用無縫鋼管和金屬扣件連接而成，目前連接方式有碗扣式和扣盤式，雖然安裝和拆卸的效率能夠提高，但是腳手架鋼管的重量為3.84Kg/m-5.57kg/m，重量大，容易生銹，物流成本高，安裝拆卸難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有腳手架重量大，容易生銹，物流成本高，安裝拆卸難度大之問題，而提供一種碳纖維復(fù)合腳手架。
[0004]本發(fā)明由聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、無堿玻璃纖維、環(huán)氧樹脂EP-16、填料構(gòu)成，其重量份配比為:
聚丙烯腈(PAN)基碳纖維:15 — 30
無堿玻璃纖維:25-45
環(huán)氧樹脂:40_50
填料20?40。
[0005]填料為氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣或/和云母。
[0006]制造腳手架的生產(chǎn)工藝為:碳纖維和玻璃纖維混合鋪放到閉模的模腔內(nèi)，將環(huán)氧樹脂與填料混勻，制成混合樹脂膠液；用壓力將混合樹脂膠液注入模腔，浸透碳纖維和玻纖混合材料，然后固化，脫模成型。
[0007]優(yōu)點(diǎn):
1、由于鋼鐵的比重是碳纖維復(fù)合材料比重的5倍以上，使用碳纖維復(fù)合材料替代鋼鐵材料設(shè)計(jì)生產(chǎn)的腳手架重量只有鋼鐵材料腳手架的1/5，而且由于碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和模量是鋼鐵的3倍以上，所以，碳纖維復(fù)合材料腳手架的使用壽命是鋼鐵腳手架的5倍以上，不管是建筑企業(yè)是租賃還是購(gòu)買，購(gòu)買成本、維護(hù)成本和使用成本綜合計(jì)算，碳纖維復(fù)合材料腳手架的綜合成本只有鋼鐵金屬材料腳手架成本的40%左右；
2、由于碳纖維復(fù)合材料的耐酸、耐堿抗腐蝕特性，延長(zhǎng)了使用壽命，降低了使用成本和維護(hù)成本，提高了使用期間的安全性；
3、碳纖維復(fù)合材料的密度只有鋼鐵金屬材料的1/5，降低了碳纖維復(fù)合材料腳手架的重量，大大降低運(yùn)輸成本的基礎(chǔ)上，提高了安裝和拆卸時(shí)的難度，有效的保證了安全；90度接手和三通接手和管材接合處均通過鎖緊抱箍進(jìn)行緊固，由于將鎖緊抱箍與90度接手和三通接手設(shè)計(jì)為緊密可靠接觸，只要不是人為拆解鎖緊抱箍，那么90度接手、三通接手和鎖緊抱箍始終會(huì)成為一個(gè)整體，解決了傳統(tǒng)鋼鐵金屬腳手架的卡扣容易產(chǎn)生失落損耗等問題，鎖緊抱箍上設(shè)有開口，開口處通過鎖緊螺栓進(jìn)行連接固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸便捷，只要使用一個(gè)M5的內(nèi)三角扳手可以輕松完成安裝和拆卸，使用的專用配套安裝工具簡(jiǎn)單，便于安裝和拆卸，同時(shí)杜絕了由于工具不慎掉落造成的安全事故，提高了安全保障，提高了安裝和拆卸效率，有效的減少了人工成本，整體強(qiáng)度提高，安全性能佳，降低了運(yùn)輸成本，由于碳纖維材料的耐腐蝕特性，使用期間不必要進(jìn)行噴漆防腐處理，有利于綠色環(huán)保，外觀的整齊美觀度有較高的改善。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明重量份配比為:
T300聚丙烯腈(PAN)基碳纖維:15 — 30
無堿玻璃纖維:25-45
環(huán)氧樹脂EP-16:40-50
填料(氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣或/和云母)20?40。
[0009]其生產(chǎn)工藝為:將環(huán)氧樹脂與填料混勻，制成混合樹脂膠液；用壓力將混合樹脂膠液注入模腔，浸透碳纖維和玻纖混合材料，然后固化，脫模成型。
[0010]具體工藝流程:
成型設(shè)備主要由樹脂栗、注射槍組成。樹脂栗是一組活塞式往復(fù)栗，最上端是一個(gè)空氣動(dòng)力栗。當(dāng)壓縮空氣驅(qū)動(dòng)空氣栗活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，樹脂栗將桶中樹脂經(jīng)過流量控制器、過濾器定量地抽入樹脂貯存器，側(cè)向杠桿使催化劑栗運(yùn)動(dòng)，將催化劑定量地抽至貯存器。壓縮空氣充入兩個(gè)貯存器，產(chǎn)生與栗壓力相反的緩沖力，保證樹脂和催化劑能穩(wěn)定的流向注射槍頭。注射槍口后有一個(gè)靜態(tài)紊流混合器，可使樹脂和催化劑在無氣狀態(tài)下混合均勻，然后經(jīng)槍口注入模具成型。
[0011]碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。聚丙烯腈碳纖維是以聚丙烯腈纖維為原料制成的碳纖維，主要作用是抗震減災(zāi)建筑新材料的增強(qiáng)體。制造輪椅支架選用平紋布，經(jīng)紗和瑋紗的密度基本相同。有均勻的定向性。
[0012]玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高?？估瓘?qiáng)度大。抗拉強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是6.3~6.9 g/d，濕潤(rùn)狀態(tài)5.4~5.8 g/d。密度2.54。耐熱性好，溫度達(dá)300°C時(shí)對(duì)強(qiáng)度沒影響。有優(yōu)良的電絕緣性，與樹脂接著性良好。玻纖價(jià)格便宜，主要用于替代部分碳纖維原料，降低成本，用作輪椅支架的增強(qiáng)材料。
[0013]環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理、化學(xué)性能，它對(duì)金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定。其作用是作為粘接劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制造腳手架的碳纖維復(fù)合材料，其特征在于它由聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、無堿玻璃纖維、環(huán)氧樹脂EP-16、填料構(gòu)成，其重量份配比為: 聚丙烯腈(PAN)基碳纖維:15 — 30 無堿玻璃纖維:25-45 環(huán)氧樹脂:40_50填料20?40。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制造腳手架的碳纖維復(fù)合材料，其特征在于填料為氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣或/和云母。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于制造腳手架的碳纖維復(fù)合材料，其特征在于制造腳手架的生產(chǎn)工藝為:碳纖維和玻璃纖維混合鋪放到閉模的模腔內(nèi)，將環(huán)氧樹脂與填料混勻，制成混合樹脂膠液；用壓力將混合樹脂膠液注入模腔，浸透碳纖維和玻纖混合材料，然后固化，脫模成型。
【專利摘要】一種用于制造腳手架的碳纖維復(fù)合材料，它由聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、無堿玻璃纖維、環(huán)氧樹脂、填料構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)：碳纖維復(fù)合材料腳手架的使用壽命是鋼鐵腳手架的5倍以上，不管是建筑企業(yè)是租賃還是購(gòu)買，購(gòu)買成本、維護(hù)成本和使用成本綜合計(jì)算，碳纖維復(fù)合材料腳手架的綜合成本只有鋼鐵金屬材料腳手架成本的40%左右，且重量輕。
【IPC分類】C08L63/00, C08K3/22, C08K7/06, C08K3/34, C08K3/26, C08K13/04, C08K7/20, C08K7/14
【公開號(hào)】CN105647115
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】鄧煒霖
【申請(qǐng)人】湖北鴻宇復(fù)合碳纖維科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日