一种蒙脱土增强的疏散平台复合板的制备工艺的制作方法

文档序号:32618133发布日期:2022-12-20 21:55阅读:31来源:国知局

1.本发明涉及复合板技术领域,更具体地说,本发明涉及一种蒙脱土增强的疏散平台复合板的制备工艺。


背景技术:

2.疏散平台是指在地铁区间隧道内设置的用于疏散乘客的专用通道。疏散平台的高度一般与车站站台的高度一致,一旦发生事故,可以立即开启车门组织乘客从疏散平台疏散到就近的车站。地铁运营过程中,若在隧道内发生事故,可以在列车停稳后,乘客通过车厢门下至疏散平台,快速离开事发点,安全抵达车站或安全出入口,从而保证乘客的安全;若在站台上发生事故,乘客则可以通过列车驾驶室的疏散门下至疏散平台,快速离开。所以,在地铁区间隧道内设置疏散平台是解决上述问题的有效途径。地铁疏散平台大部分用的两种,一种是水泥基疏散平台,一种是rpc疏散平台;但是上述两种疏散平台都是采用混凝土材料制成;采用现场施工浇筑的加工方式,施工周期长;采用预制方式,然后在现场进行组装,由于混凝土材料较为笨重,操作较为不便;因此出现了一些轻质材料的疏散平台复合板来替代混凝土材质的疏散平台。
3.现有的轻质材料的疏散平台复合板的防火性能不佳,在使用过程中遇到火灾情况容易燃烧损坏。


技术实现要素:

4.为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种蒙脱土增强的疏散平台复合板的制备工艺。
5.一种蒙脱土增强的疏散平台复合板的制备工艺,具体制备步骤如下:
6.步骤一:将蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料进行共混,加热高速搅拌处理40~60分钟,得到混合料;
7.步骤二:将混合料加入到模具中,进行热压处理20~30分钟;
8.步骤三:脱模处理,得到蒙脱土增强的疏散平台复合板。
9.进一步的,在步骤一中,加热温度为60~80℃,搅拌转速为800~1000r/min;在步骤二中,热压温度为140~160℃,压力为46~50
±
3mpa/cm2;
10.进一步的,在步骤一中,加热温度为70℃,搅拌转速为900r/min;在步骤二中,热压温度为150℃,压力为48
±
3mpa/cm2;
11.进一步的,在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:4.6~5.6%的环氧树脂、28~32%的玻璃纤维、7.1~7.5%的酚醛树脂固化剂、0.4~0.6%的硬脂酸锌、9.3~9.9%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;
12.进一步的,所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:4.8~5.6%的短切碳纤维、0.50~0.56%的硅烷偶联剂kh-560、0.09~0.13%的磷酸钠、0.28~0.36%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
13.进一步的,在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:4.6%的环氧树脂、28%的玻璃纤维、7.1%的酚醛树脂固化剂、0.4%的硬脂酸锌、9.3%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:4.8%的短切碳纤维、0.50%的硅烷偶联剂kh-560、0.09%的磷酸钠、0.28%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
14.进一步的,在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:5.1%的环氧树脂、30%的玻璃纤维、7.3%的酚醛树脂固化剂、0.5%的硬脂酸锌、9.6%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:5.2%的短切碳纤维、0.53%的硅烷偶联剂kh-560、0.11%的磷酸钠、0.32%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
15.进一步的,所述补充剂的制备方法,如下:
16.s1、称取上述重量份的短切碳纤维、硅烷偶联剂kh-560、磷酸钠、磷酸铵、天然蒙脱土;
17.s2、将步骤s1中的天然蒙脱土加入到去离子水中,进行超声处理20~30分钟,得到混合料a;
18.s3、对混合料a进行加热到65~75℃,加入步骤s1中的磷酸钠,进行超声处理20~30分钟,得到混合料b;
19.s4、向混合料b中加入步骤s1中的硅烷偶联剂kh-560、磷酸铵,超声处理10~20分钟,再加入乙酸,进行超声处理20~30分钟,加热至100℃保温40~60分钟,得到混合料c;
20.s5、将混合料c和步骤s1中的短切碳纤维进行混合,再通过流化床气流粉碎机进行粉碎处理,得到蒙脱土复合填充剂。
21.进一步的,在步骤s2中,天然蒙脱土和去离子水的重量比为1∶2~4,超声频率为1.6~2.0mhz,超声功率为400~500w;在步骤s3中,超声频率为1.6~2.0mhz,超声功率为400~500w;在步骤s4中,乙酸加入量与磷酸钠的重量比为1∶4~6,超声频率为1.6~2.0mhz,超声功率为400~500w;在步骤s5中,流化床气流粉碎机:空气耗量16~20m3/min,空气压力0.74~0.78mpa,功率150~170kw,蒙脱土复合填充剂粒径40~60um。
22.本发明还提供了一种蒙脱土增强的疏散平台复合板,采用上述任意一种制备工艺制成。
23.本发明的技术效果和优点:
24.1、采用本发明的制备工艺制备的蒙脱土增强的疏散平台复合板具备优良的防火阻燃性能,同时可有效保证复合板的力学性能,保证复合板的支撑性能;蒙脱土复合填充剂中的硅烷偶联剂kh-560、磷酸钠、磷酸铵相互配合对天然蒙脱土进行有机改性处理,得到有机蒙脱土;蒙脱土复合填充剂为短切碳纤维与有机改性蒙脱土的混合物,短切碳纤维对复合板的阻燃和力学性能具有明显提升效果,同时可有效提高复合板的拉伸性能和弹性模量;微观结构观察表明碳纤维的加入促进了材料的成炭,使其结构更为稳定牢固,可有效保证复合板结构的力学性能稳定性;将有机蒙脱土填充到复合板中,经过有机改性处理后的蒙脱土,可有效加强蒙脱土在树脂材料中的分散均匀效果,蒙脱土与树脂进行结合,可有效加强复合板的防火阻燃性能;
25.2、本发明在步骤一中,将原料进行共混,加热高速搅拌处理,可有效加强原料的熔
融共混处理,可有效加强原料混合均匀性,进而保证复合板内部结构均匀性;在步骤二中,将混合料加入模具中,进行热压处理,可有效对复合板进行热压成型处理;在步骤三中,进行脱模处理,得到蒙脱土增强的疏散平台复合板;在步骤s2中,将天然蒙脱土加入去离子水中,进行超声处理,可有效对天然蒙脱土进行浸泡湿润处理,便于后续对天然蒙脱土的处理效果;在步骤s3中,将混合料a进行加热、加入磷酸钠进行超声处理,磷酸钠溶解到混合料a的去离子水中,再与天然蒙脱土进行接触处理,可有效对天然蒙脱土进行钠化处理;在步骤s4中,向混合料b中加入硅烷偶联剂kh-560、磷酸铵进行超声处理,可有效对钠化后的蒙脱土进行有机化处理,然后加入乙酸进行超声处理,可有效对有机化处理后的蒙脱土进行酸化处理,再进行加热至100℃保温处理,可有效将混合料c中的去离子水和未反应的有机物质进行加热挥发处理,对有机改性蒙脱土进行除杂处理;在步骤s5中,将混合料c和短切碳纤维进行共混粉碎,得到蒙脱土复合填充剂。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.实施例1:
28.本发明提供了一种蒙脱土增强的疏散平台复合板的制备工艺,具体制备步骤如下:
29.步骤一:将蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料进行共混,加热高速搅拌处理50分钟,得到混合料;加热温度为60℃,搅拌转速为800r/min;
30.所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:4.6%的环氧树脂、28%的玻璃纤维、7.1%的酚醛树脂固化剂、0.4%的硬脂酸锌、9.3%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:4.8%的短切碳纤维、0.50%的硅烷偶联剂kh-560、0.09%的磷酸钠、0.28%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土;
31.所述补充剂的制备方法,如下:
32.s1、称取上述重量份的短切碳纤维、硅烷偶联剂kh-560、磷酸钠、磷酸铵、天然蒙脱土;
33.s2、将步骤s1中的天然蒙脱土加入到去离子水中,进行超声处理25分钟,得到混合料a;天然蒙脱土和去离子水的重量比为1∶2,超声频率为1.6mhz,超声功率为400w;
34.s3、对混合料a进行加热到70℃,加入步骤s1中的磷酸钠,进行超声处理25分钟,得到混合料b;超声频率为1.6mhz,超声功率为400w;
35.s4、向混合料b中加入步骤s1中的硅烷偶联剂kh-560、磷酸铵,超声处理15分钟,再加入乙酸,进行超声处理25分钟,加热至100℃保温50分钟,得到混合料c;乙酸加入量与磷酸钠的重量比为1∶46,超声频率为1.6mhz,超声功率为400w;
36.s5、将混合料c和步骤s1中的短切碳纤维进行混合,再通过流化床气流粉碎机进行粉碎处理,得到蒙脱土复合填充剂;流化床气流粉碎机:空气耗量160m3/min,空气压力0.74mpa,功率150kw,蒙脱土复合填充剂粒径40um;
37.步骤二:将混合料加入到模具中,进行热压处理25分钟;热压温度为140℃,压力为46
±
3mpa/cm2;
38.步骤三:脱模处理,得到种蒙脱土增强的疏散平台复合板。
39.实施例2:
40.与实施例1不同的是,在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:5.6%的环氧树脂、32%的玻璃纤维、7.5%的酚醛树脂固化剂、0.6%的硬脂酸锌、9.9%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:5.6%的短切碳纤维、0.56%的硅烷偶联剂kh-560、0.13%的磷酸钠、0.36%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
41.实施例3:
42.与实施例1-2均不同的是,在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:5.1%的环氧树脂、30%的玻璃纤维、7.3%的酚醛树脂固化剂、0.5%的硬脂酸锌、9.6%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:5.2%的短切碳纤维、0.53%的硅烷偶联剂kh-560、0.11%的磷酸钠、0.32%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
43.实施例4:
44.与实施例3不同的是,在步骤一中,加热温度为80℃,搅拌转速为1000r/min;在步骤二中,热压温度为160℃,压力为50
±
3mpa/cm2;在步骤s2中,天然蒙脱土和去离子水的重量比为1∶4,超声频率为2.0mhz,超声功率为500w;在步骤s3中,超声频率为2.0mhz,超声功率为500w;在步骤s4中,乙酸加入量与磷酸钠的重量比为1∶6,超声频率为2.0mhz,超声功率为500w;在步骤s5中,流化床气流粉碎机:空气耗量20m3/min,空气压力0.78mpa,功率170kw,蒙脱土复合填充剂粒径60um。
45.实施例5:
46.与实施例3不同的是,在步骤一中,加热温度为70℃,搅拌转速为900r/min;在步骤二中,热压温度为150℃,压力为48
±
3mpa/cm2;在步骤s2中,天然蒙脱土和去离子水的重量比为1∶3,超声频率为1.8mhz,超声功率为450w;在步骤s3中,超声频率为1.8mhz,超声功率为450w;在步骤s4中,乙酸加入量与磷酸钠的重量比为1∶5,超声频率为1.8mhz,超声功率为450w;在步骤s5中,流化床气流粉碎机:空气耗量18m3/min,空气压力0.76mpa,功率160kw,蒙脱土复合填充剂粒径50um。
47.对比例1:
48.与实施例5不同的是:在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:30%的玻璃纤维、7.3%的酚醛树脂固化剂、0.5%的硬脂酸锌、9.6%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:5.2%的短切碳纤维、0.53%的硅烷偶联剂kh-560、0.11%的磷酸钠、0.32%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
49.对比例2:
50.与实施例5不同的是:在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:5.1%的环氧树脂、30%的玻璃纤维、7.3%的酚醛树脂固化剂、0.5%的硬脂酸锌、9.6%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量
百分比为:0.53%的硅烷偶联剂kh-560、0.11%的磷酸钠、0.32%的磷酸铵,其余为天然蒙脱土。
51.对比例3:
52.与实施例5不同的是:在步骤一中,所述蒙脱土增强的疏散平台复合板的原料按照重量百分比为:5.1%的环氧树脂、30%的玻璃纤维、7.3%的酚醛树脂固化剂、0.5%的硬脂酸锌、9.6%的蒙脱土复合填充剂,其余为酚醛树脂;所述蒙脱土复合填充剂原料按照重量百分比为:0.53%的硅烷偶联剂kh-560、0.11%的磷酸钠、0.32%的磷酸铵,其余为短切碳纤维。
53.对比例4:
54.与实施例5不同的是:将补充剂的原料全部共混,送入流化床气流粉碎机进行粉碎处理。
55.以上原料中的来源如下:环氧树脂采购自湖北巨胜科技有限公司、cas编号:61788-97-4;玻璃纤维采购自湖北巨胜科技有限公司、货号:js3385、cas编号:65997-17-3;酚醛树脂固化剂采购自河南滨海实业有限责任公司的nl固化剂、cas编号:9003-35-4;硬脂酸锌采购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司、货号:307564;酚醛树脂采购自武汉兴众诚科技有限公司、cas编号:9003-35-4;短切碳纤维采购自东莞市磐实新材料有限公司、einecs编号:1、型号:3mm;硅烷偶联剂kh-560采购自武汉卡诺斯科技有限公司、货号:8598479;磷酸钠采购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司、货号:342483;磷酸铵采购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司、cas编号:25447-33-0;天然蒙脱土采购自上海百舜生物科技有限公司、cas编号:1318-93-0、货号:042531;
56.对本发明中实施例和对比例中的蒙脱土增强的疏散平台复合板进行检测,按照gb2406-80标准对疏散平台复合板的极限氧指数进行检测;按照gb/t 1843-2008标准对疏散平台复合板的冲击强度进行检测,得到的结果如表一所示:
57.表一:
[0058] loi极限氧指数(%)冲击强度(kj/m2)对比例132.961.56对比例232.662.14对比例327.967.85对比例429.567.54实施例132.668.58实施例232.868.84实施例333.669.32实施例433.469.11实施例533.869.59
[0059]
由上表可知:本发明中制备的疏散平台复合板具备优良的防火阻燃性能,同时可有效保证复合板的力学性能,保证复合板的支撑性能。
[0060]
本发明中酚醛树脂作为复合板的主要材料,可有效保证复合板的耐高温性能;玻璃纤维作为复合板的主要调和材料,可有效加强复合板的耐温性能和抗腐蚀性能;环氧树脂可有效提高复合板的力学性能,提高复合板的拉伸性能和弹性模量;硬脂酸锌作为脱模
剂,可有效保证材料在脱模处理时的安全性和稳定性;蒙脱土复合填充剂中的硅烷偶联剂kh-560、磷酸钠、磷酸铵相互配合对天然蒙脱土进行有机改性处理,得到有机蒙脱土;蒙脱土复合填充剂为短切碳纤维与有机改性蒙脱土的混合物,短切碳纤维对复合板的阻燃和力学性能具有明显提升效果,同时可有效提高复合板的拉伸性能和弹性模量;微观结构观察表明碳纤维的加入促进了材料的成炭,使其结构更为稳定牢固,可有效保证复合板结构的力学性能稳定性;将有机蒙脱土填充到复合板中,经过有机改性处理后的蒙脱土,可有效加强蒙脱土在树脂材料中的分散均匀效果,蒙脱土与树脂进行结合,可有效加强复合板的防火阻燃性能;在步骤一中,将原料进行共混,加热高速搅拌处理,可有效加强原料的熔融共混处理,可有效加强原料混合均匀性,进而保证复合板内部结构均匀性;在步骤二中,将混合料加入模具中,进行热压处理,可有效对复合板进行热压成型处理;在步骤三中,进行脱模处理,得到蒙脱土增强的疏散平台复合板;在步骤s2中,将天然蒙脱土加入去离子水中,进行超声处理,可有效对天然蒙脱土进行浸泡湿润处理,便于后续对天然蒙脱土的处理效果;在步骤s3中,将混合料a进行加热、加入磷酸钠进行超声处理,磷酸钠溶解到混合料a的去离子水中,再与天然蒙脱土进行接触处理,可有效对天然蒙脱土进行钠化处理;在步骤s4中,向混合料b中加入硅烷偶联剂kh-560、磷酸铵进行超声处理,可有效对钠化后的蒙脱土进行有机化处理,然后加入乙酸进行超声处理,可有效对有机化处理后的蒙脱土进行酸化处理,再进行加热至100℃保温处理,可有效将混合料c中的去离子水和未反应的有机物质进行加热挥发处理,对有机改性蒙脱土进行除杂处理;在步骤s5中,将混合料c和短切碳纤维进行共混粉碎,得到蒙脱土复合填充剂。
[0061]
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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