[实用新型]FRP筋制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纤维复合材料的制备装置，尤其是一种土木工程用FRP筋的制备装置。

背景技术

工程实践表明，化冰盐的使用、恶劣的气候条件以及其他因素容易引起钢筋和钢绞线锈蚀，导致混凝土结构出现耐久性问题。纤维增强聚合物（FiberReinforcedPolymer，简称FRP）筋具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛和抗疲劳性能好等优点，以FRP筋作为纵筋、腹筋或预应力筋用于混凝土结构中，能提高混凝土结构的耐久性，具有良好的经济和社会效益。

FRP筋由具有抗拉作用的纤维和具有粘结作用的聚合物基体两部分组成。其中，采用热固性树脂基体的FRP筋由于其生产设备简单、能耗低等优势，在土木工程中已逐步得到推广应用。以热固性树脂为基体的FRP筋主要采用传统的拉挤缠绕生产工艺，包括送纱、浸胶、成型、缠绕成肋和加热硬化等过程，其制备装置主要有沿FRP筋的传送方向依次设置的纱架、浸胶槽、穿纱板、成型模具、绕线轴、加热通道、牵引机和切割机。由于传统拉挤缠绕生产工艺制成的FRP筋的纤维和热固性树脂基体的分布不均匀，导致FRP筋性能和质量下降。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种科学的技术解决方案。

实用新型内容

经过技术人员的大量试验和分析，得到上述问题的成因：在加热硬化工序中，热固性树脂基体在加热后，流动性迅速增加，随着温度增加至一定程度，将触发固化反应，热固性树脂基体发生固化而失去流动性。传统工艺在FRP筋初次成型后，直接进入加热通道进行固化成型，由于热固性树脂基体从常温达到固化温度需要一定时间，在发生固化反应前，热固性树脂基体在重力作用下向筋材底部聚集并不断下滴，造成纤维与热固性树脂基体分布不均匀，进而影响了FRP筋的性能和质量。同时，不断下滴的树脂在加热通道中大量堆积，也会影响生产的正常进行。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种FRP筋制备装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：FRP筋制备装置，包括预成型模具和用于对预热后的FRP筋再次拉挤成型的二次成型模具，在所述预成型模具和所述二次成型模具之间设有用于对FRP筋进行预热的热源。

优选的，所述热源为红外加热器。

优选的，所述红外加热器的下方设有废胶收集槽。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步。具体地说，FRP筋制备装置，在预成型模具之后，沿FRP筋传送方向依次设有用于对FRP筋进行预热的热源以及用于对预热后的FRP筋进行再次挤压的二次成型模具。在FRP筋预成型后，热源对其进行预热，首先热固性树脂基体流动性显著增大，大量多余的树脂下滴；然后，FRP筋达到低温交联反应温度即低温固化温度时开始低温固化。此过程中FRP筋中原本液态的热固性树脂基体在低温固化过程中由液态向凝胶状态过度，逐渐失去流动性而且变得柔软并具有可塑性，同时FRP筋的温度也有一定程度的提高。二次成型模具将FRP筋进行再次拉挤成型，经过二次成型的FRP筋中的热固性树脂基体和纤维重新均匀分布。由于FRP筋经过了预热，FRP筋本身具有一定的温度，二次成型并缠绕成肋的FRP筋，在加热通道的高温作用下迅速到达高温交联反应温度并高温固化，有效缓解了热固性树脂基体由重力引起的向下流动问题。因此，完全固化后的FRP筋均匀度较好，产品的性能和质量得到大幅度提高，同时减少高温固化时加热通道中废胶的堆积。

更进一步的，由于预热步骤中FRP筋在达到低温固化温度之前，热固性树脂基体的流动性显著增加，热固性树脂会部分下滴，因此在红外加热器的下方设置废胶收集槽，收集在预热过程中下滴的热固性树脂，从而避免了对工作场所的污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例中FRP筋制备装置结构示意图。

图中：1、纱架；2、浸胶槽；3、穿纱板；4、预成型模具；5、红外加热器；6、废胶收集槽；7、二次成型模具；8、绕线轴；9、加热通道；10、牵引机；11、切割机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

FRP筋制备装置，如图1所示，沿FRP筋传送方向依次设置纱架1、浸胶槽2、穿纱板3、预成型模具4、红外加热器5、二次成型模具7、绕线轴8、加热通道9、牵引机10以及切割机11，废胶收集槽6设于红外加热器5的下方，预成型模具和所述二次成型模具的中心线置于同一条直线上。