[发明专利]一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆，其特征在于：它是由主体纤维材料和基体树脂材料通过缠绕工艺和拉挤成型工艺制成，表面有均匀凸起的肋（1）和凹陷的压纹（2）。

2.根据权利要求1所述的一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆，其特征在于：锚杆上的压纹(2)通过缠绕工艺形成；FRP筋的压纹(2)深度，肋（1）的螺距（3）大小根据实际需求进行设定。

3.根据权利要求1所述的一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆，其特征在于：FRP锚杆主体纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维纤维或聚酰亚胺纤维中的一种或多种；所述的基体树脂为热塑性树脂或者热固性树脂。

4.根据权利要求1所述的一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆，其特征在于：压纹（2）是通过压纹带缠绕而成的，压纹带材质为耐高温材质，如特氟龙、聚四氟乙烯、耐高温尼龙、PET、PBT或EP；压纹带厚度为0.15-0.6mm厚，压纹带厚度与锚杆压纹深度基本一致。

5.根据权利要求1所述的一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆，其特征在于：压纹（2）的深度不小于0.18mm，螺距（3）不大于20mm。

6.权利要求1至5任一项所述一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆的制备方法，其特征在于，所述制备方法的包括如下步骤：

步骤一，将设计数量的纤维丝按照设计的排布方式安装在纱架（4）上,使纤维能够整齐匀速地从导纱孔引出,使用张力计测量每根纤维的张力并使其保持一致，然后纤维均匀排布穿过纱梳（5），在牵引力的作用下，纤维纱线进入胶槽（6）浸胶，胶液为热塑性树脂或者热固性树脂；

步骤二，浸胶后的纤维纱线通过预固化模具(7)，使浸胶后的纤维纱线集束成纤维束整体，然后依次通过第一挤胶孔（8），第二挤胶孔（9），挤出的树脂胶液回流到树脂胶槽（6）中；

步骤三，随后纤维束经过旋转盘(13)正中央，缠绕机(12)开始工作进行缠绕压纹带；通过调整缠绕压纹带的厚度和宽度，对锚杆的压纹深度、压纹宽度进行控制；通过调整缠绕机（12）的电机频率，从而控制锚杆表面压纹的螺距；通过控制缠绕盘（11）的角度，调整压纹带走向与纤维束轴线方向成α角度（10）；

步骤四，将纤维束以及缠在其表面的压纹带一起牵引进入固化模具（14）进行固化，固化模具（14）的温度按照树脂胶液的固化温度设定，加热固化后，定型为表面带有连续螺纹状的FRP锚杆；

步骤五，在牵引机（15）的作用下，将表面带有连续螺纹状的FRP锚杆传送至切割机（16）位置；在牵引过程中牵引速率调整与树脂固化速度相匹配，保证能达到FRP锚杆所用树脂固化所需要的温度；然后使用切割机（16）将锚杆切割成产品需要的长度；最后将缠绕在锚杆表面的压纹带撕掉，得到高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆。

7.根据权利要求6所述一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆的制备方法，其特征在于，步骤二，浸胶后的纤维纱线通过预固化模具(7)，使浸胶后的纤维纱线集束成纤维束整体，预固化模具（7）的纤维体积含量控制在65%左右，浸润树脂后的纤维在预固化模具(7)挤压的作用下挤出部分树脂胶液；接着，然后依次通过第一挤胶孔（8），使纤维体积含量68%，第二挤胶孔（9），使纤维体积含量71%，挤出的树脂胶液回流到树脂胶槽（6）中；纤维束经过多次挤压后张力增大，从而减轻缠绕压纹带时纤维的扭转变形程度，减少强度的损失。

8.根据权利要求6所述一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆的制备方法，其特征在于，步骤三，调整压纹带走向与纤维束轴线方向成α角度（10）在40°至70°之间。

9.根据权利要求6所述一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆的制备方法，其特征在于，步骤三，调整压纹带走向与纤维束轴线方向成α角度（10）为65°。

10.根据权利要求6所述一种高性能耐腐蚀压纹式FRP锚杆的制备方法，其特征在于，压纹带依附在纤维束表面在进入固化模具（14）时，压纹带的张力在30-70N之间。