[发明专利]一种复合材料钢性护栏板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合材料钢性护栏板及其制备方法，该护栏板为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层，表面防护层由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；纤维增强复合材料层由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；钢核心结构层由钢板构成。本发明通过在以钢板构成的钢核心结构层外依次覆盖采用玻璃纤维粗纱及玻璃纤维编织物和不饱和树脂组成的纤维增强复合材料层、采用玻璃纤维粗纱和不饱和树脂组成的表面防护层，构成复合材料钢性护栏板，使得护栏板具有重量轻、强度高、耐腐蚀、经济性出色且环保的特点。

技术领域

本发明涉及一种公路交通安全设施，具体涉及一种复合材料钢性护栏板及其制备方法。

背景技术

作为一种公路交通安全设施，高速公路、国道护栏板设置在道路的两侧，利用土基、立柱、护栏板、防阻块的变形来吸收碰撞能量，并迫使失控车辆改变方向，恢复到正常的行驶方向，防止车辆冲出路外，以保护车辆和乘客，减少事故造成的损失。现有的高速公路、国道护栏板通常采用波形钢护栏板相互拼接并由立柱支撑的连续结构，波形护栏板刚柔相兼，具有一定吸收碰撞能量的能力。然而现有的高速公路、国道护栏板以钢质材料为主，而钢质材料容易锈蚀的特性令后期维护成本很高，且比重大、成本高。为了弥补钢质护栏的以上不足，国内外急需研发一种新材质的公路护栏来满足这一要求。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种重量轻、强度高、耐腐蚀、经济性出色且环保的复合材料钢性护栏板及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种复合材料钢性护栏板，护栏板为横截面呈波形的长薄板，包括表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层；所述表面防护层由玻璃纤维粗纱、不饱和树脂和有机硅聚脲涂料混合制成；所述纤维增强复合材料层由玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂和固化剂混合制成；所述钢核心结构层由钢板构成。

进一步地，所述表面防护层喷涂在所述纤维增强复合材料层外表面，厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为0.02mm。

进一步地，所述表面防护层的主要成分为质量分数30％～40％玻璃纤维粗纱和40％～50％不饱和树脂，并加入有机硅聚脲涂料增强抗紫外线防老化能力。

进一步地，所述纤维增强复合材料层包裹在所述钢核心结构层外表面，厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为1mm。

进一步地，所述纤维增强复合材料层的主要成分为质量分数20％～30％玻璃纤维粗纱、10％～15％玻璃纤维编织物和40％～50％不饱和树脂，并加入固化剂使其固化，固化剂主要成分为氧化镁。

进一步地，所述钢核心结构层的厚度根据防护场景具体设置，例如厚度可设置为2mm。

进一步地，所述护栏板靠近端部两侧各设有若干拼接螺孔和连接螺孔，用于拼接和固定护栏板。

进一步地，所述护栏板的钢核心结构层外表面依次被纤维增强复合材料层和表面防护层包裹，所述表面防护层、纤维增强复合材料层和钢核心结构层紧密粘合。

另一方面，本发明提供一种复合材料钢性护栏板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将玻璃纤维粗纱、玻璃纤维编织物、不饱和树脂及固化剂混合搅拌均匀；

(2)将金属模具预热至80～120℃；

(3)将作为钢核心结构层的钢板放置在金属模具中；

(4)将步骤(1)的搅拌物料倒入金属模具中与所述钢板均匀混合，使物料对钢板形成包裹；

(5)采用液压机对金属模具施加压力，压力在0.5～1.0MPa范围内保持55～65分钟，使物料定型为纤维增强复合材料层；