CN103772908A - 玻璃纤维加强工程塑料板以及高阻尼简易隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，具体是涉及一种玻璃纤维加强工程塑料板。该工程塑料板主要由经纬双向玻璃纤维，以及注塑于经纬双向玻璃纤维之间的工程塑料组成。本发明还涉及隔震技术领域，具体是涉及一种高阻尼简易隔震支座。该高阻尼简易隔震支座使用该工程塑料板替代普通叠层橡胶中钢板，其价格低，施工工艺简单，其压应力限值小于叠层钢板橡胶支座的压应力限值，适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区。

Description

玻璃纤维加强工程塑料板以及高阻尼简易隔震支座

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，更具体涉及一种玻璃纤维加强工程塑料板，以及该玻璃纤维加强工程塑料板的制造工艺；本发明还涉及隔震技术领域，具体是一种使用该工程塑料板替代普通叠层橡胶中钢板的高阻尼简易隔震支座。

背景技术

隔震因概念简单、效果明显、性能稳定，已成为目前使用最为广泛的减震手段之一，迄今为止，全世界5000幢左右的隔震建筑所使用的基本上是叠层钢板橡胶支座，但这种支座因为其昂贵的价格和复杂的施工工艺并不适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区房屋建筑的隔震减震。另一方面，由于村镇建筑层数低，自重小，总投入相对较少，采用叠层钢板橡胶隔震支座时支座设计面压远小于其压应力限值，从而造成较大的浪费。

发明内容

本发明第一目的在于，提供一种力学性能优越的玻璃纤维加强工程塑料板。

本发明第二目的在于，提供一种玻璃纤维加强工程塑料板的制备工艺。

本发明第三目的在于，提供一种使用该工程塑料板替代普通叠层橡胶中钢板的高阻尼简易隔震支座，该高阻尼简易隔震支座价格低，施工工艺简单，其压应力限值小于叠层钢板橡胶支座的压应力限值，适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区。

本发明第一目的通过以下技术方案实现：

一种玻璃纤维加强工程塑料板，其主要由经纬双向玻璃纤维，以及注塑于经纬双向玻璃纤维之间的工程塑料组成。

进一步的，所述经纬双向玻璃纤维为玻璃纤维方格布。

进一步的，所述工程塑料为环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、酚醛树脂、聚苯醚、聚酰胺、聚碳酸酯中的一种或多种。

本发明第二目的通过以下技术方案实现：

一种工程塑料板的制造工艺，包括以下步骤：

1）将若干玻璃纤维方格布依次叠放；

2）以真空注塑或直接注塑的形式将脱泡处理后的工程塑料注入玻璃纤维方格布中；

3）固化成型。

进一步的，步骤2）中，以真空注塑的形式将脱泡处理后的工程塑料注入玻璃纤维方格布中时，真空注塑过程中环境压强为3MPa～6MPa。

进一步的，所述工程塑料为环氧树脂；步骤3）固化成型具体是将注塑完成后得到的工程塑料及玻璃纤维方格布混合物于50℃～60℃的环境下固化。

进一步的，所述工程塑料为不饱和聚酯；步骤3）固化成型具体是将注塑完成后得到的工程塑料及玻璃纤维方格布混合物于20℃～35℃的环境下固化。

本发明第三目的通过以下技术方案实现：

一种高阻尼简易隔震支座，包括支座主体；所述支座主体由橡胶层与工程塑料板交替叠加硫化而成；所述工程塑料板主要由经纬双向玻璃纤维，以及注塑于经纬双向玻璃纤维之间的工程塑料组成；所述橡胶层的阻尼比为5％～30％。

进一步的，所述经纬双向玻璃纤维为玻璃纤维方格布。

进一步的，所述工程塑料为环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、酚醛树脂、聚苯醚、聚酰胺、聚碳酸酯中的一种或多种。

进一步的，最外两层工程塑料板的厚度大于其它层次的工程塑料板，并且最外两层工程塑料板分别作为上封板、下封板。

作为上述技术方案的改进，所述高阻尼简易隔震支座还包括包裹支座主体的橡胶保护层。

作为上述技术方案的改进，所述高阻尼简易隔震支座的上、下两端均设有若干凹槽。

本发明玻璃纤维加强工程塑料板的力学性能优越；玻璃纤维与工程塑料之间的摩擦系数大，使得该工程塑料板具有高阻尼特性。

本发明高阻尼简易隔震支座使用该工程塑料板替代普通叠层橡胶中钢板，具有高阻尼、竖向承载力大、重量轻、造价低、耐久性好、制作简单、便于运输和施工等优点，适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区。同时，该高阻尼简易隔震支座不存在普通叠层橡胶支座中钢板锈蚀，铅芯污染环境等问题。

附图说明

图1为本发明实施例三高阻尼简易隔震支座的剖视图。

图2为图1的隔需支座安装于地震层的结构示意图。

图3为本发明实施例四高阻尼简易隔震支座的剖视图。

图4为本发明实施例四高阻尼简易隔震支座的俯视图。

图5为图3的隔需支座安装于地震层的结构示意图。

标识说明：1-橡胶层，2-工程塑料板，3-橡胶保护层，4-上部结构，5-下部结构，6-凹槽。

具体实施方式

实施例一

将模具台面清理干净，在所需的工作台面上涂覆脱模剂。在涂覆脱模剂的区域铺放一层脱模布，将准备好的5层04玻璃纤维方格布于脱模布上按顺序依次叠放好，并于纤维方格布上方放置导流网，除预留作注胶的一边外其余区域导流网需距离玻璃纤维方格布边缘30～40mm，然后用脱模布将玻璃纤维方格布及导流网包裹住。

在脱模布两端布置抽气管、注胶管，抽气管用脱模布包裹并提起，注胶管用脱模布包裹，密封胶固定。抽气管抽取脱模布内空气，使脱模布所包裹空间的压强降至3MPa～6MPa，然后通过注胶管将脱泡处理后的环氧树脂灌注于玻璃纤维方格布之间，保压15～25min（保压可使工程塑料板受力时变形趋向均匀），将注塑完成后得到的环氧树脂及玻璃纤维方格布混合物于50℃～60℃的环境下固化，即可得到工程塑料板。

对上述工程塑料板进行弯曲试验以及拉伸试验，实验数据如表1、表2。

表1工程塑料板（环氧树脂）弯曲实验数据

                                        检测标准GB/T2570-1995

表2工程塑料板（环氧树脂）拉伸实验数据

引伸计标距Le=50mm

                                          执行标准GB/T2567-2008

从表1可知，该工程塑料板试样的弯曲强度最大值为571.40MPa，最小值为490.56MPa，弯曲强度平均值为537.81MPa，离散系数0.0657。该工程塑料板试样的弯曲模量最大值为14546.31MPa，最小值为10239.25MPa，弯曲模量平均值为13081.62MPa，离散系数0.1478。

从表2可知，该工程塑料板试样的拉伸强度的最大值为337.42MPa，最小值为324.18MPa，拉伸强度平均值为328.71MPa，离散系数为0.0165。该工程塑料板试样的弹性模量的最大值为20138.37MPa，最小值为18963.12MPa，弹性模量平均值为19462.21MPa，离散系数为0.0239。该工程塑料板试样的断裂伸长率或最大荷载伸长率的最大值为2.45%，最小值为2.33%，平均值为2.38%，离散系数为0.0197。

综上可知，本实施例工程塑料板力学性能优越，其抗拉、抗弯强度均大于170MPa，可替代钢板作为叠层橡胶支座的加劲板材料。

实施例二

将模具台面清理干净，在所需的工作台面上涂覆脱模剂。在涂覆脱模剂的区域铺放一层脱模布，将准备好的5层04玻璃纤维方格布于脱模布上按顺序依次叠放好，并于纤维方格布上方放置导流网，除预留作注胶的一边外其余区域导流网需距离玻璃纤维方格布边缘30～40mm，然后用脱模布将玻璃纤维方格布及导流网包裹住。

在脱模布两端布置抽气管、注胶管，抽气管用脱模布包裹并提起，注胶管用脱模布包裹，密封胶固定。抽气管抽取脱模布内空气，使脱模布所包裹空间的压强降至3MPa～6MPa，然后通过注胶管将脱泡处理后的不饱和聚酯灌注于玻璃纤维方格布之间，保压15～25min，将注塑完成后得到的不饱和聚酯及玻璃纤维方格布混合物于20℃-35℃的环境下固化，即可得到工程塑料板。

对上述工程塑料板进行弯曲试验以及拉伸试验，实验数据如表3、表4。

表3工程塑料板（不饱和聚酯）弯曲实验数据

                                         检测标准GB/T2570-1995

表4工程塑料板（不饱和聚酯）拉伸实验数据

引伸计标距Le=50mm

                                         执行标准GB/T2567-2008

从表3可知，该工程塑料板试样的弯曲强度最大值为492.64MPa，最小值为428.77MPa，弯曲强度平均值为462.44MPa，离散系数0.0570。该工程塑料板试样的弯曲模量最大值为13080.08MPa，最小值为10889.42MPa，弯曲模量平均值为12257.48MPa，离散系数0.0783。

从表4可知，该工程塑料板试样的拉伸强度最大值为316.57MPa，最小值为302.61MPa，拉伸强度平均值为304.02MPa，离散系数为0.0325。该工程塑料板试样的弹性模量最大值为18045.53MPa，最小值为16576.54MPa，弹性模量平均值为17420.07MPa，离散系数为0.0399。该工程塑料板试样的断裂伸长率或最大荷载伸长率的最大值为2.41%，最小值为2.35%，平均值为2.38%，离散系数为0.0105。

综上可知，本实施例工程塑料板力学性能优越，其抗拉、抗弯强度均大于170MPa，可替代钢板作为叠层橡胶支座的加劲板材料。

实施例三

参见图1，本实施例高阻尼简易隔震支座，包括支座主体；所述支座主体由橡胶层1与工程塑料板2交替叠加硫化而成，并且上封板为最顶层工程塑料板2，下封板为最底层工程塑料板2，上封板、下封板的厚度大于其它层次的工程塑料板2。所述橡胶层1的阻尼比为5％～30％。所述高阻尼简易隔震支座还包括包裹支座主体的橡胶保护层3。

所述工程塑料板2与实施例一中的工程塑料板基本相同，不同之处在于：上封板、下封板采用的工程塑料板中包含31层玻璃纤维方格布，其它层次的工程塑料板中包含12层玻璃纤维方格布。

参见图2，所述高阻尼简易隔震支座可采用嵌接的方式固定于隔震层的上部结构4、下部结构5的安装凹槽内。

实施例四

参见图3，本实施例高阻尼简易隔震支座，包括支座主体、包裹支座主体的橡胶保护层3。所述支座主体由橡胶层1与工程塑料板2交替叠加硫化而成，并且上封板为最顶层工程塑料板2，下封板为最底层工程塑料板2，上封板、下封板的厚度大于其它层次的工程塑料板2。所述橡胶层1的阻尼比为5％～30％。

所述工程塑料板2与实施例二中的工程塑料板基本相同，不同之处在于：上封板、下封板采用的工程塑料板中包含29层玻璃纤维方格布，其它层次的工程塑料板中包含11层玻璃纤维方格布。

参见图4，所述橡胶保护层3的顶端设有若干凹槽6。所述橡胶保护层3的底端也设有若干凹槽6。于橡胶保护层3顶端及底端涂抹结构胶后，再将其放置于隔震层的上部结构4、下部结构5之间，即可将所述高阻尼简易隔震支座固定，参见图5。增设所述凹槽6后，便于涂抹结构胶，使高阻尼简易隔震支座更加牢固地与上部结构4、下部结构5连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如采用聚氨酯、酚醛树脂、聚苯醚、聚酰胺、聚碳酸酯中的一种或多种作为工程塑料板中的工程塑料，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种玻璃纤维加强工程塑料板，其特征在于：其主要由经纬双向玻璃纤维，以及注塑于经纬双向玻璃纤维之间的工程塑料组成。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维加强工程塑料板，其特征在于：所述经纬双向玻璃纤维为玻璃纤维方格布。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维加强工程塑料板，其特征在于：所述工程塑料为环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、酚醛树脂、聚苯醚、聚酰胺、聚碳酸酯中的一种或多种。

4.一种工程塑料板的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）将若干玻璃纤维方格布依次叠放；

2）以真空注塑或直接注塑的形式将脱泡处理后的工程塑料注入玻璃纤维方格布中；

3）固化成型。

5.根据权利要求4所述的制造工艺，其特征在于：步骤2）中，以真空注塑的形式将脱泡处理后的工程塑料注入玻璃纤维方格布中时，真空注塑过程中环境压强为3MPa～6MPa。

6.根据权利要求5所述的制造工艺，其特征在于：所述工程塑料为环氧树脂；步骤3）固化成型具体是将注塑完成后得到的工程塑料及玻璃纤维方格布混合物于50℃～60℃的环境下固化。

7.根据权利要求5所述的制造工艺，其特征在于：所述工程塑料为不饱和聚酯；步骤3）固化成型具体是将注塑完成后得到的工程塑料及玻璃纤维方格布混合物于20℃～35℃的环境下固化。

8.一种高阻尼简易隔震支座，包括支座主体；其特征在于：所述支座主体由橡胶层与工程塑料板交替叠加硫化而成；所述工程塑料板主要由经纬双向玻璃纤维，以及注塑于经纬双向玻璃纤维之间的工程塑料组成；所述橡胶层的阻尼比为5％～30％。

9.根据权利要求8所述的高阻尼简易隔震支座，其特征在于：最外两层工程塑料板的厚度大于其它层次的工程塑料板，并且最外两层工程塑料板分别作为上封板、下封板。

10.根据权利要求8所述的高阻尼简易隔震支座，其特征在于：还包括包裹支座主体的橡胶保护层。

11.根据权利要求8所述的高阻尼简易隔震支座，其特征在于：所述高阻尼简易隔震支座的上、下两端均设有若干凹槽。

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