中空FRP踏板

《玻璃纤维》2000年第3期 妒驴谚驴舻，驴匈 §国外动态§ 白、‘g≯、。2≯-、；矿-、驴、护-圆 中空FRP踏板 日本宇部日东化成公司靠自己的拉拔成 型技术(热塑性树脂被覆拉拔成型法)开发了 新的FRP制品。与普通的拉拔成型相比，热 塑性树脂包覆代替了金属模。由于消除了硬 质金属摸产生的拉拔阻力，能高速生产，便于 制造小孔径的FRP制品。另外还具有可进行 包覆的异形加工，对未硬化的绳股还可加工 成绳和网等。此复合管是以ABS树脂管为芯 并设有FRP层和表面包裹树脂层等三层结 构的FRP管。三层都牢固地粘结在一起，具 有重量轻、强度高、刚性好等特征。 1．踏板与蜂窝结构组合 目前建筑工地用踏板都是宽200～ 240mm，厚30～35mm的层合板和杉木板等 或尺寸相同的铝板和钢板等。铝板和钢板的 电绝缘性差，还容易腐蚀，而木板的刚性和强 度小，一旦吸了水会导致物理性能下降，也存 在易腐蚀、耐久性差等问。特别是层合板重 (4m长，重量为20～25kg)，搬动困难。期待 着开发能代替这些木材，金属的轻质，高强 度、高刚性及耐久性优异的踏板。蜂窝结构制 品采用复合管制造技术生产的中空FRP踏 板。以7根ABS树脂方形管(中芯)通过FRP (玻璃纤维和不饱和聚酯)的连续层进行连接 (蜂窝夹层结构)。总结起来是用耐气候性好 的热塑性树脂(ABS等)包覆的三层中空结 构物。如图1所示。 图l 蜂窝夹层结构复合板略图 一36一 对热塑性树脂包覆，利用加热加工等方 法可以进行象压纹那样的凹凸加工，形成即 使浸了水也不滑的表面。同时两端面用粘结 剂固定的ABS树脂制作的塞进行保护。特别 是FRP层是用ABS树脂形成蜂窝夹层结 构，容易用钻孔形成空腔，FRP板不会出现 裂纹和显露出玻璃纤维。 2．蜂窝状结构物的物理性能 2．1普通物理性能 蜂窝状结构物的普通物理性能与层合 板、杉木板的性能比较如表1所示、弯曲强度 在10kg／mm2以上，弯曲刚度在6×108kg／ mm2以上，在满足层合踏板、FRP踏板规格 的同时，长4m、重量仅14kg，很轻，质量稳定 性好。层合板、杉木板在使用时因反复吸水、 干燥，在降低其物理性能的同时，重量也会发 生变化。 表1 蜂窝状结构物的普通物理性能与层合板、杉 木板的性能比较 项目 单位 蜂窝结构物 层合板 杉木板 宽 mm 240 240 200 厚 mm 30 30 35 单位重量 kg／(4m) 14 2l～25 10～13 弯曲强度 kg／mm2 lO以上 4～lO 4～13 MPa 98以上 39～98 35～59 弯曲刚度 kg·mm26．2～6．4×1084．8～8．7×1084．6～6．4×108 N·mm261～63×10847～85×10845～63×108 2．2 耐久性 根据不同用途，还进行了长期耐久性，冲 击，弯曲疲劳等试验，以确保蜂窝状复合物的 耐久性。 为评价耐久性，对跨距3m，荷重100kg (将重物放在中间作荷载)的板在作室外暴露 万方数据 《玻璃纤维》2000年第3期 试验的同时进行弯曲蠕变试验。中心部位的 挠曲量的的经时变化和瞬时卸去负荷后的残 余挠曲量的经时变化分别列示于图2和图 3。 0 S0 100150200己50 宴过时阿(d) 图2挠曲量的经时变化 经过埘同(d) 图3残留挠曲量的经时变化 试验从1997年12月24日开始，层合板 (宽240mm，厚30mm)，杉木板(宽210mm、 厚32mm)，随时间的延长，挠曲增大，杉木板 在119天后，层合板在167天后都断。蜂窝结 构板超过240天，与试验开始时相比根本没 有挠曲变化。至于卸去重物后剩余的残留挠 曲，蜂窝结构板与试验开始时一样，几乎没有 变化，’便证明FRP的良好复原性。 关于抗冲击性，考虑到蜂窝结构件在安 装时的偶然坠落或工具等落到此板上，以及 人跳到上面，作这些假设的冲击试验。在作坠 落试验时蜂窝结构板由2．5m高处落下，没 有出现特别大的损伤；在作工具落在板上的 试验时，使用了端部锋利的器件(剪刀、钳子 等)，落下高度为1m左右，仅在FRP板表面 形成一小坑。在这种情况下最好要铺上保护 薄板。将相当于人体重量(70kg)的土块由 2．5m高处落到跨间为1．8m支承的各种踏 板上的试验。层合板，杉木板大都破裂成两 块。铝板和钢板也呈弯曲破坏，而蜂窝结构制 品却将土块弹回，完全没有受到影响。 弯曲疲劳试验在跨间为1．8m支承， 100kg的荷重以每3S钟一次反复进行载荷， 完成了超过100万次的弯曲试验，弯曲剐度 (挠曲量)和弯曲强度都没有变化。这表明蜂 窝结构制品的耐久性和耐冲击性都好。 3．应用 宽240mm，厚30mm的制品作为建筑工 程用踏板已上市销售并在要求电绝缘性和可 靠性的铁路桥装修工程中以及电力设施临时 用材料上大量使用。充分利用其耐腐蚀性，耐 久性而被广泛地用作：养殖用帘子、养殖筏、 浮桥踏板和挡土板等。在水处理领域主要用 作排水沟盖、净化槽的隔板等。今后还会出现 能充分利用这些特征的新用途。 杜寿全 世界和欧洲复合材料工业概况 1．世界复合材料工业 1991～1998年间，世界复合材料市场的 年平均增长率约为5．6％，其中热固性复合 材料的年平均增长率约为4．4％，热塑性复 合材料的年平均增长率约为10．5％。这一期 间，世界上工业发达国家的国内生产总值 (GDP)的年平均增长率约为3％。据预测， 1999年世界复合材料市场将比1998年增长 3．1％，其中热固性复合材料的增长率为 2．7％，热塑性复合材料的增长率为4．5％。 1998年世界复合材料市场按地区划分， 北美地区占50％左右，欧洲占27％左右，亚 一37一 ^uuv啊器鬃 万方数据 中空FRP踏板 作者： 杜寿全 作者单位： 刊名： 玻璃纤维 英文刊名： FIBER GLASS 年，卷(期)： 2000，(3) 引用次数： 0次 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_blxw200003009.aspx 下载时间：2010年1月13日