罐道与罐道梁用钢玻璃钢复合材料粘结工艺.pdf

本发明公开了一种罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，首先选择钢材，经碱洗、酸洗、打沙，钝化；处理后的钢材表面涂附偶联剂；模具上涂上脱模剂，玻璃纤维布进行浸胶，再将浸胶后的玻璃纤维布填满模具的模腔；将钢材压衬在模具中心，压实制品，排除气泡，自然固化20-50分钟后脱模，脱模后的制品放平整，再充分自然固化；偶联剂作为第一层隔离增强了钢材与玻璃钢之间的粘结力，使用粘结力强的特制胶液隔离钢材与外界氧，作为第二层隔离，使用玻璃钢纤维多层防护，一方面在碰撞过程中分散打击力量，另一方面避免钢材氧化，本发明解决了玻璃钢与方钢的粘结的难题，本发明节能降耗，减少污染，取得良好的革新效益。

1、  一种罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)选择所需要尺寸规格的钢材，先经碱洗除去钢材表面的油脂，后用清水冲洗干净；再经酸洗去除钢材表面的浮锈，然后用清水冲洗干净；打沙，放入钝化池，钝化时间为20-50分钟，再经干燥至银白色为止；
(2)在经步骤(1)处理后的钢材表面均匀涂附偶联剂；
(3)在模具上均匀地涂上脱模剂；
(4)将制好的固化剂胶液充分搅匀后倒入浸液槽，玻璃纤维布连续通过浸液槽内进行浸胶，再将浸胶后的玻璃纤维布填满模具的模腔；
(5)将步骤(2)处理后的钢材压衬在模具中心，压实制品，排除气泡，自然固化，固化20-50分钟后脱模，脱模后的制品放平整，再充分自然固化；
(6)固化后的制品经修补，打磨，使之表面光滑、平整、几何形状规范即制得成品。

2、  根据权利要求1罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于步骤(1)的碱溶液为5-20％的氢氧化钠溶液。

3、  根据权利要求1或2罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于步骤(2)偶联剂的配方为：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛1～10份；氧化铝1～10份；过氧化环己酮1～2份；促进剂1～1.5份。

4、  根据权利要求1或2罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于步骤(2)固化剂胶液配方为：196树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛1～10份；铸石粉20～30份；氢氧化铝10～20份；石墨粉1～5份；氧化铝1～10份；银粉1～5份；阻燃剂1～10份，抗静电剂2～3份，过氧化环己酮1～2份；促进剂1～1.5份。

5、  根据权利要求1或2罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于步骤(3)脱模剂涂层为0.1～0.5mm。

罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺
技术领域
本发明涉及一种钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，具体是一种矿井内的罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺。
背景技术
矿井内的罐道实质是一种特殊的电梯通道，其相对一般的电梯井对安全性，防水性、防腐蚀要求更高，现有的罐道都是采用钢-玻璃钢复合材料制成，但是现有技术对玻璃钢与方钢的粘结工艺不成熟，受热胀冷缩的影响常常会使玻璃钢与方钢脱壳，降低了玻璃钢罐道的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种粘结更牢固，且能耗低，污染少的钢-玻璃钢复合材料粘结工艺。
本发明所述的一种罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)选择所需要尺寸规格的钢材，先经碱洗除去钢材表面的油脂，后用清水冲洗干净；再经酸洗去除钢材表面的浮锈，然后用清水冲洗干净；打沙，放入钝化池，钝化时间为20-50分钟，再经干燥至银白色为止；
(2)在经步骤(1)处理后的钢材表面均匀涂附偶联剂；
(3)在模具上均匀地涂上脱模剂，涂层在0.1~0.5mm，
(4)将制好的固化剂胶液充分搅匀后倒入浸液槽，玻璃纤维布连续通过浸液槽内进行浸胶，再将浸胶后的玻璃纤维布填满模具的模腔；
(5)将步骤(2)处理后的钢材压衬在模具中心，压实制品，排除气泡，自然固化，固化20-50分钟后脱模，脱模后的制品放平整，再充分自然固化；
(6)固化后的制品经修补，打磨，使之表面光滑、平整、几何形状规范即制得成品。
上述步骤(1)的碱溶液为5-20％的氢氧化钠溶液。
上述步骤(2)的偶联剂配方为：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛1～10份；氧化铝1～10份；过氧化环己酮1～2份；促进剂1～1.5份。
步骤(2)的固化剂胶液配方为：196树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛1～10份；铸石粉20～30份；氢氧化铝10～20份；石墨粉1～5份；氧化铝1～5份；银粉1～5份；阻燃剂1～10份，抗静电剂2～3份，过氧化环己酮1～2份；促进剂1～1.5份。
本发明解决了玻璃钢与方钢的粘结的难题，由于采用了偶联剂，增强了钢材与玻璃钢之间的粘结力，使钢材和玻璃钢牢固结合，且作为第一层隔离，避免钢材氧化，完善了钢芯表面的处理保护。使用粘结力强的特制固化剂胶液隔离钢材与外界氧，作为第二层隔离，并且使用玻璃钢纤维多层防护，一方面在碰撞过程中分散打击力量，另一方面避免钢材氧化，本发明的工艺经过技术革新，其过程节能降耗，减少污染，取得良好的革新效益。其与现有技术的对比效果如下：
1、与传统防腐油漆相比较
传统防腐油漆施工环境差，防腐能力3年以内，在矿井生产过程中一般要停产防腐或者更新井筒装备，经济消耗和停产损失大，在长期生产实践过程中逐渐不予采用。
2、与电弧喷涂防腐相比较
现在还采用电弧喷涂防腐的方法，其费用消耗一般为130元/m²，比较昂贵，并且还须进行涂刷油漆防腐。这种方法是利用电化学原理进行的电荷保护措施，施工环境差，有的钢材表面往往没有喷涂到位出现遗漏的斑点，这样到矿井下面不到半年，喷涂表面整体就会失效而致使钢材开始腐蚀。正常条件下，电弧喷涂防腐也能维持10年，矿井中腐蚀气体的氧就会腐蚀钢材。
罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘接工艺通过表面玻璃钢致密的防腐层，彻底隔绝腐蚀物资对钢材的腐蚀，经久耐用，使用寿命在30年以上，减少最少两次井筒装备的维修与更新，并且减少停产2～3个月，增加出煤产量到上亿元左右的产值，另本产品由于加工精度高，安装方便，可以缩短安装工期30％，安装费用也明显降低。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺主要分原材料的准备及处理，产品的合成及固化，制品的修整、检验三部分。
1、原材料的准备及前期处理
(1)罐道钢材的预处理
选择相应规格的钢材，先经碱溶液5-20％的氢氧化钠溶液，先除去钢材表面得油脂，后用清水冲洗干净，再经酸洗，去除钢材表面得浮锈，经清水冲洗干净后，打沙，增加表面粗糙度。构件放入钝化池，钝化时间为20-50分钟，再经干燥至银白色为止，待用。通过脱脂及化学腐蚀后使钢罐形成新鲜表面，在其表面获得氧化层或无机涂层，从而提高了粘合强度。
为了进一步提高钢-玻璃钢复合材料粘结强度，在钢罐进模具之前先在其表面均匀涂上一层高分子材料JY80作为偶联剂，增强粘结力，使钢材和玻璃钢牢固结合，作为第一层隔离，避免钢材氧化，完善钢芯表面的处理保护。
偶联剂配方：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛(填料)1～10份；氧化铝(填料)1～10份；过氧化环己酮(固化)1～2份；促进剂1～1.5份。
其中：N-198树脂为N-198不饱和聚酯树脂，泉州诺亚树脂厂生产，
KH-570偶联剂为南京裕恒精细化工有限公司生产。
偶联剂实施例1：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.4份；二氧化钛1份；氧化铝1份；过氧化环己酮1份；促进剂1份。
偶联剂实施例2：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.8份；二氧化钛10份；氧化铝10份；过氧化环己酮2份；促进剂1.5份。
偶联剂的实施例3：N-198树脂100份；KH-570偶联剂0.7份；二氧化钛5份；氧化铝5份；过氧化环己酮1份；促进剂1.2份。
(2)模具的准备
模具材质为玻璃钢或者钢模，主要特点为热变型温度高，具有自润性能、韧性好、表面光滑、脱模剂用量少等特点。要求模具尺寸精确、表面平整光滑等。
(3)玻璃纤维丝、布、毡的准备
必须经干燥(自然干燥也可)，控制含水量在规定标准内。
(4)固化剂、促进剂及树脂的准备
固化剂、促进剂及树脂在使用前必须搅匀，必须在保质期内使用。使用前必须检测有关技术指标，达到规定标准。
2、成品的合成及固化
制品的固化在工艺中为关键环节，直接影响制品的质量。首先在模具上均匀地涂上脱模剂，涂层应小于0.1~0.5mm内，该脱模剂一般采用为8#进口腊。接着为增强树脂与玻璃纤维、钢罐的粘结力，固化剂胶液配方为：196树脂100份；KH-570偶联剂0.4～0.8份；二氧化钛(填料)1～10份；铸石粉(填料)20～30份；氢氧化铝(填料)10～20份；石墨粉(填料)1～5份；氧化铝(填料)1～5份；银粉(填料)1～5份；阻燃剂1～10份，抗静电剂2～3份，过氧化环己酮(固化)1～2份；促进剂1～1.5份。
其中：196树脂为亚邦196树脂，KH-570偶联剂同上，阻燃剂，磷酸三(2-氯乙基)酯产地无锡红星化工厂，抗静电剂：LDF-A玻璃钢抗静电剂，产地济南绿洲复合材料有限公司。
固化剂胶液实施例1：196树脂100份；KH-570偶联剂0.4份；二氧化钛10份；铸石粉20份；氢氧化铝20份；石墨粉1份；氧化铝1份；银粉1份；阻燃剂1份，抗静电剂2份，过氧化环己酮1份；促进剂1份。
固化剂胶液实施例2：196树脂100份；KH-570偶联剂0.8份；二氧化钛份5；铸石粉30份；氢氧化铝10份；石墨粉3份；氧化铝3份；银粉3份；阻燃剂10份，抗静电剂3份，过氧化环己酮2份；促进剂1.5份。
固化剂胶液实施例3：196树脂100份；KH-570偶联剂0.7份；二氧化钛2份；铸石粉24份；氢氧化铝15份；石墨粉3份；氧化铝6份；银粉2份；阻燃剂5份，抗静电剂2份，过氧化环己酮1份；促进剂1.3份。
玻璃纤维布必须浸胶均匀、适中，固化时间控制在20~50分钟左右，如固化太快，制品较脆；固化太慢，制品机械强度较差。特制好的胶液需充分搅匀后倒入浸液槽，钢材压衬在模具中心。玻璃纤维布必须浸胶均匀、适中，压实制品，排除气泡，使之在规定时间内固化。经胶凝并有一定的机械强度后脱模，放平整，充分固化。工艺经过技术革新，采用罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘接工艺节能降耗，减少污染，取得良好的革新效益。
3、制品的修整、检验
(1)、制品经修补后，打磨，使之表面光滑、平整、几何形状规范，存放时需放整齐，并放在阴凉的地方。
(2)、检验按照企业标准进行。
验方法有：外观尺寸用通用量具检验。
(3)、罐道的制作检验
a直线度不大于1/1000且不超过5mm；
b长度允许偏差±2mm；
c端面垂直度不超过1/1000且不超过1mm.
(4)罐道梁的制作检验
a罐道梁直线度不大于1/1000；
b罐道梁联接板的尺寸不大于±1.
c罐道梁上下联接板焊接位置错动不大于1mm.
d罐道梁两根罐道联结板中心距不大于±1mm.
本发明提供了一种罐道与罐道梁用钢-玻璃钢复合材料粘结工艺的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。