一種中空復合材料鋪路板的制作方法

本發明涉及一種復合材料板材及制備工藝，尤其是涉及一種中空復合材料鋪路板。

背景技術：

目前，在軍工、工程建設、搶險救災等領域，經常遇到一些特殊復雜的工況條件，如沼澤地、沙漠、灘涂等，給車輛通行、工程施工造成極大的不便，延誤工期或耽誤寶貴的時間。而傳統的解決方案中，一般常用鋪設鋼板、水泥板或木板的方式，但大型鋼板笨重、搬運及施工不方便、耐腐蝕性差、易變形；水泥墊板也存在施工安裝效率低、抗疲勞性差等問題；而木制墊板雖然密度低，但尺寸小、承載力低。

技術實現要素：

本發明的目的在于為解決現有技術的不足，而提供一種中空復合材料鋪路板。

本發明提供新的技術方案是：一種中空復合材料鋪路板，以熱塑性材料為基體材料，經模壓成型工藝制成，表面設計有防滑紋結構、積油槽和標識，所述的鋪路板四周為L型結構，相臨兩邊為上L型結構，另兩邊為下L型結構，L型結構上開有有銷釘孔，上L型結構和下L型結構相配合，銷釘孔相適應；鋪路板內部為蜂窩狀加強筋結構；鋪路板之間采用連接組件連接堅固。

所述的連接組件為圓柱形工字自鎖銷釘。

所述的連接組件由鎖緊件和定位件組成，定位件與鎖緊件之間通過燕尾臺和燕尾槽結構配合。

所述的連接組件端部預留有圓孔，通過膨脹螺栓將鋪路板與圍欄等部件連接固定。

所述的鋪路板的配方為：HDPE的重量百分比為 70-80份、 UHMWPE的重量百分比為5-15份、填料的重量百分比為5-15份、助劑的重量百分比為5-10份；其中HDPE的分子量為50-100萬，UHMWPE的分子量為150-500萬，填料為粒徑5-20um的CaCO₃粉，助劑為脫模劑、低收縮劑、色糊。

所述的制備工藝為：1）將原料按比例配制，通過雙螺桿擠出機進行造料；2）成型模具預熱，將粒料放入模具，繼續對模具加熱至粒料熔融，然后加壓冷卻成型；3）成型加壓為10-15MPa，兩小時后脫模。

本發明的有益效果是：通過對專用材料配方的設計，使樹脂基體化學分子結構得到改善，UDPE和UHMWPE兩種材料之間的特性很好的得到了互補，保證強度的同時，提高了材料的韌性和抗沖沖擊，并改良了加工工藝。

為提高產品剛性和耐磨性，材料配方中增加了無機填料，與偶聯劑浸潤后進行添加混合，極大的改善了填料的浸潤性，色澤更加均勻。

對于有阻燃需求的使用工況條件，材料配方中的無機填料選用氣相法制備的氫氧化鋁粉末，其顆粒更小，便于混合均勻；相對于其它阻燃型助劑，氫氧化鋁在燃燒過程中能分解出水，可有效降低可燃物燃點，進而起到阻燃作用，而且過程中無毒無害。

本發明在材料配方設計方面的亮點：通過對選材的設計研究，在滿足產品力學性能設計要求的同時，極大的改良了基體材料的工藝性，充分發揮出材料的綜合優勢；并通過對材料制備工藝的設計優化，解決了無機填料與熱塑性材料相溶性差的難題，質量穩定性更好；相對于傳統聚乙烯類材料耐候性差、易褪色等問題，本發明在材料配方中添加了抗紫外線吸收劑，以提高其耐老化性，通過實驗測試數據推算的設計使用壽命可達15年以上。

本發明在結構設計方面的亮點：尺寸超過10m²的超大型中空結構復合材料鋪路板的結構造型設計，結構合理、實用性強，可滿足多種復雜工況條件的使用；產品內部設計為中空蜂窩狀加強筋結構，是該類產品的一次設計創新，在保證產品性能要求的前提下，大幅度降低了設計重量，并提高了產品生產效率和實用性；模塊化連接組件的結構設計科學合理，可實現相鄰墊板之間的快速連接，性能可靠，施工安裝方便。

本發明在制備工藝方面的亮點：尺寸超過10m²的超大型中空結構復合材料鋪路板微控熱熔復合技術研究，采用自主發明的微控熱熔復合設備對墊板進行熱熔復合，制備工藝先進，能量損耗少、制造成本低，產品成型效率高、質量穩定。

簡而言之，本發明具有質輕高強、防腐耐老化、安裝便捷、使用壽命長、綠色環保等特點，可實現特殊工況條件下臨時道路、作業平臺等場所的快速搭建。

附圖說明

附圖1是本發明的整體結構示意圖。

附圖2是單塊板材正面示意圖。

附圖3是單塊板材背面示意圖。

附圖4是本發明搭接邊部位示意圖。

附圖5是本發明連接示意圖。

附圖6是本發明組裝后示意圖。

附圖7是連接部件示意圖。

附圖8是連接部件示意圖。

其中：1為防滑紋結構、2為積油槽、3為標識部位、4為銷釘孔、5為蜂窩狀加強筋結構、6為搭接邊部位梯形卡槽結構、7為連接組件、8為連接組件一、9為連接組件二、10為鎖緊件、11為定位件。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

一種中空復合材料鋪路板，以熱塑性材料為基體材料，經模壓成型工藝制成，表面設計有防滑紋結構1、積油槽2和標識，所述的鋪路板四周為L型結構，相臨兩邊為上L型結構，另兩邊為下L型結構，L型結構上開有有銷釘孔4，上L型結構和下L型結構相配合，銷釘孔4相適應；鋪路板內部為蜂窩狀加強筋結構5；鋪路板之間采用連接組件7連接堅固。

所述的連接組件7為圓柱形工字自鎖銷釘。

所述的連接組件7由鎖緊件10和定位件11組成，定位件11與鎖緊件10之間通過燕尾臺和燕尾槽結構配合。

所述的連接組7端部預留有圓孔，通過膨脹螺栓將鋪路板與圍欄等部件連接固定。

所述的鋪路板的配方為：HDPE的重量百分比為70-80份、 UHMWPE的重量百分比為5-15份、填料的重量百分比為5-15份、助劑的重量百分比為5-10份；其中HDPE的分子量為50-100萬，UHMWPE的分子量為150-500萬，填料為粒徑5-20um的CaCO₃粉，助劑為脫模劑、低收縮劑、色糊。

所述的制備工藝為：1）將原料按比例配制，通過雙螺桿擠出機進行造料；2）成型模具預熱，將粒料放入模具，繼續對模具加熱至粒料熔融，然后加壓冷卻成型；3）成型加壓為10-15MPa，兩小時后脫模。

一種中空復合材料鋪路板包括如下步驟：

將HDPE材料、UHMWPE材料、填料、助劑等按照一定比例進行配制，通過雙螺桿擠出機進行造粒，以此保證材料混合的均勻性，此過程中雙螺桿擠出機轉速控制均勻，并對料槽進行恒溫控制，加熱溫度控制在190-240℃之間。

將制備好的粒料放入預熱好的成型模具中，對模具進行升溫，直至材料完全熔融后停止加溫，然后冷卻成型，成型壓力控制在10-15MPa，待產品冷卻后進行脫模。

將需要熱熔復合的兩塊墊板進行定位，采用專用微控熱熔復合設備對板材粘接部位進行加熱、加壓復合，通過對加熱溫度和壓力的控制，保證墊板復合部位的成型質量。

超大型中空復合材料鋪路板，墊板之間的連接采用連接組件7進行連接緊固。所述的連接組件7根據設計要求分為兩種：適用于平坦路面、過載能力低的工況條件下使用的連接組件7，以及適用于復雜路面、過載能力大的工況條件下使用的連接組件7，連接組件7由鎖緊件10和定位件11組成。使用過程中，連接組件7穿入銷釘孔4后旋轉90度即可實現自鎖；使用連接組件7時，先將鎖緊件10穿入銷釘孔4就位，再將定位件11插入，定位件11與鎖緊件10之間通過燕尾臺和燕尾槽結構配合。連接組件7端部均預留有圓孔，可通過膨脹螺栓緊固的方式實現防護圍欄底座等部件與連接件之間的固定。

本發明的超大型中空復合材料鋪路板的配方料主要由以下重量百分比的各組分混合后制備而成： HDPE樹脂70份、UHMWPE樹脂10份、填料10份、低收縮劑3份、色糊2份、脫模劑3份、抗紫外線吸收劑2份；所述HDPE材料分子量為40萬，UHMWPE材料分子量為350萬。