一种高强度耐冲击脚手架的制作方法

1.本发明涉及建筑工程设备领域，具体涉及一种高强度耐冲击脚手架。


背景技术：

2.脚手架是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台，一般有木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架，木脚手架和竹脚手架搭设简单，价格便宜，但是安全性不高，目前已逐渐淘汰，钢管脚手架是目前的主流，具有施工安全可靠，可反复使用等诸多优点，但是其缺点也是很明显，重量太大，拆卸费时费力，目前，塑料材料也逐渐应用作为脚手架使用，但是塑料材料的相关力学性能如强度、韧性、耐冲击性等还需要进一步提高，难以满足更多的应用场景。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种高强度耐冲击脚手架。
4.本发明所采用的技术方案如下：
5.一种高强度耐冲击脚手架，所述脚手架由供工人通行的通道板和用于支撑所述通道板的支架组成；
6.所述通道板和所述支架可拆卸的固定到一起；
7.所述通道板包括以下重量份数的组成成分：
8.聚苯硫醚40-50份、纳米羟基磷灰石10-20份、云母粉10-20份、不饱和结晶性聚合物1-5份、s-9228抗氧剂0.1-0.2份、聚醚醚酮0.1-0.2份、改性增强纤维5-10份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物0.1-1份、乙撑双硬脂酸酰胺0.5-1份、增塑剂0.1-0.2份。
9.进一步地，所述不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
10.将己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将有机锡催化剂加入，先升温至150-180℃密闭反应3-5h，再升温至200-220℃密闭反应1-1.5h，升温至120-130℃加入降冰片烯二酸酐，再升温至150-160℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
11.进一步地，所述己二醇、乙二醇、对苯二甲酸、降冰片烯二酸酐的物质的量比为1:1:1:2。
12.进一步地，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二丁基锡双(异辛基马来酸酯)、硫醇甲基锡中的任意一种或多种组合。
13.进一步地，所述改性增强纤维为表面经过硅烷偶联剂浸渍处理的纤维材料。
14.进一步地，所述纤维材料为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、尼龙纤维中的任意一种或多种组合。
15.进一步地，所述所述改性增强纤维的制备方法如下：
16.将纤维材料清洗干燥后浸入质量浓度为5-10％的硅烷偶联剂的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理3-6h，滤出，60-80℃干燥5-10h即可。
17.进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯的混合物。
18.进一步地，所述邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯的质量比为1-5:1。
19.进一步地，所述通道板的制备方法如下：
20.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为230-250℃，转速为250-300r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为150-160℃，压力为8-10mpa，热压时间为3-5min。
21.本发明的有益效果：
22.目前，通常结构的脚手架一般由通道板和支架组成，其中支架起到受力、支撑的作用，考虑到要承受施工时整体设备和人员的重量，所以一般选择合金管材，通道板是供工人通行、活动、行走的底板，目前很多工地往往用几根合金管材代替，这无疑安全性不高，本技术提供了一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板中的聚苯硫醚作为新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，但是其韧性差，不饱和结晶性聚合物的加入很好的能弥补这些缺陷，本技术中不饱和结晶性聚合物的加入，引入了柔性链段和不饱和链段，提升了韧性，且由于分子链中还含有刚性的苯环，所以对整体的强度也有积极的提升作用，聚醚醚酮和乙撑双硬脂酸酰胺的加入，可以改善材料在挤出机中的流动性和成型性能，乙撑双硬脂酸酰胺还可以降低树脂分子间的相互作用，降低分子间的界面粘度，使通道板成型更均匀，本发明所制备的通道板密度较小，具有良好的力学性能，且各组分之间具有良好的配伍性能，兼具高强度和高韧性，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1：
25.一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板和支架可拆卸的固定到一起。
26.支架材质为q235b镀锌钢管；
27.通道板包括以下重量份数的组成成分：
28.聚苯硫醚44份、纳米羟基磷灰石15份、云母粉10份、不饱和结晶性聚合物2份、s-9228抗氧剂0.2份、聚醚醚酮0.1份、kh550浸渍处理的玻璃纤维8份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物0.5份、乙撑双硬脂酸酰胺0.5份、邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯按质量比2:1组成的增塑剂0.1份。
29.其中，不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
30.将物质的量比为1:1:1的己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将二丁基锡二月桂酸酯加入，先升温至160℃密闭反应5h，再升温至200℃密闭反应1.5h，升温至125℃加入对苯二甲酸两倍物质的量的降冰片烯二酸酐，再升温至160℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
31.kh550浸渍处理玻璃纤维的方法如下：
32.将玻璃纤维清洗干燥后浸入质量浓度为5％的硅烷偶联剂kh550的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理5h，滤出，60℃干燥10h即可。
33.通道板的制备方法如下：
34.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为240℃，转速为250r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为150℃，压力为8mpa，热压时间为5min。
35.实施例2：
36.一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板和支架可拆卸的固定到一起。
37.支架材质为q235b镀锌钢管；
38.通道板包括以下重量份数的组成成分：
39.聚苯硫醚50份、纳米羟基磷灰石10份、云母粉15份、不饱和结晶性聚合物2份、s-9228抗氧剂0.1份、聚醚醚酮0.2份、kh550浸渍处理的玻璃纤维10份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物0.1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯按质量比2:1组成的增塑剂0.1份。
40.其中，不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
41.将物质的量比为1:1:1的己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将二丁基锡二月桂酸酯加入，先升温至170℃密闭反应5h，再升温至200℃密闭反应1.5h，升温至130℃加入对苯二甲酸两倍物质的量的降冰片烯二酸酐，再升温至150℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
42.kh550浸渍处理玻璃纤维的方法如下：
43.将玻璃纤维清洗干燥后浸入质量浓度为10％的硅烷偶联剂kh550的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理3h，滤出，60℃干燥10h即可。
44.通道板的制备方法如下：
45.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，转速为300r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为150℃，压力为8mpa，热压时间为5min。
46.实施例3：
47.一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板和支架可拆卸的固定到一起。
48.支架材质为q235b镀锌钢管；
49.通道板包括以下重量份数的组成成分：
50.聚苯硫醚40份、纳米羟基磷灰石10份、云母粉10份、不饱和结晶性聚合物1份、s-9228抗氧剂0.1份、聚醚醚酮0.1份、kh550浸渍处理的玻璃纤维5份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物0.1份、乙撑双硬脂酸酰胺0.5份、邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯按质量比2:1组成的增塑剂0.1份。
51.其中，不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
52.将物质的量比为1:1:1的己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将二丁基锡二月桂酸酯加入，先升温至150℃密闭反应3h，再升温至200℃密闭反应1h，升温至120℃加入对苯二甲酸两倍物质的量的降冰片烯二酸酐，再升温至150℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
53.kh550浸渍处理玻璃纤维的方法如下：
54.将玻璃纤维清洗干燥后浸入质量浓度为5％的硅烷偶联剂kh550的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理3h，滤出，60℃干燥5h即可。
55.通道板的制备方法如下：
56.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，转速为250r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为150℃，压力为8mpa，热压时间为3min。
57.实施例4：
58.一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板和支架可拆卸的固定到一起。
59.支架材质为q235b镀锌钢管；
60.通道板包括以下重量份数的组成成分：
61.聚苯硫醚50份、纳米羟基磷灰石20份、云母粉20份、不饱和结晶性聚合物5份、s-9228抗氧剂0.2份、聚醚醚酮0.2份、kh550浸渍处理的玻璃纤维10份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯按质量比2:1组成的增塑剂0.2份。
62.其中，不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
63.将物质的量比为1:1:1的己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将二丁基锡二月桂酸酯加入，先升温至180℃密闭反应5h，再升温至220℃密闭反应1.5h，升温至130℃加入对苯二甲酸两倍物质的量的降冰片烯二酸酐，再升温至160℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
64.kh550浸渍处理玻璃纤维的方法如下：
65.将玻璃纤维清洗干燥后浸入质量浓度为10％的硅烷偶联剂kh550的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理6h，滤出，80℃干燥10h即可。
66.通道板的制备方法如下：
67.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚
醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，转速为300r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为160℃，压力为10mpa，热压时间为5min。
68.实施例5：
69.一种高强度耐冲击脚手架，由供工人通行的通道板和用于支撑通道板的支架组成，通道板和支架可拆卸的固定到一起。
70.支架材质为q235b镀锌钢管；
71.通道板包括以下重量份数的组成成分：
72.聚苯硫醚40份、纳米羟基磷灰石20份、云母粉10份、不饱和结晶性聚合物5份、s-9228抗氧剂0.1份、聚醚醚酮0.2份、kh550浸渍处理的玻璃纤维5份、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1份、乙撑双硬脂酸酰胺0.5份、邻苯二甲酸二甲酯和烷基磺酸苯酯按质量比2:1组成的增塑剂0.2份。
73.其中，不饱和结晶性聚合物的制备方法如下：
74.将物质的量比为1:1:1的己二醇、乙二醇、对苯二甲酸混合均匀得到溶液，再将二丁基锡二月桂酸酯加入，先升温至150℃密闭反应5h，再升温至200℃密闭反应1.5h，升温至120℃加入对苯二甲酸两倍物质的量的降冰片烯二酸酐，再升温至160℃继续密闭反应，待体系酸值≤30，停止反应，冷却至室温即可。
75.kh550浸渍处理玻璃纤维的方法如下：
76.将玻璃纤维清洗干燥后浸入质量浓度为5％的硅烷偶联剂kh550的无水乙醇溶液中，超声振荡下浸渍处理6h，滤出，60℃干燥10h即可。
77.通道板的制备方法如下：
78.将聚苯硫醚、纳米羟基磷灰石、云母粉、不饱和结晶性聚合物、s-9228抗氧剂、聚醚醚酮、改性增强纤维、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙撑双硬脂酸酰胺、增塑剂在高速混合机中混合均匀，喂入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，转速为300r/min，挤出的粒料加入热压机中热压成型，热压机的温度为150℃，压力为10mpa，热压时间为3min。
79.对比例1：
80.对比例1与实施例1基本相同，区别在于，不加入不饱和结晶性聚合物。
81.对比例2：
82.对比例2与实施例1基本相同，区别在于，不加入纳米羟基磷灰石。
83.对比例3：
84.对比例3与实施例1基本相同，区别在于，不加入聚醚醚酮。
85.对比例4：
86.对比例4与实施例1基本相同，区别在于，不加入乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
87.对比例5：
88.对比例5与实施例1基本相同，区别在于，将kh550浸渍处理的玻璃纤维用普通的玻璃纤维代替。
89.性能测试：
90.对本发明实施例1-5、对比例1-5制备的通道板进行力学性能测试，各实施例和对比例制备的通道板按标准尺寸制成测试用的标准样条，其相关力学性能参照如下标准进行测试：
91.拉伸强度按gb/t 1040.2-2006测试，拉伸速率10mm/min；
92.弯曲性能按照gb/t 9341-2008测试，弯曲速率为2mm/min；
93.简支梁缺口冲击强度按gb/t 1043.1-2008测试，a型缺口，缺口深度为2mm；
94.洛氏硬度按gb/t 3398.2-2008测试；
95.性能测试结果见表1。
96.表1：
[0097][0098]
由实施例1-5及对比例1-5所制备通道板的力学性能数据可知，本发明所制备的通道板密度较小，具有良好的力学性能，且各组分之间具有良好的配伍性能，兼具高强度和高韧性，具有广泛的应用前景。
[0099]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。