專利名稱：新型支護加強板及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型支護加強板，同時，本發(fā)明還涉及該新型加強板的制造工藝。
背景技術(shù)：
煤礦井開采支護板迄今為止全部采用木頭和兀形鋼制作，木頭支護板厚，重，易燃，使用壽命短，一般只能使用兩次；兀形鋼支護板重，易產(chǎn)生靜電，易滑動，且制作成本較高，生產(chǎn)周期長，易產(chǎn)生永久形變，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提出一種新型支護加強板，該支護加強板重量輕，厚度較薄，阻燃，抗靜電，不易產(chǎn)生永久形變，使用壽命長。
同時，本發(fā)明還提供采用該新型支護加強板的制造工藝。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種新型支護加強板，它由下列重量配比的原材料制備而成纖維或其織物35-60份，聚氨酯樹脂或澆鑄型尼龍樹脂或其兩者的混合物35-40份，抗靜電劑15-20份，阻燃劑10-15份。
優(yōu)選地，上述纖維或/和其織物為45-60份。
優(yōu)選地，其中所述纖維為碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維、金屬纖維或/和它們的織物的一種或幾種。
更優(yōu)選地，其中所述纖維為碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維和金屬纖維或/和它們的織物，其重量比例關(guān)系是碳纖維∶玻璃纖維∶PBO纖維∶金屬纖維為10-15∶30-45∶15-30∶5-10。
優(yōu)選地，其中所述聚氨酯樹脂按重量配比由聚酯或聚醚50-60份，異氰酸酯35-40份，MOCA10-20份配制而成；所述澆鑄型尼龍樹脂按重量配比由己內(nèi)酰胺1份，氫氧化鈉0.001-0.006，甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸脂己二酯的一種或幾種0.002-0.007份配制而成。
進一步地，其中所述MOCA為1，4-丁二醇，1，6-己二醇，乙二醇，二丙二醇中的一種或幾種。
優(yōu)選地，其中所述抗靜電劑為烷基苯磷酸脂二乙醇胺鹽，烷基酰胺，高級脂肪酸酯，炭黑，石墨粉的一種或幾種。
優(yōu)選地，其中所述阻燃劑為三氧化二銻、赤磷、氫氧化鋁、磷十三、二氧化氧化鎂、紅磷、硬脂酸鋅中的一種或幾種。
優(yōu)選地，其中所述金屬纖維為銅絲、鋁絲、鋼絲或/或它們的織物中的一種或幾種。
本發(fā)明新型支護加強板的制造工藝，包括下列步驟(1)將所需的碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維、金屬纖維或/和它們的織物分別剪裁下料；(2)將第(1)步中剪裁好的纖維或其織物分別預(yù)浸已聚合好的聚氨酯樹脂和/或澆鑄型尼龍樹脂后，并加入阻燃劑和抗靜電劑，使其混合均勻；(3)排除混合物中的低分子物質(zhì)和氣體；(4)將上述排除低分子物質(zhì)后的混合物放入支護加強板的模具內(nèi)，進行整理、檢驗后，澆鑄樹脂復(fù)合，清理后合模；(5)進行加溫，溫度從室溫加至110-175℃，并保溫1.5-8小時，加壓至1-3Mpa進行固化，保壓0.5-1小時，冷卻后脫模即得到產(chǎn)品。
優(yōu)選地，其中碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維或/和它們的織物剪材下料的尺寸分別為100mm×800mm、100mm×1400mm、100mm×1200mm，其中第(5)步進行加溫時，溫度從室溫加至120℃。
本發(fā)明新型支護加強板從設(shè)計、選材、制備等方面考慮，具有以下優(yōu)點1、本支護加強板采用樹脂基復(fù)合材料，材質(zhì)質(zhì)量設(shè)計新穎，具體體現(xiàn)為寬度比木頭支護板減少40mm，厚度減少了85mm，重量減輕了50％-65％，與兀形鋼支護板相比較，本發(fā)明支護加強板重量只相當(dāng)于鋼的七分之一左右。
2、本支護加強板具有優(yōu)異的力學(xué)承載性能，原木頭支護板只能使用2次，而本樹脂基復(fù)合材料新型支護加強板可以使用80-100次，使用壽命是原木頭支護板的40-50倍。
3、本支護加強板具有功能性能，原木頭支護板屬易燃產(chǎn)品，而支護加強板為阻燃，抗靜電產(chǎn)品。
4、本支護加強板結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，厚度較薄，原木頭支護板為800mm×120mm×140×的大厚板，原兀形鋼為2400mm×140mm×120mm兀形，而本新型支護加強板為800mm×100mm×35mm的薄板，板兩面增加了防滑齒，進一步克服了原支護板存在易滑動的缺點，大大提高了支護可靠性。
5、本支護加強板具有經(jīng)濟效益，原支護木頭一個14.7公斤，鋼板50-100公斤，而本新型支護加強板只有5-7公斤，減少了運送支護板的運量，提高了運煤能力，減少了支護成本，提高了工作效力，減少了礦工的勞動強度。


圖1為本發(fā)明新型支護加強板制造工藝的工藝流程圖。
具體實施例方式
通過下面給出的實施例可以進一步清楚地了解本發(fā)明，下表為本發(fā)明給出的9個配方(單位千克)


實施例1參見圖1，采用上述表中配方1制造新型支護加強板，按以下工藝步驟進行(1)將所需的碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維及它們的織物分別剪裁下料至尺寸為100mm×800mm、100mm×1400mm、100mm×1200mm；(2)將第(1)步中剪裁好的纖維和金屬纖維及其織物分別預(yù)浸聚氨酯樹脂預(yù)聚體后，并加入阻燃劑三氧化二銻、紅磷和抗靜電劑烷基酰胺、炭黑、石墨粉等，使其混合均勻；(3)排除混合物中的低分子物質(zhì)和氣體；(4)將上述排除低分子物質(zhì)后的混合物疊合放入支護加強板的模具內(nèi)，進行整理、檢驗后，澆鑄樹脂復(fù)合，清理后合模；(5)進行加溫，溫度從室溫加至120-130℃，并保溫6小時，加壓至2Mpa進行固化，保壓1小時，冷卻后脫模即得到產(chǎn)品。
實施例2采用上述表中配方2制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中不同之處為在第(5)步中，進行加溫時，溫度從室溫加至175℃，并保溫加壓至1.5Mpa進行固化，保壓1小時，冷卻后脫模即得到產(chǎn)品，其余步驟與實施例1中的相同。
實施例3采用上述表中配方3制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中不同之處為在第(5)步中，進行加溫時，溫度從室溫加至175℃，其余步驟與實施例1中的相同。
實施例4采用上述表中配方4制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中的相同。
實施例5采用上述表中配方5制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中的相同。
實施例6采用上述表中配方6制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中的相同。
實施例7采用上述表中配方7制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例1中的相同。
實施例8采用上述表中配方8制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例2中的相同。
實施例9采用上述表中配方9制造新型支護加強板，制造工藝步驟與實施例2中的相同。
權(quán)利要求
1.一種新型支護加強板，它由下列重量配比的原材料制備而成纖維或/和其織物35-60份，聚氨酯樹脂或澆鑄型尼龍樹脂或其兩者的混合物35-40份，抗靜電劑5-15份，阻燃劑10-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型支護加強板，其中所述纖維為碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維、金屬纖維或/和它們的織物中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型支護加強板，其中所述纖維為碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維和金屬纖維或/和它們的織物，其重量比例關(guān)系是碳纖維∶玻璃纖維∶PBO纖維∶金屬纖維為10-15∶30-45∶15-30∶5-10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型支護加強板，其中所述聚氨酯樹脂按重量配比由聚酯或聚醚50-60份，二異氰酸酯35-40份，MOCA10-20份配制而成；所述澆鑄型尼龍樹脂按重量配比由己內(nèi)酰胺1份，氫氧化鈉0.001-0.006，甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸脂己二酯的一種或幾種0.002-0.007份配制而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型支護加強板，其中所述MOCA為1，4-丁二醇，1，6-己二醇，乙二醇，二丙二醇中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型支護加強板，其中所述抗靜電劑為烷基苯磷酸脂二乙醇胺鹽，烷基酰胺，高級脂肪酸酯，炭黑，石墨粉的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型支護加強板，其中所述阻燃劑為三氧化二銻、赤磷、氫氧化鋁、磷十三、二氧化氧化鎂、紅磷、硬脂酸鋅中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型支護加強板，其中所述金屬纖維為銅絲、鋁絲、鋼絲或/和它們的織物中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型支護加強板的制造工藝，包括下列步驟(1)將所需的碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維、金屬纖維或/和它們的織物分別剪裁下料；(2)將第(1)步中剪裁好的纖維或其織物分別預(yù)浸已聚合好的聚氨酯樹脂和/或澆鑄型尼龍樹脂后，并加入阻燃劑和抗靜電劑，使其混合均勻；(3)排除混合物中的低分子物質(zhì)或氣體；(4)將上述排除低分子物質(zhì)后的混合物放入支護加強板的模具內(nèi)，進行整理、檢驗后，澆鑄樹脂復(fù)合，清理后合模；(5)進行加溫，溫度從室溫加至110-175℃，并保溫1.5-8小時，加壓至1-3Mpa進行固化，保壓0.5-1小時，冷卻后脫模即得到產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造工藝，其中碳纖維、玻璃纖維、PBO纖維剪材下料的尺寸分別為100mm×800mm、100mm×1400mm、100mm×1200mm，其中第(5)步進行加溫時，溫度從室溫加至120-130℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型支護加強板，它由下列重量配比的原材料制備而成纖維或其織物35－60份，聚氨酯樹脂或澆鑄型尼龍樹脂或其兩者的混合物35－40份，抗靜電劑5－15份，阻燃劑10－15份。本發(fā)明還公開了該支護加強板的制造工藝包括剪裁下料、混合均勻、低排、裝模、澆鑄復(fù)合、加熱、加壓、固化、保壓、冷卻等過程。本發(fā)明新型支護加強板，該支護加強板重量輕，厚度較薄，阻燃，抗靜電，使用壽命長，主要應(yīng)用于煤礦井下開采領(lǐng)域，與支護設(shè)備配套使用的樹脂基復(fù)合材料(ACMB)板。
文檔編號E21D17/10GK1939972SQ20051010568
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者許隆嘉, 李元珍 申請人:許隆嘉, 李元珍