本发明公开了一种高强防撞反光护栏,包括立柱以及连接立柱的横栏,所述的横栏包括基体以及与基体一体的反光条构成,基体和反光条均为ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型。本发明通过基体和反光条均为合理配比的ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型,获得了一种兼具良好冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度的高强防撞护栏同时拥有永久性良好反光性能。
1.一种高强防撞反光护栏,包括立柱(1)以及连接立柱(1)的横栏(2),其特征在于:所述的横栏(2)包括基体以及与基体一体的反光条(3),基体和反光条(3)均为ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型;所述的基体成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份;所述的反光条(3)成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份、硼硅酸盐玻璃粉末10份。
2.如权利要求1所述的高强防撞反光护栏,其特征在于:所述的硼硅酸盐玻璃是粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。技术领域
本发明涉及一种护栏装置,尤其涉及高强防撞反光护栏。
背景技术
护栏一般是指在庭院、公路两侧或中央分隔带内与道路平行设置的拦阻设施,其主要作用是防止司机失误或其他原因造成的非正常行使车辆越出公路或穿越中央分隔带闯入对向车道的交通事故发生,保护路侧行人、建筑物、汽车司机和车上乘员安全,同时兼有诱导驾驶员视线、增加行车安全感和美化公路环境的作用。现有的护栏一般采用金属材料刷涂反光材料制成该种护栏其缺陷为制造成本高昂、容易受到雨水腐蚀、涂刷形式的反光材料长时间使用容易导致反光效果缺失等技术缺陷。目前也有塑料制成的护栏如ABS、PC、PS和PET等。美国专利US4222522研究了PS、PP、PE及其共混材料通过挤出成型制得的护栏,它能够防止护栏受腐蚀和机械性擦伤,而且其结构简单,经济耐用。美国专利US20060102883A1研制了聚亚胺酯树脂护栏,其中增强材料采用多层结构,种类有碳纤维和Kevlar纤维等,其成分大约占体积分数为40%~60%不等,而且还研究了可使用乙烯基、环氧树脂、聚酯或其他高分子材料做护栏材料的基体,加入乙烷还可提高材料的冲击性能。上述研究主要包括基体材料的研究,基体与添加剂之间的成分配比设计和优化、反光剂和增韧剂的添加及配方优化,基体材料与添加剂之间复合机理和特征的研究、材料微观组织和结构研究、材料力学性能研究、材料反光性能研究、材料成分对力学性能和反光性能的影响、材料微观组织对力学性能和反光性能的影响、材料的反光机理和反光特性的研究等,最终并不能得到一种兼具良好冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度的复合材料。
发明内容
本发明提供了一种兼具良好冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度防撞护栏同时拥有永久性良好反光性能。一种高强防撞反光护栏,包括立柱以及连接立柱的横栏,所述的横栏包括基体以及与基体一体的反光条构成,基体和反光条均为ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型;所述的基体成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份;所述的反光条成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份、硼硅酸盐玻璃粉末10份。本发明利用热塑性聚氨酯弹性塑胶和丁腈橡胶混合使用来增强增韧ABS树脂,为了使得ABS树脂强度上有所提高,同时采用纳米粘土共同改性ABS树脂。由于材料的防撞性能与防撞机理有密切联系,而目前大多数对护栏材料的防撞机理研究主要表现在宏观力学分析上,对于在微观粒子的研究上还比较少,而材料的宏观破坏是因为材料在微观上就已经破坏,微观破坏是通过宏观破坏模式表现出来,它决定了材料的能量吸收能力。因此本发明利用扫描电镜(SEM)对其缺口冲击断面进行了观察和分析,以探讨其防撞机理,为该材料的实际应用提供理论参考获得合理配比。通常提高ABS树脂抗冲性能的方法主要以物理共混改性法为主,它是在原有ABS树脂的基础上,通过添加增韧剂来提高ABS树脂的抗冲性能,该方法具有投资小、见效快、风险小等特点,因此普遍受到人们关注,尤其是在我国ABS树脂大规模生产的初期阶段,更应该以共混改性方法来改善原有通用型ABS树脂的性能,以扩大其应用领域。通过不同增韧剂对ABS增韧的研究,考察材料的抗冲击性等力学性能,对其增韧效果和其他力学性能和加工性能的综合平衡进行了剖析阐述,对增韧后材料的加工稳定性进行了研究,结果表明:不同增韧剂的加入将导致材料其他力学性能的下降,其中用热塑性聚氨酯弹性塑胶(TPU)增韧能获得较好的冲击性能,但导致其他力学性能损失较大;热塑性聚氨酯弹性塑胶(TPU)在增韧ABS树脂的同时能改善材料的加工性能;热塑性聚氨酯弹性塑胶(TPU)增韧ABS树脂能提高冲击强度而降低了拉伸强度,使本来脆性大的结构材料的韧性得到改善,提高了应用价值;随着TPU含量的增加,冲击强度增大,在含量为20%时达到最大,随后趋于下降。纳米粘土刚性粒子能够提高ABS树脂的韧性和强度,但对冲击强度的提高幅度有限;钛酸钾晶须能改善ABS树脂复合体系的加工性能和抗老化性能,但单纯加入钛酸钾晶须会使ABS树脂复合体系的力学性能降低。由此本发明主要以ABS树脂为复合材料基体、热塑性聚氨酯弹性塑胶和粉末丁腈橡胶改善ABS树脂力学性能、纳米粘土为增韧剂、钛酸钾晶须为增强剂、硬脂酸钙、抗氧剂1010、液体石蜡为辅助材料共同获得高强防撞护栏。为了验证本发明所采用ABS树脂复合材料的力学性能,而采用下表配方来验证所用各种材料混合状态下的力学性能。ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>配方号以为1#、2#、3#、4#、5#、6#表述按上表中所示的配方依次进行挤成型时,6种配方挤出过程都比较顺利,而且挤出材料的表面比较光滑,没有异常的缺陷。注塑成型也比较顺利,成型之后得到的制品表面光滑、密实、无异常现象。获得的6种成型产品其性能测试之后如下表。ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>从上表可以看出,热塑性聚氨酯弹性塑胶(TPU)增韧1#的ABS树脂之后,与ABS树脂相比冲击强度不但没有提高反而下降了许多,其中2#下降了36.6%,3#下降了35.8%,4#降了50.8%,究其原因可能由于成型参数难以控制而导致TPU/ABS的相容性好。2#只加了TPU后,两项重要的指标与1#的ABS树脂相比不但没有提高,反而下降了少。3#和2#与1#ABS树脂相比相差不大,只是3#的冲击强度比2#稍大一些,弯曲模量弯曲强度分别增大了7%和52.7%,而拉伸强度下降了8.4%,这是加了纳米粘土之增强增韧的结果,但是增韧效果并不是很明显。4#与3#相比,多加了钛酸钾晶须,冲击强度下降了23.3%,而弯曲模量、弯曲强度和拉伸强度分别提了7.87%、17.7%和18.1%,提高的幅度没有下降的幅度高,说明单独添加了钛酸钾晶须之后效果也不是很好。5#与1#ABS树脂相比只多加了粉末丁腈橡胶,冲击强度提高了81.3%除了弯曲模量稍有下降之外,弯曲强度和拉伸强度的变化却不明显,说明丁腈橡胶能很好增韧ABS树脂。6#是本发明的配比可以明显的看出其冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度均强于上述五种配比的性能获得了各种材料的优势共性。所述的硼硅酸盐玻璃粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。硼硅酸盐玻璃具有漂浮性,可促使硼硅酸盐玻璃处于反光条表面,在高温度的状态下,可保持在反光条表面有足够的反光点,并具有自洁能力和防潮能力,可减少雨水、沙尘对道路反光条的污染。空心球体状的硼硅酸盐玻璃微珠具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点获取更佳的反射效果。本发明通过基体和反光条均为合理配比的ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型,获得了一种兼具良好冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度的高强防撞护栏同时拥有永久性良好反光性能。
附图说明
如图1所示为本发明高强防撞反光护栏结构示意图。
具体实施方式
如图1所示一种高强防撞反光护栏,包括立柱1以及连接立柱1的横栏2,所述的横栏2包括基体以及与基体一体的反光条3构成,基体和反光条3均为ABS树脂复合材料通过双螺杆注塑机一体注塑成型;所述的基体成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份;所述的反光条(3)成分以重量份计配比为:200份ABS树脂、50份热塑性聚氨酯弹性塑胶、20份粉末丁腈橡胶、20份纳米粘土、60份钛酸钾晶须、硬脂酸钙2份、2份抗氧剂1010、液体石蜡0.8份、硼硅酸盐玻璃粉末10份。作为结构优选硼硅酸盐玻璃粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。