一种树脂复合材质的灌溉渠道分水闸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种树脂复合材质的灌溉渠道分水闸及其制备方法，属树脂复合材质 分水闸制备领域。
【背景技术】
[0002] 在我国农田水利建设当中，为大力推广农田的节水灌溉都修筑有防渗渠道。防渗 渠道与支渠的结合处通常都安装有分水闸板，以调节和控制农田的灌溉水位。目前的分水 闸板按材质可分为木质、金属材质和钢筋混凝土材质;木质分水闸板使用年限短，金属材质 的分水闸门不仅易锈蚀，且生产制造成本高，同时由于地处野外，极易被不法分子盗窃变 卖，即会造成损失，也会影响水利设施的正常使用；钢筋混凝土材质的分水闸门易断裂，且 重量大，导致闸门的启闭操作显得十分不便。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于:提供一种结构简单、重量轻，耐锈蚀、闸门启闭操作方便、生产 制造成本低，以有效解决现有闸门易被不法分子盗窃变卖，即会造成损失，也会影响水水利 设施正常使用问题的树脂复合材质的灌溉渠道分水闸及其制备方法。
[0004] 本发明的技术方案是： 一种树脂复合材质的灌溉渠道分水闸，其特征在于:它是由下述重量百分比的材料制 成的： 不饱和聚酯树脂15-25% 过氧化甲乙酮0.2-0.5% 玻璃纤维丝2-5% 重质碳酸钙65-75% 苯乙烯3-5% 硬脂酸1 一 2% 上述树脂复合材质的灌溉渠道分水闸的制备方法包括以下步骤： 1 )、首先将模具清理干净，然后烘干并将脱模油涂刷在其表面，备用； 2) 、按照配比准确计量称取各组分； 3) 、将重质碳酸钙与玻璃纤维丝进行混合并搅拌，搅拌时间为30min，使其充分混合均 匀制备成混合物;搅拌时间为30min的目的是防止玻璃纤维丝断裂而影响产品的整体强度， 首先重质碳酸钙与玻璃纤维丝进行混合的目的是防止在后序搅拌中玻璃纤维丝结团； 4) 、将不饱和聚酯树脂、苯乙烯和硬脂酸混合，然后加入过氧化甲乙酮并搅拌均匀制备 成混合液； 5) 、将步骤4)的混合液加入至步骤3)的混合物中并搅拌均匀，然后放入至压力机的模 具中，在温度150-170°C、压力22-25MPa的条件下将分水闸的各部件分别压制成型，压制 成型的时间为3-5分钟； 6)、分水闸的各部件分别压制成型完成后，将各部件分别分别进行脱模和修边，在对各 部件进行组装，得分水闸成品。
[0005] 所述的树脂复合材质的灌溉渠道分水闸，它是由下述重量份的材料制成的： 不饱和聚酯树脂18-22% 过氧化甲乙酮0.3-0.5% 玻璃纤维丝3-5% 重质碳酸钙65-70% 苯乙烯4一5% 硬脂酸1.2-1.8% 所述的树脂复合材质的灌溉渠道分水闸，它是由下述重量份的材料制成的： 不饱和聚酯树脂20% 过氧化甲乙酮0.4% 玻璃纤维丝4% 重质碳酸钙69% 苯乙烯5% 硬脂酸1.6% 所述树脂复合材质的灌溉渠道分水闸包括闸板和闸板框，闸板活动安装在闸板框上， 闸板框为一矩形体，闸板框上设置有过水孔，过水孔一侧的闸板框上设置有衔接管，过水孔 另一侧的闸板框上通过销钉活动安装有闸板，闸板一侧的过水孔沿口上设置有闸板限位 台，闸板与闸板限位台接触连接。
[0006] 所述的闸板限位台呈圆弧形。
[0007] 所述的闸板上设置有操作柄。
[0008] 本发明的有益效果在于： 本发明制备的灌溉渠道分水闸具有结构简单、重量轻、耐腐蚀，生产制造成本低的特 点，解决了现有木质分水闸板使用年限短，金属材质的分水闸门不仅易锈蚀，且生产制造成 本高，同时由于地处野外，极易被不法分子盗窃变卖，即会造成损失，也会影响水利设施的 正常使用；以及钢筋混凝土材质的分水闸门易断裂，且重量大，导致闸门的启闭操作显得十 分不便的问题;对农田水利建设具有积极的推广意义。
[0009] 为验证不饱和聚酯树脂、苯乙烯、玻璃纤维丝对树脂复合材质的力学性能的影响， 从而优选出最佳配比。本申请对不饱和聚酯树脂、苯乙烯、玻璃纤维丝的用量进行了实验， 结果如下(实验中为计算方便，均采用质量分数进行计算。）： 不饱和聚酯树脂用量的实验： 对于不饱和聚酯树脂材料，理论上树脂用量越多，其强度越高，但其成本也越高，因此， 应在满足力学性能及操作方便的前提下尽可能降低成本。初次实验时，选取不饱和聚酯树 脂用量为30%，过氧化甲乙酮为不饱和聚酯树脂用量的2%，硬脂酸用量为1%~2%，然后依次 减少不饱和聚酯树脂用量进行实验，根据力学性能测试结果来确定最佳不饱和聚酯树脂用 量。各配方及实验结果见表1不同不饱和聚酯树脂用量及结果、图1不饱和聚酯树脂的抗折 抗压强度曲线图； 表1不同不饱和聚酯树脂用量及结果 降低时，抗折抗压强度呈现先减小后增大再减小的趋势，分析其原因为:?|):当不饱和 聚酯树脂用量较高时，如用量为25%与30%时，不饱和聚酯树脂与重钙粉搅拌后的混合物料 较稀，具有一定的流动性，能在容器中自流平(见图2)，因此物料入模加压时，在压力的作用 下物料会从模具的缝隙处流出，所施加的压力并未使物料内部结构变得密实，其强度仅为 不饱和聚酯树脂在自然状态下交联后产生的强度，因此此时试样的强度随着不饱和聚酯树 脂用量的减少而降低当不饱和聚酯树脂用量逐渐减少时，混合物料的流动性也随之降 低，直至不再流动，但能粘接成团，可以挤压成各种形状，具有较好的可塑性(见图3)，此时 在模具中加压就可使物料变得紧密，内部无气泡等，因此强度大大增加，在不饱和聚酯树脂 用量为20%时达到峰值;這)不饱和聚酯树脂用量继续降低，物料的可塑性也继续降低，直至 变为粉末状(见图4)，虽然加压后内部仍然致密，但由于不饱和聚酯树脂用量减少，因此强 度也逐渐降低。
[0010]综上分析，不饱和聚酯树脂用量过高或者过低均无法达到最高强度，用量过高时 成本较高，混合料流动性好，易粘连在容器及模具上，不利于操作；用量过低则混合料为粉 末状，入模时容易造成浪费，因此据表1结果，选取不饱和聚酯树脂最佳用量为20%。
[0011]苯乙烯用量的实验 不饱和聚酯树脂基体材料是影响复合材料性能的一个重要因素。本实验通过控制加入 不饱和聚酯树脂中苯乙烯的含量来考察复合材料的性能。纯不饱和聚酯树脂的粘度较大， 搅拌时不易搅拌均匀，同时使用纯不饱和树脂制作试样在入模加热后表面会迅速固化，而 内部还未固化，严重影响了复合材料性能，因此加入适量的苯乙烯可以有效解决这些问题。 苯乙烯加入不饱和树脂中，一方面可以作为交联剂，提高符合材料性能，另一方面也起到稀 释的作用。
[0012] 实验中依次加入不饱和聚酯树脂用量5%、10%、15%、20%、25%、30%的苯乙烯。经过实 验发现随着苯乙烯加入量的增大，不饱和聚酯树脂与苯乙烯混合越来越困难，加入量达到 30%时，两者混合后会发生分层现象(见图5)，不易搅匀；且苯乙烯用量过多时，在入模加压 后会有部分苯乙烯在压力作用下由模具缝隙中溢出，造成了浪费，也影响了复合材料的性 能，同时固化时间也会延长约一倍。因此，经过实验确定，当苯乙烯加入量为树脂用量的25% 时，既有利于施工，又合理的控制了固化时间。
[0013] 玻璃纤维掺量的实验 据不饱和聚酯树脂用量的实验可以发现，复合材料的抗压强度均能满足要求，但抗折 强度较低，因此加入玻璃纤维丝来提高其