本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种纤维增强热塑性复合材料制作高速公路护拦板的方法。
背景技术：
目前，高速公路护栏板是由两片波形钢护栏及两者之间固定夹放的两根立柱构成，两根立柱固定夹装在两片波形钢护栏板之间。在公路正常营运时，该护栏利用插拔立柱可方便地插入开口处预先设置的插拔孔内，起到隔离和防护作用，同时与公路外边上的护栏带相呼应，整齐划一，美观配套。
车辆对其碰撞时，由于波形钢护栏板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用，既不容易被撞毁，同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用。当路面维修或其它原因需要并通时，可方便地把开口处的各组护栏立柱拔出移走，开辟通道，便于车辆通行。
但是钢制护栏板主要存在以下问题，外部环境长期使用后，易腐蚀。特别是沿海地带多雨水，空气湿度大，以及北方地区冬季下雪后撒盐，使得护栏更容易腐蚀；当道路发生事故时，金属护栏板虽然能够起到保护作用，但是变形后无法恢复，因此，金属防护栏必须及时更换，维护费用高。另外，钢制护栏板的使用过程中占用了大量的钢材，刚才加工能耗高，污染环境，不利于环境保护。
综上所述，新材料替代原有的金属材料是目前护栏行业的趋势，复合材料具有比强度高，轻质耐用，耐酸碱，耐腐蚀，可回收环保等优点被人们所认可，故复合材料高速护栏已进行广泛生产。中国专利CN 103726462A专利中公布了一种高强度的防护栏，此防护栏外层为金属，内层为连续纤维增强热塑性复合材料，这种结构无法解决护栏表面易腐蚀的问题。中国专利CN 105619972 A 专利中公布了一种连续纤维增强热塑性复合材料及其制成的公路护栏，此护栏中护栏板采用连续纤维增强热塑性复合材料制成，热塑性复合材料可以进行二次回收，材料环保，但是材料通过模压成型，虽然能够保证护拦板的强度，但是生产效率大大降低，护拦板的波式结构对材料的成型要求很高，对产品的成品率有一定影响，为此，对热塑性复合材料护栏板的成型方法需要进行改进。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种纤维增强热塑性复合材料制作高速公路护拦板的方法。
本发明的目的是这样实现的，（1）通过纱架将连续纤维铺导出，经过穿丝排，使连续纤维保持在同一平面内；接着在浮动张力辊、差动式分散辊的作用下，将连续纤维展开到特定的面密度，然后与挤出熔融的热塑性树脂进行涂覆，在经过W型模具型腔后，经过连续金属辊辊压冷却后，进行卷曲收卷，得到连续纤维增强预浸带；
（2）将制得的连续纤维增强预浸带放置于复合机的放卷架上，牵引物料使其通过金属辊碾平，然后通过烘箱加热后，用多个冷却辊辊压冷却定型，制得多层连续纤维增强热塑性复合材料0/90°双轴向板材；
（3）将步骤（2）中制得的板材按照模具的中的规格尺寸进行切割，然后通过机械手使其进入烘箱预热，预热后通过机械手使其转移模具内，然后闭模，注射长纤增强热塑性树脂，然后保压、冷却、最后取出成品，进行包装。
本发明具有以下优点和有益效果：
1.本发明所制得的板材在材料选择上采用连续纤维增强热塑性复合材料补强长纤增强热塑性复合材料进行复合，所得材料强度高，密度低，质量轻，耐腐蚀，耐老化等优点，性能上完全可以取代金属材质的高护拦板，价格与不锈钢护拦板齐平，经济效益明显。
2.本发明所制得的板材所工艺简单，可操作性强，连续性好，效率高，可以替代模压复合材料，降低产品制作过程中的能耗。
3.本发明所制得的板材结构与金属护拦板结构相同，使其安装简单，便捷。受到撞击后，板材可以回复其原样，减少维护费用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
本发明的方法包括以下步骤：
（1）通过纱架将连续纤维铺导出，经过穿丝排，使连续纤维保持在同一平面内；接着在浮动张力辊、差动式分散辊的作用下，将连续纤维展开到特定的面密度，然后与挤出熔融的热塑性树脂进行涂覆，在经过W型模具型腔后，经过连续金属辊辊压冷却后，进行卷曲收卷，得到连续纤维增强预浸带；
（2）将制得的连续纤维增强预浸带放置于复合机的放卷架上，牵引物料使其通过金属辊碾平，然后通过烘箱加热后，用多个冷却辊辊压冷却定型，制得多层连续纤维增强热塑性复合材料0/90°双轴向板材；
（3）将步骤（2）中制得的板材按照模具的中的规格尺寸进行切割，然后通过机械手使其进入烘箱预热，预热后通过机械手使其转移模具内，然后闭模，注射长纤增强热塑性树脂，然后保压、冷却、最后取出成品，进行包装。
所述的连续纤维增强连续纤维增强预浸带包含以下重量份的组分：
连续纤维 50~70份；
热塑性树脂 30~50份；
抗氧剂 0.2~0.6 份；
抗紫外光稳定剂 0.5~1 份；
接枝剂 3~5 份。
所述热塑性树脂的熔融指数30g/10min。
所述的连续纤维选自无机连续纤维；所述纤维长度大于1000mm。
所述的无机连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维，其中优选玻璃纤维、玄武岩纤维。
所述的热塑性树脂选自聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯。
所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯；所述聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺1212等；所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、其中优选聚丙烯。
所述的抗氧剂选自2，6- 三级丁基-4- 甲基苯酚、N,N'- 双-(3-(3,5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酰基) 己二胺（抗氧剂1098）、四（β-(3,5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸）季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三（2.4- 二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、双（3，5- 三级丁基-4- 羟基苯基）硫醚或硫代二丙酸双酯中的一种或一种以上。
所述的抗紫外光稳定剂选自水杨酸酯类抗紫外光稳定剂、二苯甲酮类抗紫外光稳定剂或受阻胺类光稳定剂；其中：水杨酸酯类抗紫外光稳定剂进一步为邻羟基苯甲酸苯酯；二苯甲酮类抗紫外光稳定剂进一步为2- 羟基-4- 正辛氧基二苯甲酮（UV531）；受阻胺类光稳定剂进一步为UV944。
所述的接枝剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
所述步骤（1）中的浮动张力辊为该辊与丝杆连接在一起，可根据需要上升或者下降。
所述步骤（1）中的差动式分散辊为多根圆辊焊接成一个大圆辊，当连续纤维经过其表面时，其转速比正常生产的线速度要慢，呈间歇式与连续纤维接触，将连续纤维 均匀的打散，又不损伤连续纤维。
所述步骤（1）中的其他圆辊为表面镀有氧化铝的多个圆辊，辊径为100-500mm。
所述步骤（1）中的纤维展开密度为玻璃纤维800-1200g/m²，玄武岩纤维800-1200/ m²，碳纤维纤维180-240g/ m²。
所述步骤（1）中的连续纤维增强预浸带的拉伸强度为500-1000MPa。
所述步骤（2）中的烘箱的加热温度为200-250℃。
所述步骤（2）中牵引速度为3-10m/min。
所述步骤(2)中冷却定型辊的温度为10-30℃。
所述步骤（2）中板材的厚度为1-3mm。
所述步骤（3）中烘箱的预热温度为200-250℃。
所述步骤（3）中的预热时间为1-3min。
所述步骤（3）中的长纤增强热塑性树脂中长纤的长度为25-50mm，所述热塑性树脂为聚丙烯，聚乙烯树脂，同步骤（1），（2）中所述复合材料的基体相同。
所述步骤（3）中注射压力0.5-4MPa，注射时间40-80s。
所述步骤（3）中保压压力1-5MPa，保压时间40-80s。
所述步骤（3）中冷却时间为60-120s。
所述步骤（3）中板材的最终成型厚度为8-12mm。
实施例1：玻璃纤维增强聚丙烯护拦板
（1）通过纱架将连续纤维铺导出，经过穿丝排，使连续纤维保持在同一平面内；接着在浮动张力辊，差动式分散辊等其他多个圆辊的作用下，将连续纤维展开的面密度为1000g/㎡，然后与挤出熔融的热塑性树脂进行涂覆，挤出树脂中包含聚丙烯50份，抗氧剂0.6份，抗紫外光稳剂1份，马来酸酐接枝聚丙烯4份（混合后树脂的熔融指数为38g/10min），在经过W型模具型腔后，经过连续金属辊辊压冷却后，进行卷曲收卷，得到连续纤维增强预浸带，连续纤维预浸带的拉伸强度为600MPa；
（2）将制得的连续纤维增强预浸带放置于复合机的放卷架上，牵引物料使其通过金属辊碾平，牵引速度为5m/min，然后通过烘箱加热后（烘箱的加热温度为230℃），用过多个冷却辊辊压冷却（冷却至30℃）后定型，制得多层连续纤维增强热塑性复合材料0/90°双轴向板材，板材厚度为1.5mm；
（3）将步骤（2）中制得的板材按照模具的中的规格尺寸进行切割，然后通过机械手使其进入烘箱预热（预热温度为230℃），预热后通过机械手使其转移模具内，然后闭模，注射长纤增强热塑性树脂，（注射的压力为2Mpa，时间为60S；所述的保压的时间为60S，压力为4Mpa，冷却时间100s）然后保压，冷却，然后取出成品，进行包装。
实施例2：玻璃纤维增强聚乙烯护拦板
（1）通过纱架将连续纤维铺导出，经过穿丝排，使连续纤维保持在同一平面内；接着在浮动张力辊，差动式分散辊等其他多个圆辊的作用下，将连续纤维展开的面密度为1200g/㎡，然后与挤出熔融的热塑性树脂进行涂覆，挤出树脂中包含聚乙烯40份，抗氧剂0.6份，抗紫外光稳剂1份，马来酸酐接枝聚丙烯5份（混合后树脂的熔融指数为42g/10min），在经过W型模具型腔后，经过连续金属辊辊压冷却后，进行卷曲收卷，得到连续纤维增强预浸带，连续纤维预浸带的拉伸强度为700MPa；
（2）将制得的连续纤维增强预浸带放置于复合机的放卷架上，牵引物料使其通过金属辊碾平，牵引速度为8m/min，然后通过烘箱加热后（烘箱的加热温度为200℃），用过多个冷却辊辊压冷却（冷却至30℃）后定型，制得多层连续纤维增强热塑性复合材料0/90°双轴向板材，板材厚度为1.3mm；
（3）将步骤（2）中制得的板材按照模具的中的规格尺寸进行切割，然后通过机械手使其进入烘箱预热（预热温度为200℃），预热后通过机械手使其转移模具内，然后闭模，注射长纤增强热塑性树脂，（注射的压力为2Mpa，时间为60S；所述的保压的时间为60S，压力为4Mpa，冷却时间100s）然后保压，冷却，然后取出成品，进行包装。
实施例3：玄武岩纤维增强聚丙烯护拦板
（1）通过纱架将连续纤维铺导出，经过穿丝排，使连续纤维保持在同一平面内；接着在浮动张力辊，差动式分散辊等其他多个圆辊的作用下，将连续纤维展开的面密度为1200g/㎡，然后与挤出熔融的热塑性树脂进行涂覆，挤出树脂中包含聚丙烯35份，抗氧剂0.5份，抗紫外光稳剂1份，马来酸酐接枝聚丙烯3份（混合后树脂的熔融指数为39g/10min），在经过W型模具型腔后，经过连续金属辊辊压冷却后，进行卷曲收卷，得到连续纤维增强预浸带，连续纤维预浸带的拉伸强度为700MPa；
（2）将制得的连续纤维增强预浸带放置于复合机的放卷架上，牵引物料使其通过金属辊碾平，牵引速度为5m/min，然后通过烘箱加热后（烘箱的加热温度为230℃），用过多个冷却辊辊压冷却（冷却至30℃）后定型，制得多层连续纤维增强热塑性复合材料0/90°双轴向板材，板材厚度为1.5mm；
（3）将步骤（2）中制得的板材按照模具的中的规格尺寸进行切割，然后通过机械手使其进入烘箱预热（预热温度为230℃），预热后通过机械手使其转移模具内，然后闭模，注射长纤增强热塑性树脂，（注射的压力为2Mpa，时间为60S，所述的保压的时间为60S，压力为4Mpa，冷却时间100s）然后保压，冷却，然后取出成品，进行包装。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。