CN107401185A - 玻璃钢压制3d艺术井盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D艺术井盖及其制造方法，应用于城市建设或类似领域，由基体、3D浮雕层、彩绘层、保护层组成；基体通过高温高压模具成型，在基体表面雕刻3D浮雕层，通过UV打印机在3D浮雕层打印彩绘图案；通过喷射工艺喷涂纳米水溶性树脂保护层；具有可批量生产、美观、耐磨、耐腐蚀、抗老化、承载力大、防盗、使用寿命长等特点。

Description

玻璃钢压制3D艺术井盖

技术领域

本发明涉及市政用井盖领域，具体是一种玻璃钢压制3D艺术井盖。

背景技术

井盖是城市建设不可缺少的部分，为了让井盖表面更加视觉化、更加吸引眼球，因此有了艺术井盖，目前国内外市场上艺术井盖种类繁多，主要有三大类：中式艺术井盖、日式艺术井盖、欧美艺术井盖。传统中式艺术井盖：一般是在青石、黄锈石、汉白玉等等天然石材上面浮雕线条图形，石材镶嵌在不锈钢里面，由不锈钢承担荷载和开启部分，这种井盖笨重需要机械吊装、颜色单一（只能依靠石材本身的颜色）、脆性大易断裂、使用范围小（只能应用于景观区）且成本高等缺点；日式艺术井盖：一般是设计一些花纹或者图案铸造在球墨铸铁井盖表面，然后再根据图案涂鸦彩色的金属漆，这种井盖易被偷盗、不耐腐蚀、金属漆附着力差易脱落等缺点；欧美艺术井盖：采用精密铸件铸造精致花纹图案的井盖，不添加颜色，靠金属本身的光泽产生美感的井盖，这种井盖容易被偷盗、抗老化效果差、且颜色单一视觉效果差（起不到警示作用）等缺点。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种耐腐蚀、抗老化、承载力大且使用寿命长的玻璃钢压制3D艺术井盖，因其不含任何金属，无回收利用价值，因此具有防盗的优点。

本发明的技术方案是：

一种玻璃钢压制3D艺术井盖，包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层，所述玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）根据基体的重量把所述单片SMC片材依次呈塔状层叠，其中底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％；

（4）在层叠的所述单片SMC片材之间放置玻璃钢复合加强筋，每个玻璃钢复合加强筋夹在两层单片SMC片材之间；所述玻璃钢复合加强筋的放置数量根据井盖的承载力要求进行增减；

（5）、待所述基体模具温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材以及夹在其中的玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值，保压至设定时间起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库；

所述玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；所述树脂胶黏剂包括0.1-0.5重量份不饱和聚酯树脂、0.005-0.02重量份固化剂、0.005-0.02重量份促进剂；

所述玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；所述模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且所述缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

进一步优选的，所述玻璃钢复合加强筋的放置数量根据如下方式进行确定：A15等级的井盖不放玻璃钢复合加强筋，B125等级的井盖放一个玻璃钢复合加强筋，C 250等级的井盖放两个玻璃钢复合加强筋，D400等级的井盖放三个玻璃钢复合加强筋。

进一步优选的，所述SMC片材由110-660份粘合剂、44-264份低收缩剂、275-1650份填料、5-30份脱模剂、1.5-9份引发剂、1.5-9份增稠剂、1-6份抗氧剂、1-6份紫外线吸收剂以及20-35份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；所述粘合剂为耐热型不饱和聚酯树脂；所述低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成；所述填料是400目重质碳酸钙粉；所述脱模剂是硬脂酸锌；所述引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；所述增稠剂是活性氧化镁。

进一步优选的，所述SMC片材由330份粘合剂、132份低收缩剂、825份填料、15份脱模剂、4.5份引发剂、4.5份增稠剂、3份抗氧剂、3份紫外线吸收剂以及28份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份。

进一步优选的，所述耐热型不饱和聚酯树脂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂；所述抗氧剂是抗氧剂1076；所述紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81；无碱玻璃纤维为连续性无碱无捻粗纱通过切纱器切成的长度为25mm段切纱。

进一步优选的，所述不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、所述连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；所述固化剂为过氧化环乙酮，所述促进剂为环烷酸钴。

进一步优选的，所述3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案。

进一步优选的，所述彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案。

进一步优选的，所述纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层10-50微米的保护层，所述纳米水溶性树脂为纳米粒径的水溶性树脂。

进一步优选的，所述步骤（1）中上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；合模加压的设定值是15-35Mpa，保压设定的时间是：10-80分钟。

进一步优选的，在底部往上数第二层上开始间隔放置三个玻璃钢复合加强筋和三层0.1-0.2mm厚的碳纤维布，碳纤维布和玻璃钢复合加强筋交替布置；所述碳纤维布经过以下处理：

（1）硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备：在丙二醇溶剂中，加入2wt%的硅烷偶联剂和8%的咪唑类离子液体，在80～100℃下反应12后，得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液；咪唑类离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑；硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)或双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)；

（2）将碳纤维布浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理，滤出后洗涤、烘干。

本发明中的玻璃钢模压基体以SMC片材为基础材料、玻璃钢复合加强筋为骨架，通过高温高压模具成型，可依标准件的形式量化生产，具有耐腐蚀、抗老化、承载力大、防盗、使用寿命长等优点。并在玻璃钢模压基体上，根据井盖的用途或客户设计要求雕刻出具有3D效果的浮雕图案，如果客户需求量大，可以通过模具压制的方法，批量生产；3D浮雕层与玻璃钢模压基体是同样材质，具有整体效果好、附着力好的特点。在3D浮雕层上，通过UV打印机，根据井盖的用途或客户设计要求打印图案，具有色彩鲜艳、附着力好，视觉效果好、灵活性好等特点。在彩绘层的表面通过喷射工艺喷涂一层10-50微米的保护层，其具有防腐、高硬度（硬度能达9H）、耐磨、抗老化的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种玻璃钢压制3D艺术井盖（A15等级的井盖），包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层；3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过LD-1325C广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层10微米的保护层；纳米水溶性树脂选择纳米粒径的水溶性树脂，属于现有技术，比如丙烯酸树脂、酚醛树脂等。

玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温，上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）根据基体的重量把所述单片SMC片材依次呈塔状层叠，其中底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％；保证SMC片材在压制过程中的流动性、分散性；

（4）、待温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材放入基体模具中，合模加压到设定值15Mpa，保压至设定时间80分钟起模；

（5）、起模后，打磨毛边废料，编号入库。

上述步骤中，玻璃钢模压基体中的SMC片材由110份粘合剂、264份低收缩剂、275份填料、30份脱模剂、1.5份引发剂、9份增稠剂、1份抗氧剂、6份紫外线吸收剂以及20份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；粘合剂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂（生产厂家：常州市华润复合材料有限公司）；低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成，苯乙烯含量达到99％（生产厂家：齐鲁石化），聚苯乙烯选择E-301聚苯乙烯（生产厂家：东营市东海聚苯乙烯有限公司）；填料是400目重质碳酸钙粉；脱模剂是硬脂酸锌；引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；增稠剂是活性氧化镁；抗氧剂是抗氧剂1076【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】；紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】。无碱玻璃纤维为ECR-240无碱玻璃纤维，其为连续性无碱无捻粗纱通过切纱器切成的长度为25mm段切纱（生产厂家：泰山玻璃纤维有限公司）。

上述步骤中，玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；树脂胶黏剂包括0.5重量份不饱和聚酯树脂、0.005重量份固化剂、0.02重量份促进剂，不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；固化剂为过氧化环乙酮，促进剂为环烷酸钴。

玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

实施例2

一种玻璃钢压制3D艺术井盖（B125等级的井盖），包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层；3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过LD-1325C广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；UV打印机用墨水是由丙烯酸树脂、稀释单体、光引发剂、着色剂（颜料）、其他助剂（润滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂）组成；纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层50微米的保护层；纳米水溶性树脂选择纳米粒径的水溶性树脂。

玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温，上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）然后将其他裁切好的单片SMC片材根据基体的重量呈塔状层叠，底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％，保证SMC片材在压制过程中的流动性、分散性；

（4）在底部往上数第二层和第三层之间放置一个玻璃钢复合加强筋；

（5）、待温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材、玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值25Mpa，保压至设定时间45分钟起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库。

上述步骤中，玻璃钢模压基体中的SMC片材由330份粘合剂、132份低收缩剂、825份填料、15份脱模剂、4.5份引发剂、4.5份增稠剂、3份抗氧剂、3份紫外线吸收剂以及28份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份。粘合剂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂（生产厂家：常州市华润复合材料有限公司）；低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成，苯乙烯含量达到99％（生产厂家：齐鲁石化），聚苯乙烯选择E-301聚苯乙烯（生产厂家：东营市东海聚苯乙烯有限公司）；填料是400目重质碳酸钙粉；脱模剂是硬脂酸锌；引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；增稠剂是活性氧化镁；抗氧剂是抗氧剂1076【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】；紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】。无碱玻璃纤维为ECR-240无碱玻璃纤维，其为连续性无碱无捻粗纱通过切纱器切成的长度为25mm段切纱（生产厂家：泰山玻璃纤维有限公司）。

上述步骤中，玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；树脂胶黏剂包括0.3重量份不饱和聚酯树脂、0.01重量份固化剂、0.01重量份促进剂，不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；固化剂为过氧化环乙酮，促进剂为环烷酸钴。

玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

实施例3

一种玻璃钢压制3D艺术井盖（C250等级的井盖），包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层；3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过LD-1325C广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；UV打印机用墨水是由丙烯酸树脂、稀释单体、光引发剂、着色剂（颜料）、其他助剂（润滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂）组成；纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层30微米的保护层；纳米水溶性树脂选择纳米粒径的水溶性树脂。

玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温，上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）然后将其他裁切好的单片SMC片材根据基体的重量呈塔状层叠，底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％，保证SMC片材在压制过程中的流动性、分散性；

（4）在底部往上数第二层上开始间隔放置两个玻璃钢复合加强筋；

（5）、待温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材、玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值35Mpa，保压至设定时间10分钟起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库。

上述步骤中，玻璃钢模压基体中的SMC片材由660份粘合剂、44份低收缩剂、650份填料、5份脱模剂、9份引发剂、1.5份增稠剂、6份抗氧剂、1份紫外线吸收剂以及35份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；粘合剂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂（生产厂家：常州市华润复合材料有限公司）；低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成，苯乙烯含量达到99％（生产厂家：齐鲁石化），聚苯乙烯选择E-301聚苯乙烯（生产厂家：东营市东海聚苯乙烯有限公司）；填料是400目重质碳酸钙粉；脱模剂是硬脂酸锌；引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；增稠剂是活性氧化镁；抗氧剂是抗氧剂1076【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】；紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81【生产厂家：巴斯夫（中国）股份有限公司】。无碱玻璃纤维为ECR-240无碱玻璃纤维，其为连续性无碱无捻粗纱通过切纱器切成的长度为25mm段切纱（生产厂家：泰山玻璃纤维有限公司）。

上述步骤中，玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；树脂胶黏剂包括0.1重量份不饱和聚酯树脂、0.02重量份固化剂、0.005重量份促进剂，不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；固化剂为过氧化环乙酮，促进剂为环烷酸钴。

玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

实施例4

一种玻璃钢压制3D艺术井盖（D400等级的井盖），包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层；3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过LD-1325C广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；UV打印机用墨水是由丙烯酸树脂、稀释单体、光引发剂、着色剂（颜料）、其他助剂（润滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂）组成；纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层32微米的保护层；纳米水溶性树脂选择纳米粒径的水溶性树脂。

玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温，上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）然后将其他裁切好的单片SMC片材根据基体的重量呈塔状层叠，底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％，保证SMC片材在压制过程中的流动性、分散性；

（4）在底部往上数第二层上开始间隔放置三个玻璃钢复合加强筋；

（5）、待温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材、玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值25Mpa，保压至设定时间30分钟起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库。

上步骤中，玻璃钢模压基体中的SMC片材由200份粘合剂、68份低收缩剂、1200份填料、12份脱模剂、4份引发剂、8份增稠剂、2份抗氧剂、5份紫外线吸收剂以及32份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；粘合剂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂；低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成；填料是400目重质碳酸钙粉；脱模剂是硬脂酸锌；引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；增稠剂是活性氧化镁；抗氧剂是抗氧剂1076；紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81。

上步骤中，玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；树脂胶黏剂包括0.2重量份不饱和聚酯树脂、0.008重量份固化剂、0.018重量份促进剂，不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；固化剂为过氧化环乙酮，促进剂为环烷酸钴。

玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

实施例5

一种玻璃钢压制3D艺术井盖（D400等级的井盖），包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层；3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过LD-1325C广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；UV打印机用墨水是由丙烯酸树脂、稀释单体、光引发剂、着色剂（颜料）、其他助剂（润滑剂、增厚剂、填充剂、促固剂）组成；纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层32微米的保护层；纳米水溶性树脂选择纳米粒径的水溶性树脂。

玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温，上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）然后将其他裁切好的单片SMC片材根据基体的重量呈塔状层叠，底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％，保证SMC片材在压制过程中的流动性、分散性；

（4）在底部往上数第二层上开始间隔放置三个玻璃钢复合加强筋和三层0.1-0.2mm厚的碳纤维布，碳纤维布和玻璃钢复合加强筋交替布置（比如第二层和第三层之间放置玻璃钢复合加强筋，第四层和第五层之间放置碳纤维布）；

（5）、待温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材、玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值25Mpa，保压至设定时间30分钟起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库。

上步骤中，玻璃钢模压基体中的SMC片材由200份粘合剂、68份低收缩剂、1200份填料、12份脱模剂、4份引发剂、8份增稠剂、2份抗氧剂、5份紫外线吸收剂以及32份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；粘合剂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂；低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成；填料是400目重质碳酸钙粉；脱模剂是硬脂酸锌；引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；增稠剂是活性氧化镁；抗氧剂是抗氧剂1076；紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81。

上步骤中，玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；树脂胶黏剂包括0.2重量份不饱和聚酯树脂、0.008重量份固化剂、0.018重量份促进剂，不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；固化剂为过氧化环乙酮，促进剂为环烷酸钴。

玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

实施例6

保持实施例5的技术方案不变，仅仅将碳纤维布做以下处理：

（1）硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备：在丙二醇溶剂中，加入2wt%的硅烷偶联剂和8%的咪唑类离子液体，在80～100℃下反应12后，得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液；咪唑类离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑；硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)或双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)；

（2）将碳纤维布浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理，浸泡5-8小时，滤出后洗涤、烘干。

实施例1-6中玻璃钢压制3D艺术井盖的制备步骤基本是相同的，区别仅仅是在于所涉及的组分用量选择以及控制参数选择略有不同，所得到的玻璃钢压制3D艺术井盖的技术指标均能够达到以下指标，并且实施例5的弯曲强度比实施例4高大约10-15%，实施例6的弯曲强度比实施例5高大约5-10%：可见加入碳纤维布可以提高井盖的强度，并且碳纤维布通过偶联处理后与玻璃钢中树脂的结合效果更佳，进一步提高井盖的强度。

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，均属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于，包括玻璃钢模压基体以及其上表面自下而上依次设有的3D浮雕层、彩绘层以及纳米水溶性树脂保护层，所述玻璃钢模压基体的生产步骤如下：

（1）将基体模具水平固定在四柱液压机平台中心，模具上下模加温；

（2）选取SMC片材，按照基体模具的尺寸裁切成单片SMC片材；

（3）根据基体的重量把所述单片SMC片材依次呈塔状层叠，其中底层单片SMC片材的面积占基体模具面积的60％—80％；

（4）在层叠的所述单片SMC片材之间放置玻璃钢复合加强筋，每个玻璃钢复合加强筋夹在两层单片SMC片材之间；所述玻璃钢复合加强筋的放置数量根据井盖的承载力要求进行增减；

（5）、待所述基体模具温度加热至设定值时，打开基体模具上下模，将层叠好的SMC片材以及夹在其中的玻璃钢复合加强筋放入基体模具中，合模加压到设定值，保压至设定时间起模；

（6）、起模后，打磨毛边废料，编号入库；

所述玻璃钢复合加强筋由连续性玻璃纤维拧成绳状且之后通过树脂胶黏剂浸透而成；所述树脂胶黏剂包括0.1-0.5重量份不饱和聚酯树脂、0.005-0.02重量份固化剂、0.005-0.02重量份促进剂；

所述玻璃钢复合加强筋的生产工艺如下：

（1）树脂胶黏剂的配制：将固化剂倒入不饱和聚酯树脂中搅拌均匀，然后加入促进剂搅拌均匀，倒入料斗；

（2）选出多捆连续性玻璃纤维的开端，拧成一股绳，穿过装有树脂胶黏剂的料斗中，保证玻璃纤维均匀浸透；

（3）经过刮板，将玻璃纤维上多余的树脂胶黏剂刮掉；

（4）将玻璃纤维的开端缠绕在模具的一侧，然后转动模具，让玻璃纤维呈五角星形缠绕一遍；然后转动模具一定夹角，再以五角星形缠绕一遍；以此类推完成多个五角星的缠绕而形成相互交错结构；所述模具为圆形，其中央设有轴孔、周边均匀固定10个以上的缠绕柱，且所述缠绕柱均位于同一圆周上；

（5）、缠绕好的玻璃纤维经过干燥即可固化起模。

2.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于，所述玻璃钢复合加强筋的放置数量根据如下方式进行确定：A15等级的井盖不放玻璃钢复合加强筋，B125等级的井盖放一个玻璃钢复合加强筋，C 250等级的井盖放两个玻璃钢复合加强筋，D400等级的井盖放三个玻璃钢复合加强筋。

3.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述SMC片材由110-660份粘合剂、44-264份低收缩剂、275-1650份填料、5-30份脱模剂、1.5-9份引发剂、1.5-9份增稠剂、1-6份抗氧剂、1-6份紫外线吸收剂以及20-35份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份；所述粘合剂为耐热型不饱和聚酯树脂；所述低收缩剂是由苯乙烯与聚苯乙烯按重量比2:1配制而成；所述填料是400目重质碳酸钙粉；所述脱模剂是硬脂酸锌；所述引发剂是过氧化苯甲酸叔丁酯；所述增稠剂是活性氧化镁。

4.根据权利要求2所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述SMC片材由330份粘合剂、132份低收缩剂、825份填料、15份脱模剂、4.5份引发剂、4.5份增稠剂、3份抗氧剂、3份紫外线吸收剂以及28份无碱玻璃纤维混合压制固化而成；以上份均为重量份。

5.根据权利要求2或3所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述耐热型不饱和聚酯树脂为HR-8309耐热型不饱和聚酯树脂；所述抗氧剂是抗氧剂1076；所述紫外线吸收剂是巴斯夫紫外线吸收剂81；无碱玻璃纤维为连续性无碱无捻粗纱通过切纱器切成的长度为25mm段切纱。

6.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂为耐热型8309C不饱和聚酯树脂、所述连续性玻璃纤维为E-4800级无碱无捻玻璃纤维；所述固化剂为过氧化环乙酮，所述促进剂为环烷酸钴。

7.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述3D浮雕层是在玻璃钢模压基体上，通过广告雕刻机雕刻或者通过模具压制出与玻璃钢模压基体一体的具有3D效果的浮雕图案；所述彩绘层是在3D浮雕层上，通过UV打印机打印彩色图案；所述纳米水溶性树脂保护层是在彩绘层的表面喷涂一层10-50微米的保护层，所述纳米水溶性树脂为纳米粒径的水溶性树脂。

8.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述步骤（1）中上模控制温度150℃、下模控制温度温度145℃；合模加压的设定值是15-35Mpa，保压设定的时间是：10-80分钟。

9.根据权利要求1所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：

所述玻璃钢模压基体的生产步骤的步骤（4）中，在底部往上数第二层上开始间隔放置三个玻璃钢复合加强筋和三层0.1-0.2mm厚的碳纤维布，碳纤维布和玻璃钢复合加强筋交替布置。

10.根据权利要求9所述的玻璃钢压制3D艺术井盖，其特征在于：所述碳纤维布经过以下处理：

（1）硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备：在丙二醇溶剂中，加入2wt%的硅烷偶联剂和8%的咪唑类离子液体，在80～100℃下反应12后，得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液；咪唑类离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑；硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)或双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)；

（2）将碳纤维布浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理，滤出后洗涤、烘干。