技术支持

当前位置:首页 > 新闻资讯 > 技术支持

玻璃钢用二氧化硅

点击:875 日期:2015-08-08 选择字号:
高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法
制得高强度玻璃钢胶粘剂的优点是:耐压性能好,粘接强度大;固化时间快,完全固化后,不怕与水接触。
一种纳米改性玻璃钢管
本发明的纳米改性玻璃钢管由于采取了上述措施,可在非良好石英砂级配和较低的树脂含量的情况下,达到较高的强度和韧度(最低值大于65Mpa,平均值大于75Mpa),并降低生产成本,达到节能环保的要求。
一种玻璃钢及其制备方法
本发明公开的玻璃钢,本发明制备的玻璃钢具有较高的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力。
耐高温的酚醛玻璃钢材料
耐高温的酚醛玻璃钢材料,属于热固性模塑料技术领域。具有耐热性能好、成型方便等特点。 23
高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法
CN 101503607 B
摘要
本发明高强度玻璃钢胶粘剂是由A、B两种组份构成:A组份包括双酚A型环氧树脂90~110份、气相二氧化硅1~5份、硅粉6~12份;B组份包括多乙烯多胺0.5~1.5份、三乙烯四胺0.5~1.5份,A组份与B组份按重量比70~80∶8~15比列混合。其制备方法是将A、B组物质混合备用,在10~35℃,将B组份开封倒入A组份中,搅拌速度100~150转/分钟、搅拌时间1~5分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂。其优点是:耐压性能好,粘接强度大;固化时间快,完全固化后,不怕与水接触。
权利要求(4)
1.高强度玻璃钢胶粘剂,其特征是由A、B两种组份构成:A组份由下列物质及重量份数组成双酚A型环氧树脂 90〜110份气相二氧化娃 I〜5份娃粉 6〜12份B组份由下列物质重量份数组成多乙烯多胺 O. 5〜I. 5份三乙烯四胺 O. 5〜I. 5份A组份与B组份按重量比70〜80 : 8〜15比例混合,其中,多乙烯多胺为二乙烯三胺、四乙烯五胺中的一种或其混合物。
2.如权利要求I所述的高强度玻璃钢胶粘剂,其特征是由A、B两种组份构成:A组份由下列物质及重量份数组成,双酚A型环氧树脂 95〜105份气相二氧化硅 2〜4份娃粉 8〜10份B组份由下列物质及重量份数组成,多乙烯多胺 O. 8〜I. 2份三乙烯四胺 O. 8〜I. 2份A组份与B组份按重量比73〜78 : 9〜13比例混合。
3. 一种制备权利要求I或2所述的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,其特征是按照上述的组份和配比进行如下步骤操作:a、将双酚A型环氧树脂、气相二氧化硅和硅粉混合配制成A组份,备用;b、将多乙烯多胺和三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;C、在10〜35°C,将B组份开封倒入A组份中,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间 I〜5分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂;其中,多乙烯多胺为二乙烯三胺、四乙烯五胺中的一种或其混合物。
4.如权利要求3所述的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,其特征是B组份在使用前在 20〜25°C环境中静置不少于24小时。
说明
高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于胶粘剂及制备方法,特别是涉及到一种高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法。
背景技术
[0002]目前,在高压玻璃钢连接情况下对管道不能及时有效地进行维修,且维修后所用的胶粘剂的耐压性能不好、固化时间长。
发明内容
[0003] 本发明旨在于克服现有技术的不足,提供了一种高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法,解决管道在现场施工中现场螺纹和玻璃钢管道的粘接问题。
[0004] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂,其特征是由A、B两种组份构成:
[0005] A组份由下列物质及重量份数组成
[0006] 双酚A型环氧树脂 90〜110份
[0007] 气相二氧化硅 I〜5份
[0008] 硅粉 6〜12份
[0009] B组份由下列物质重量份数组成
[0010] 多乙烯多胺 O. 5〜I. 5份
[0011] 三乙烯四胺 O. 5〜I. 5份
[0012] A组份与B组份按重量比70〜80 : 8〜15比列混合。
[0013] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是按照上述的组份和配比进行如下步骤操作:
[0014] a、将双酚A型环氧树脂、气相二氧化硅和硅粉混合配制成A组份,备用;
[0015] b、将多乙烯多胺和三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0016] C、在10〜35°C,将B组份开封倒入A组份中,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间I〜5分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂。
[0017] 作为本发明的进一步改进,B组份在使用前在20〜25°C环境中静置不少于24小时。
[0018] 作为本发明的进一步改进,将B组分倒入A组分中的温度为20〜25°C。
[0019] 作为本发明的进一步改进,所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上的混合物。
[0020] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂及制备方法,具有下列优点(I)耐压性能好,粘接强度大;(2)现场维修操作简单方便,确保能够及时投产;(3)固化时间快,完全固化后,不怕与水接触;(4)与水接触无毒,符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)。具体实施方式
[0021] 原料来源:双酚A型环氧树脂选用大连奇化化工有限公司生产的双酚A型环氧树脂DYD-127 型
[0022] 实施例1[0023] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂,其特征是由A、B两种组份构成:
[0024] A组份由下列物质及重量份数组成
[0025] 双酚A型环氧树脂 90〜110份
[0026] 气相二氧化硅 1〜5份
[0027] 硅粉 6〜12份
[0028] B组份由下列物质重量份数组成
[0029] 多乙烯多胺 O. 5〜1. 5份
[0030] 三乙烯四胺 O. 5〜1. 5份
[0031] A组份与B组份按重量比70〜80 : 8〜15比列混合。
[0032] 实施例2
[0033] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂,其特征是由A、B两种组份构成:
[0034] A组份由下列物质及重量份数组成,
[0035] 双酚A型环氧树脂DYD-127型 95〜105份
[0036] 气相二氧化硅 2〜4份
[0037] 硅粉 8〜10份
[0038] B组份由下列物质及重量份数组成,
[0039] 将多乙烯多胺 O. 8〜1. 2份
[0040] 三乙烯四胺 O. 8〜1. 2份
[0041] A组份与B组份按重量比73〜78 : 9〜13比列混合。
[0042] 实施例3
[0043] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是能过如下步骤制得:
[0044] a、将90份双酚A型环氧树脂、I份气相二氧化硅和6份硅粉混合配制成A组份,备用;
[0045] b、将O. 5份二乙烯三胺和O. 5三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0046] c、在10〜35 °C,将B组份开封倒入A组份中,A组份与B组份按重量比70 : 8, 搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间1. 5分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂。
[0047] 实施例4
[0048] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是能过如下步骤制得:
[0049] a、将95份双酚A型环氧树脂、2份气相二氧化硅和8份硅粉混合配制成A组份,备用;
[0050] b、将O. 8份四乙烯五胺和O. 8三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0051] C、在10〜20°C,将B组份开封倒入A组份中所有的时间为90秒,A组份与B组份按重量比73 : 9,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间2分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂。
[0052] 实施例5[0053] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是能过如下步骤制得:
[0054] a、将100份双酚A型环氧树脂、3份气相二氧化硅和9份硅粉混合配制成A组份, 备用;
[0055] b、将I份多乙烯多胺和I三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0056] C、在20〜25°C,将在20〜25°C环境中静置30小时的B组份开封倒入A组份中, A组份与B组份按重量比75 : 11,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间3分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂;
[0057] 所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺的混合物。
[0058] 实施例6
[0059] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是能过如下步骤制得:
[0060] a、将105份双酚A型环氧树脂、4份气相二氧化硅和10份硅粉混合配制成A组份, 备用;
[0061] b、将I. 2份多乙烯多胺和I. 2三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0062] c、在25〜35 °C,将B组份开封倒入A组份中所用的时间为90秒,A组份与B组份按重量比78 : 13,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间4分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂。
[0063] 所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺和四乙烯五胺的混合物。
[0064] 实施例7
[0065] 本发明的高强度玻璃钢胶粘剂的制备方法,是能过如下步骤制得:
[0066] a、将110份双酚A型环氧树脂、5份气相二氧化硅和12份硅粉混合配制成A组份, 备用;
[0067] b、将I. 5份多乙烯多胺和I. 5三乙烯四胺混合配制成B组份,密封备用;
[0068] C、在10〜35°C,将在20〜25°C环境中静置24小时的B组份开封倒入A组份中, A组份与B组份按重量比80 : 15,搅拌速度100〜150转/分钟、搅拌时间5分钟,即制得高强度玻璃钢胶粘剂;
[0069] 所述的多乙烯多胺为三乙烯四胺和四乙烯五胺的混合物。
一种纳米改性玻璃钢管
CN 102705592 A
摘要
一种纳米改性玻璃钢管,由内向外依次包括内层、夹砂层以及外层,所述夹砂层通过以下步骤制得:(1)将纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合,得到改性树脂基体,其中纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8%;将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合,其中,树脂重量占总重量的15-18%。本发明的纳米改性玻璃钢管由于采取了上述措施,可在非良好石英砂级配和较低的树脂含量的情况下,达到较高的强度和韧度(最低值大于65Mpa,平均值大于75Mpa),并降低生产成本,达到节能环保的要求。
权利要求(7)
1. 一种纳米改性玻璃钢管,由内向外依次包括内层、夹砂层以及外层,其特征在于:所述夹砂层通过以下步骤制得: (1)将纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合,得到改性树脂基体,其中纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8% ; (2)将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合,其中,树脂重量占总重量的15-18%。
2.根据权利要求I所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述步骤(I)中的分散混合包括以下步骤: a、将纳米二氧化硅和/或纳米碳酸钙与树脂采用搅拌器进行初步混合; b、将初步混合的混合物用真空搅拌器进行二次分散。
3.根据权利要求I或2所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸•丐的粒径小于50nm。
4.根据权利要求1-3任一所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述内层包括由树脂重量含量百分比为70-92 %的表面毡和短切毡组成的内衬层。
5.根据权利要求1-4任一所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述内层还包括内环向缠绕层,所述外层还包括外环向缠绕层,所述内环向缠绕层以及所述外环向缠绕层均由玻璃纤维缠绕纱环向缠绕构成,其中所述玻璃纤维缠绕纱中含有25-35 %重量的树脂。
6.根据权利要求1-5任一所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述内层还包括内轴向纤维层,所述外层还包括外轴向纤维层,所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均采用短切轴向纤维或纤维织物环向缠绕构成,其中所述纤维织物中含有45-65%重量的树脂。
7.根据权利要求1-6任一所述的纳米改性玻璃钢管,其特征在于所述石英砂的颗粒级配按以下配比: 粒径范围为10目-20目的石英砂颗粒,质量占比为45% ; 粒径范围为30目-60目的石英砂颗粒,质量占比为15% ; 粒径范围为70目-80目的石英砂颗粒,质量占比为15% ; 粒径范围大于90目的石英砂颗粒,质量占比为25%。
说明
一种纳米改性玻璃钢管
技术领域
[0001] 本发明涉及玻璃钢管道领域,特别地,涉及一种纳米改性玻璃钢管。
背景技术
[0002]目前玻璃钢夹砂管道夹砂层为树脂砂浆层(石英砂与树脂的混合物),该层的作用是传递玻璃钢管道内层和外层的受力,提高了管道刚度,保证管道一定的剪切强度,避免产品挠曲性能检验时发生分层现象。现有的玻璃钢夹砂管道通常采用石英砂与树脂直接混合的方式来制得夹砂层,虽然在一定程度上提高了管道的性能,但在需要高压缩强度以及压缩韧度的场合,现有的夹砂管道仍然不能满足要求,因而需要设计一种能够满足高压缩强度以及压缩韧度要求的夹砂管道。
[0003] 另外,改进石英砂界面状态的技术方法是对石英砂采用硅烷偶联剂处理,即用水 溶解占比I %的硅烷偶联剂,再与石英砂混合搅拌后烘干。采用偶联剂处理的石英砂加工成的树脂砂浆的压缩强度比未处理的树脂砂浆提高30%以上。但由于硅烷偶联剂的价格昂贵,这大大增加了产品的生产成本,且不利于节能环保的生产要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种纳米改性玻璃钢管,以提高管道的强度和韧度,能够降低生产成本,达到节能环保的要求,并且在夹砂层中为非良好石英砂级配或较低的树脂含量的情况下,确保树脂砂浆层的性能保证率,提高玻璃钢夹砂管道的强度。
[0005] 本发明的目的可以采取以下方法来实现:
[0006] 一种纳米改性玻璃钢管,由内向外依次包括内层、夹砂层以及外层,所述夹砂层通过以下步骤制得:
[0007] (I)将纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合,得到改性树脂基体,其中纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8% ;
[0008] (2)将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合,其中,树脂重量占总重量的15-18%。
[0009] 优选地,所述步骤(I)中的分散混合包括以下步骤:
[0010] a、将纳米二氧化硅和/或纳米碳酸钙与树脂采用搅拌器进行初步混合;
[0011] b、将初步混合的混合物用真空搅拌器进行二次分散。
[0012] 优选地,所述纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的粒径小于50nm。
[0013] 优选地,所述内层包括由树脂重量含量百分比为70-92%的表面毡和短切毡组成的内衬层。
[0014] 优选地,所述内层还包括内环向缠绕层,所述外层还包括外环向缠绕层,所述内环向缠绕层以及所述外环向缠绕层均由玻璃纤维缠绕纱环向缠绕构成,其中所述玻璃纤维缠绕纱中含有25-35%重量的树脂。[0015] 优选地,所述内层还包括内轴向纤维层,所述外层还包括外轴向纤维层,所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均采用短切轴向纤维或纤维织物环向缠绕构成,其中所述纤维织物中含有45-65%重量的树脂。
[0016] 优选地,所述石英砂的颗粒级配按以下配比:
[0017] 粒径范围为10目-20目的石英砂颗粒,质量占比为45% ;
[0018] 粒径范围为30目-60目的石英砂颗粒,质量占比为15% ;
[0019] 粒径范围为70目-80目的石英砂颗粒,质量占比为15% ;
[0020] 粒径范围大于90目的石英砂颗粒,质量占比为25%。 [0021] 由于本发明采用了上述的技术措施,使其对比现有技术有如下优点:通过本发明中的纳米材料混合分散技术,将1-8 %重量的双组分纳米材料均匀的混合到树脂中,得到混合纳米材料改性树脂基体,再将该树脂基体和石英砂进行充分混合,形成夹砂层,可在非良好石英砂级配和较低的树脂含量的情况下,达到较高的强度和韧度(最低值大于65Mpa,平均值大于75Mpa),并降低生产成本,达到节能环保的要求。
附图说明
[0022] 图I是本发明纳米改性玻璃钢管的结构示意图。
具体实施方式
[0023] 下面结合实施例详细描述本发明的实现方案。
[0024] 本发明的纳米改性玻璃钢管由7层结构组成,分别为内衬层I、内环向缠绕层2、内轴向纤维层3、夹砂层4(即纳米改性树脂砂浆层)、外轴向纤维层5、外环向缠绕层6、外保护层7组成。
[0025] 其中,内衬层I :该层的作用是保证纳米改性玻璃钢管在一定的压力下能安全正常地输送物料,使产品长期稳定的工作。该层由高树脂含量(树脂含量在70-92%重量)的表面毡和短切毡组成,具有耐磨、耐腐蚀、防渗漏等特点。
[0026] 内环向缠绕层2和外环向缠绕层6 :这两层为纳米改性玻璃钢管的承载层,它保证了管道的环向拉伸强度、环向弯曲强度及刚度。这两层由高强度的玻璃纤维连续缠绕纱,采用环向缠绕的方式加工而成,其树脂含量在25-35%重量之间。
[0027] 内轴向纤维层3和外轴向纤维层5:这两层为纳米改性玻璃钢管的承载层,它保证了管道的轴向拉伸强度及轴向刚度。这两层由短切轴向纤维或轴向纤维织物,采用环向缠绕的方式加工而成,其树脂含量在45-65%重量之间。
[0028] 夹砂层4 :该层为纳米改性玻璃钢管的承载层,设置在管道的中性层附近,主要作用提供管道的轴向压缩强度及韧度。它和高强度的玻璃纤维层构成三明治夹芯结构,提升管道环向弯曲刚度,增加管道荷载能力。该层由1-8%重量的双组分纳米材料(经表面处理的纳米二氧化硅和纳米活性碳酸钙混合物)分散混合到树脂中,得到混合纳米材料改性树脂基体,再将该树脂基体和石英砂进行强制搅拌混合而成,其树脂含量在15-18%重量之间。
[0029] 外保护层7 :该层为纳米改性玻璃钢管的外防护层,具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。该层由纯树脂和高强度的短切纤维构成,其树脂含量在70-100%重量之间。[0030] 通过实验室研究试验显示,采用高强度和高韧性的树脂,比如环氧聚酰胺固化树脂或者乙烯基脂树脂,可以在15-18%的树脂含量的情况下满足通用石英砂级配(如20目-40目占比100% )的树脂砂浆压缩强度高于75Mpa,但主要存在的问题是上述树脂价格高昂,且其均为高耐腐或者其他特殊要求的条件下才能应用。
[0031] 通过对不同颗粒直径的石英砂进行不同比例的复配,说明石英砂的级配对压缩强度的影响较大,良好级配的石英砂树脂砂浆的强度比不良级配的石英砂树脂砂浆的强度高出30%以上,试验结果显示采用如下颗粒级配下的压缩强度可以满足要求:
[0032]
 Figure CN102705592AD00051
[0033] 但石英砂的级配必须大小颗粒分别配置,而且必须有部分中间颗粒直径要全部取消。而石英砂供应商对石英砂的混配不稳定,是在运输和生产中容易出现粒径分离。通过剥离部分管道的夹砂层发现其颗粒级配并非预先设定的级配,同时材料混合也不均勻,造成顶管强度离散度大。经检测,同一批材料生产出的产品,其压缩强度的最高值和最低值会相差一倍以上。
[0034] 以下是不同树脂混合物和石英砂混合后形成夹砂层的顶管压缩强度对比试验:
[0035] (I)树脂 15 份
[0036] 石英砂85份:20-40目
[0037] 顶管压缩强度:44. 5IMpa
 Figure CN102705592AD00052
[0039] (2)树脂 25 份
[0040] 石英砂75份:20_40目
[0041] 顶管压缩强度:66. 86Mpa
[0042]
 Figure CN102705592AD00061
[0043] (3)纳米改性树脂混合物15份
[0044] 石英砂85份:20_40目
[0045] 顶管压缩强度:82. 6IMpa
 Figure CN102705592AD00062
[0047] 值得说明的是,本发明中的纳米改性玻璃钢管,不仅可以用作顶管,还可以用作开挖管等其他管道。
一种玻璃钢及其制备方法
CN 103497475 A
摘要
本发明提供了一种玻璃钢及其制备方法,包括玻纤布和固化在所述玻纤布上的树脂组合物;所述树脂组合物包括乙烯基树脂、二氧化硅气凝胶、苯乙烯和过氧化物引发剂;所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。本发明在过氧化物引发剂的作用下,将苯乙烯、二氧化硅气凝胶、乙烯基树脂和玻纤布固化后,得到玻璃钢。本发明公开的玻璃钢,本发明制备的玻璃钢具有较高的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力。
权利要求(10)
1.一种玻璃钢,其特征在于,包括玻纤布和固化在所述玻纤布上的树脂组合物; 所述树脂组合物包括乙烯基树脂、二氧化硅气凝胶、苯乙烯和过氧化物引发剂; 所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶为纳米二氧化硅气凝胶。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶的粒度为d,所述d≥80目。
4.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶的孔道直径为I~IOOnm ;所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为P,所述P≤70%。
5.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述乙烯基树脂的固含量为40%~50% ;所述乙烯基树脂的粘度为n,所述n ≤ 800mPa • S。
6.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述苯乙烯与二氧化硅气凝胶的质量比为(I~5):1。
7.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述乙烯基树脂与玻纤布的质量比为(I ~1.5):1。
8.根据权利要求1所述的玻璃钢,其特征在于,所述过氧化物引发剂与乙烯基树脂的质量比为(0.01~0.05):1。
9.一种玻璃钢的制备方法,包括以下步骤: A)在过氧化物引发剂的作用下,将苯乙烯、二氧化硅气凝胶、乙烯基树脂和玻纤布固化后,得到玻璃钢; 所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A)具体为: Al)将苯乙烯与二氧化硅气凝胶混合乳化,得到第一混合物; A2)将上述第一混合物与乙烯基树脂混合,得到第二混合物; A3)将步骤A2)中得到的第二混合物加入过氧化物引发剂,得到第三混合物; A4)将步骤A3)中得到的第三混合物加压注射到玻纤布上,固化后得到玻璃钢。
说明
一种玻璃钢及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及复合材料技术领域,尤其涉及一种玻璃钢及其制备方法。
背景技术
[0002] 玻璃钢,即纤维强化塑料,一般指用不饱和聚脂树脂、环氧树脂与酚醛树脂基体,以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,又称为玻璃纤维增强塑料。玻璃钢具有质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀等优点,因而广泛用于工业中的各个领域。玻璃钢按照基体的不同,可以分为不饱和聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢。由于所使用的树脂基体品种不同,因此玻璃钢在特性上也存在着很大的差别。
[0003] 不饱和聚酯玻璃钢是以二元酸(或酸酐)与二元醇经缩聚而制得的不饱和线型热固性树脂为基体,进而制备的玻璃钢。相比较其他类型的玻璃钢,不饱和聚酯玻璃钢工艺性能优良,同时具有很好的耐腐蚀性、电性能和阻燃性,因此,在有酸碱腐蚀的环境下,多采用此种类型的玻璃钢。在不饱和聚酯玻璃钢中,以乙烯基树脂为基体制备的玻璃钢耐腐蚀性能最好,是本领域公认的高度耐腐蚀玻璃钢,通常用于高度腐蚀的环境下,如用于制作大型铅酸蓄电池的外壳。
[0004] 大型铅酸蓄电池或大型铅酸蓄电池组经常会用在地铁机车、高铁机车、电动汽车、潜艇等需要大功率电池的设备上,而且这种工作环境都需要大型铅酸蓄电池能够保证安全使用,因此,对蓄电池外壳的玻璃钢性能要求很高,既要具有极高的耐电压强度,还要具有很高的力学指标,同时还要高的耐腐蚀能力。
[0005]目前所使用的以乙烯基树脂为基体的玻璃钢蓄电池壳体,耐电压强度不易达到要求,强度也不够,难以达到国标的要求;而如果采用进口的乙烯基树脂,则需要在加工过程中提高成型压力,增加树脂密度,又会带来整体生产成本的上升。因此,如何能提高玻璃钢的耐电压强度、力度以及耐腐蚀能力,这些都是本领域亟待解决的问题
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题在于提供一种玻璃钢及其制备方法,本发明提供的玻璃钢具有较高的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力。
[0007] 本发明公开了一种玻璃钢,其特征在于,包括玻纤布和固化在所述玻纤布上的树脂组合物;
[0008] 所述树脂组合物包括乙烯基树脂、二氧化硅气凝胶、苯乙烯和过氧化物引发剂;
[0009] 所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。
[0010] 优选的,所述二氧化硅气凝胶为疏水型二氧化硅气凝胶。
[0011] 优选的,所述二氧化硅气凝胶的粒度为d,所述d≥80目。
[0012] 优选的,所述二氧化硅气凝胶的孔道直径为I~IOOnm ;所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为P,所述P≥70%。
[0013] 优选的,所述乙烯基树脂的固含量为40%~50% ;所述乙烯基树脂的粘度为η,所述 n ≤ 800mPa • S。
[0014] 优选的,所述苯乙烯与二氧化硅气凝胶的质量比为(I~5):1。
[0015] 优选的,所述乙烯基树脂与玻纤布的质量比为(I~1.5):1。优选的,所述过氧化物引发剂与乙烯基树脂的质量比为(0.01~0.05):1。
[0016] 本发明公开了一种玻璃钢的制备方法,包括以下步骤:
[0017] A)在过氧化物引发剂的作用下,将苯乙烯、二氧化硅气凝胶、乙烯基树脂和玻纤布固化后,得到玻璃钢;
[0018] 所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。
[0019] 优选的,其特征在于,所述步骤A)具体为:
[0020] Al)将苯乙烯与二氧化硅气凝胶混合乳化,得到第一混合物;
[0021] A2)将上述第一混合物与乙烯基树脂混合,得到第二混合物;
[0022] A3)将步骤A2)中得到的第二混合物加入过氧化物引发剂,得到第三混合物;
[0023] A4)将步骤A3)中得到的第三混合物加压注射到玻纤布上,固化后得到玻璃钢。
[0024] 本发明提供了一种玻璃钢及其制备方法,本发明公开的玻璃钢,包括玻纤布和固化在所述玻纤布上的树脂组合物;所述树脂组合物包括乙烯基树脂、二氧化硅气凝胶、苯乙烯和过氧化物引发剂;所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。与现有技术相比,本发明制备的玻 璃钢,将二氧化硅气凝胶与苯乙烯预先混合形成混合物,再与乙烯基树脂混合作为混合树脂 固化在玻纤布上,使得制备的玻璃钢综合了二氧化硅气凝胶的纳米性能,从而提高了耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀性。实验结果表明,本发明所述方法制备的玻璃钢,耐电压强度为45kv,压缩弹性模量为14GPa,耐酸性(有机物溶出滴定消耗)为100ml。
具体实施方式
[0025] 为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
[0026] 本发明公开了一种玻璃钢,其特征在于,包括玻纤布和固化在所述玻纤布上的树脂组合物;
[0027] 所述树脂组合物包括乙烯基树脂、二氧化硅气凝胶、苯乙烯和过氧化物引发剂;
[0028] 所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。
[0029] 本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的即可。
[0030] 在本发明所述的玻璃钢中,树脂组合物包括乙烯基树脂,所述乙烯基树脂的固含量优选为40%~50%,更优选为42%~57% ;所述乙烯基树脂的粘度为n,所述n优选为小于等于800mPa • S,更优选为小于等于700mPa • S。本发明所述乙烯基树脂,对其来源没有特别限制,以市售或本领域技术人员熟知的常规制备方法得到的即可,
[0031] 本发明采用不饱和线型热固性树脂为基体制备的玻璃钢,相比较其他类型基体制备的玻璃钢,具有很好的耐腐蚀性、电性能和阻燃性,而在不饱和聚酯类的玻璃钢中,以乙烯基树脂为基体制备的玻璃钢耐 腐蚀性能最好,因而能基本满足大型铅酸蓄电池对玻璃钢外壳的要求。[0032] 在本发明所述的玻璃钢中,树脂组合物包括二氧化硅气凝胶,所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1 ;所述二氧化硅气凝胶的粒度为d,所述d优选为大于等于80目,更优选为大于等于150目;所述二氧化硅气凝胶的孔道直径优选为I~IOOnm,更优选为2~50nm ;所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为P,所述P优选为大于等于70%,更优选为大于等于80%。所述二氧化硅气凝胶优选为疏水型二氧化硅气凝胶。
[0033] 本发明对所述疏水型二氧化硅气凝胶的来源没有特别限制,可以从市场上购买,也可以按照专利CN101357766B所述的方法制备,其步骤具体为:
[0034] 首先在2000ml的烧杯中量取305ml正硅酸乙酯,加入到710ml无水乙醇中在常温下搅拌均匀,得到混合液A ;再将0.1g柠檬酸和浓度为1:1的氨水IOml溶解在50ml去离子水中,并加入无水乙醇100ml,得到混合液B。将上述混合液B置于滴液漏斗中向混合液A中进行滴加并搅拌,同时控制滴加速度在2~3小时内滴完。滴加完毕后,封闭杯口继续搅拌30分钟停止搅拌形成二氧化硅溶胶。
[0035] 其次,取上述二氧化硅溶胶500ml倒入模具中,密封后将其放入温度为60°C的烘箱中快速凝胶或在室温下缓慢凝胶,凝胶后在凝胶表面覆一层无水乙醇并让其在此温度下充分老化,得到二氧化硅凝胶。
[0036] 最后,将上述二氧化硅凝胶置于2升高压釜内,使用乙醇作为溶剂,在压力为20~30MPa、温度为290~350°C的条件下进行超临界萃取,萃取时间为5个小时。萃取结束后,以20分钟/MPa的速度进行泄压,再自然冷却后,最终得到疏水型二氧化硅气凝胶。
[0037] 本发明在得到上述疏水型二氧化硅气凝胶后,再粉碎成粒度为80目以上的疏水型二氧化硅气凝胶粉。本发明 对所述疏水型二氧化硅气凝胶粉碎的方法没有特别限制,优选为气流粉碎法粉碎。
[0038] 本发明公开的玻璃钢中加入了二氧化硅气凝胶,而气凝胶成分是无定型二氧化硅,具有很高的耐电压强度,可以提高产品的耐电压能力;同时,气凝胶具有纳米级孔道,部分反应在孔道中进行,孔壁构成了空间网状支撑结构,体现了纳米性能,因而提高了玻璃钢的力学性能;再者,二氧化硅本身是耐强酸的,而且当选用的是疏水型二氧化硅气凝胶时,对酸不反应、不浸润,酸液无法扩散到玻璃钢内部,有机物的溶出率大幅下降,因而提高了玻璃钢的耐腐蚀性。
[0039] 在本发明所述的玻璃钢中,树脂组合物包括苯乙烯,所述苯乙烯与二氧化硅气凝胶的质量比优选为(I~5):1,更优选为(1.5~4.5):1。本发明对所述苯乙烯的来源没有特别限制,以市售或本领域技术人员熟知的常规制备方法得到的即可。
[0040] 本发明采用苯乙烯作为交联剂,不仅可以提高玻璃钢的耐热性、抗化学腐蚀性和机械性能,而且先将二氧化硅气凝胶与苯乙烯预先混合形成混合物,使得二氧化硅气凝胶完全分散,同时苯乙烯会预先浸润到二氧化硅气凝胶的孔洞中,从而增加了混合物的密度,再与乙烯基树脂进行混合发生交联反应时,使得乙烯基树脂在固化过程中与二氧化硅气凝胶均匀混合,从而提高了玻璃钢的综合性能。
[0041] 在本发明所述的玻璃钢中,树脂组合物包括过氧化物引发剂;本发明所述过氧化物引发剂与乙烯基树脂的质量比优选为(0.01~0.05):1,更优选为(0.02~0.04):1 ;本发明对所述过氧化物引发剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的用于引发乙烯基树脂固化的过氧化物引发剂即可。本发明对所述过氧化物引发剂的来源没有特别限制,以市售或本领域技术人员熟知的常规制备方法得到的即可。
[0042] 在本发明所述的玻璃钢中,包括玻纤布;所述乙烯基树脂与玻纤布的质量比优选为(I~1.5):1,更优选为(1.1~1.4):1。本发明对所述玻纤布没有特别限制,以本领域技术人员熟知的用于制备不饱和聚酯类玻璃钢的玻纤布即可。本发明对所述玻纤布的来源没有特别限制,以市售或本领域技术人员熟知的常规制备方法得到的即可。
[0043] 本发明以乙烯基树脂为基体,将疏水型二氧化硅气凝胶与交联剂苯乙烯预先混合形成混合物,再与乙烯基树脂混合作为混合树脂,加入过氧化物引发剂后固化在玻纤布上,得到上述玻璃钢。本发明提供的玻璃钢综合了二氧化硅气凝胶的纳米性能,具有较高的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀性。
[0044] 本发明还公开了上述玻璃钢的制备方法,包括以下步骤:在过氧化物引发剂的作用下,将苯乙烯、二氧化硅气凝胶、乙烯基树脂和玻纤布固化后,得到玻璃钢;所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比为(0.02~0.5):1。[0045] 本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的即可。
[0046] 本发明首先将苯乙烯与二氧化硅气凝胶混合乳化,得到第一混合物;所述苯乙烯与二氧化硅气凝胶的质量比优选为(I~5):1,更优选为(1.5~4.5):1 ;所述二氧化硅气凝胶优选为疏水型二氧化硅气凝胶;所述二氧化硅气凝胶的粒度为d,所述d优选为大于等于80目,更优选为大于等于150目;所述二氧化硅气凝胶的孔道直径优选为I~lOOnm,更优选为2~50nm ;所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为P,所述P优选为大于等于70%,更优选为大于等于80%。
[0047] 本发明所述苯乙烯与二氧化硅气凝胶混合乳化的时间优选为I~5分钟,更优选为1.5~4.5分钟。本发明对混合乳化的温度没有特别限制,优选为20~30°C,更优选为22~28°C;本发明对混合乳化的设备没有特别限制,优选为高剪切均质混合乳化机,本发明对所述高剪切均质混合乳化机的转数优选为1000~5000转/分,更优选为2000~3000转/分;本发明对混合乳化的其他条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合乳化条件即可。
[0048] 本发明在得到上述第一混合物后,将其与乙烯基树脂混合,得到第二混合物;所述二氧化硅气凝胶与乙烯基树脂的质量比优选为(0.02~0.5):1,更优选为(0.1~0.45):1 ;所述乙烯基树脂的固含量优选为40%~50%,更优选为42%~57% ;所述乙烯基树脂的粘度为Π,所述Π优选为小于等于SOOmPa.S,更优选为小于等于700mPa.S。
[0049] 本发明对所述第一混合物与乙烯基树脂混合的方式没有特别限制,优选为搅拌混合;本发明对所述第一混合物与乙烯基树脂混合的设备没有特别限制,优选为搅拌机搅拌混合,所述搅拌机的转速优选为200~800转/分,更优选为300~700转/分;所述搅拌混合的时间优选为10~60分钟,更优选为20~50分钟;本发明对所述混合的温度没有特别限制,优选为20~30°C,更优选为22~28°C;本发明对所述混合的其他条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合的条件即可;本发明对所述搅拌机没有特别限制,以本领域技术人员熟知的搅拌设备即可。
[0050] 本发明在上述步骤得到的第二混合物中加入过氧化物引发剂,得到第三混合物;所述过氧化物引发剂与乙烯基树脂的质量比优选为(0.01~0.05):1,更优选为(0.02~
耐高温的酚醛玻璃钢材料
CN 103183907 A
摘要
一种耐高温的酚醛玻璃钢材料,属于热固性模塑料技术领域。其是由以下重量份数的原料构成:酚醛树脂70~74份;固化剂5~9份;固化促进剂1.3~2份;脱模剂1.0~2.0份;矿物填料60~65份;增强纤维48~52份;增强剂3~5份。具有耐热性能好、成型方便等特点。
权利要求(8)
1.一种耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于其是由以下重量份数的原料构成: 酚醛树脂 70~74份; 固化剂 5、份; 固化促进剂 1.3^2份; 脱模剂 1.0〜2.0份; 矿物填料 6(Γ65份; 增强纤维 48〜52份; 增强剂 3〜5份。
2.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的酚醛树脂为盐酸催化剂生产的酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的固化剂为六次亚甲基四胺。
4.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的固化促进剂为氧化镁。
5.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的脱模剂为硬脂酸锌。
6.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的矿物填料为活性碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的增强纤维为玻璃纤维。
8.根据权利要求1所述的耐高温的酚醛玻璃钢材料,其特征在于所述的增强剂为气相法生产的二氧化硅。
说明
耐高温的酚醛玻璃钢材料
技术领域
[0001] 本发明属于热固性模塑料技术领域,具体涉及一种耐高温的酚醛玻璃钢材料。
背景技术
[0002] 耐高温酚醛玻璃钢被用于制作耐火材料。但是由于普通的酚醛玻璃钢材料的耐火等级低,因而迫切需要开发一种耐火等级高的酚醛玻璃钢材料。
发明内容
[0003] 本发明的任务是要提供一种耐热性能好、成型方便的并且强度理想的耐高温的酚醛玻璃钢材料。
[0004] 本发明的任务是这样来完成的,一种耐高温的酚醛玻璃钢材料,其是由以下重量
份数的原料构成:
[0005]
酚醛树脂 70~74份;
固化剂 5~9份;
固化促进剂 1.3~2份;
脱模剂 1.0~2.0份;
矿物填料 60~65份;
增强纤维 48~52份;
增强剂 3〜5份。
[0006] 本发明的一个实施例中,所述的酚醛树脂为盐酸催化剂生产的酚醛树脂。
[0007] 本发明的另一个实施例中,所述的固化剂为六次亚甲基四胺。
[0008] 本发明的又一个实施例中,所述的固化促进剂为氧化镁。
[0009] 本发明的再一个实施例中,所述的脱模剂为硬脂酸锌。
[0010] 本发明的还有一个实施例中,所述的矿物填料为活性碳酸钙。
[0011] 本发明的更而一个实施例中,所述的增强纤维为玻璃纤维。
[0012] 本发明的进而一个时时例中,所述的增强剂为气相法生产的二氧化硅。
[0013] 本发明提供的耐高温的酚醛玻璃钢材料具有耐热性能好、成型方便等特点。经过测试,弯曲强度大于92MPa,可以耐250°C烘箱烘烤12小时。
具体实施方式
[0014] 实施例1
[0015]
酚醛树脂(盐酸作为催化剂生产的) 70份;
[0016]六次亚甲基四胺 5份;
氧化镁 1.3份;
硬脂酸锌 1.0份;
活性碳酸钙 60份;
玻璃纤维 48份;
气相二氧化硅 3.2份。
[0017] 具体实施时,首先依次准确称量上述原料,然后混合均匀,转移至开炼机上热混合6分钟,然后拉片后冷却、粉碎,即得本色的耐高温的酚醛玻璃钢材料。
[0018] 实施例2
[0019]
酚醛树脂(盐酸作为催化剂生产的) 71份;
六次亚甲基四胺 6.8份;
氧化镁 1.5份;
硬脂酸锌 1.3份;
活性碳酸钙 62份;
玻璃纤维 50份;
气相二氧化硅 3.8份;
碳黑 I份。
[0020] 具体实施时,首先依次准确称量上述原料,然后混合均匀,转移至开炼机上热混合6分钟,然后拉片后冷却、粉碎,即得黑色的耐高温的酚醛玻璃钢材料
[0021] 实施例3
[0022]
酚醛树脂(盐酸作为催化剂生产的) 73份;
六次亚甲基四胺 8.2份;
氧化镁 1.8份;
硬脂酸锌 1.7份; 玻璃纤维 51份;
气相二氧化硅 4.2份;
酞氰蓝 2份。
[0023] 具体实施时,首先依次准确称量上述原料,然后混合均匀,转移至开炼机上热混合6分钟,然后拉片后冷却、粉碎,即得蓝色的耐高温的酚醛玻璃钢材料
[0024] 实施例4
[0025]酚醛树脂(盐酸作为催化剂生产的) 74份;
六次亚甲基四胺 8.9份;
氧化镁 1.9份;
硬脂酸锌 2.0份;
活性碳酸钙 64份;
玻璃纤维 52份;
气相二氧化硅 4.9份;
酞氰绿 2.2份。
[0026] 具体实施时,首先依次准确称量上述原料,然后混合均匀,转移至开炼机上热混合6分钟,然后拉片后冷却、粉碎,即得绿色的耐高温的酚醛模塑料。
[0027] 经过测试,上述耐高温的酚醛模塑料具有如下性能: