本發(fā)明屬于復(fù)合材料，具體涉及一種抗沖擊浮力板材的制備方法。

背景技術(shù)：

1、浮力材料是將空心玻璃微珠、空心塑料微珠、空心金屬微珠等填料均勻分散到高分子聚合物基體(樹脂等)中經(jīng)一定制備工藝得到的閉孔復(fù)合泡沫塑料。它具有高強(qiáng)度、低密度、低吸水率等優(yōu)異特性，通過層合設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)高效的能量吸收和傳遞，是深海無人或載人潛水器的一種重要材料。

2、玻璃鋼是一種由玻璃纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料。它具有重量輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、建筑、電子電器、航空航天等領(lǐng)域，是制造浮力材料板的一種理想材料。近年來，隨著交通運(yùn)輸?shù)呐d起，作為用于制造汽車、火車、船舶的車身、部件以及飛機(jī)的重要組成部分的復(fù)合材料得到越來越廣泛的關(guān)注。據(jù)報道，世界上許多國家對深海浮力材料開展了廣泛的研究工作，研制的高強(qiáng)度浮力材料廣泛應(yīng)用于民用、商業(yè)及軍事領(lǐng)域。

3、在深海領(lǐng)域應(yīng)用時，為保證浮力材料具有較高抗壓強(qiáng)度和較大安全可靠性，往往只能采用空心玻璃微珠與環(huán)氧樹脂復(fù)合的復(fù)合材料，該復(fù)合材料可充分利用環(huán)氧樹脂的高強(qiáng)度和粘合性，玻璃微珠輕質(zhì)、中空、隔熱等優(yōu)勢，對保證潛器浮力、增大潛器有效載荷、減少其外型尺寸，尤其是在建造大深度的潛器中，提高水下運(yùn)動性能及安全應(yīng)用方面有著重要的作用。浮力材料實(shí)際使用時需長期浸泡在水中，要求其在低密度的前提下，具備吸水率低、耐壓性好、抗沖擊等特點(diǎn)。

4、近年來，這種新型復(fù)合材料因其密度小、比吸能高、隔熱等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用于汽車和道路橋梁的吸能緩沖裝置，在樹脂基體中添加空心微珠，可以通過空心微珠的破碎效果較好的吸收外界沖擊，既能滿足車用吸能材料的基本需求，也能滿足汽車輕量化的需求，同時還可以有效隔熱，有利于電動車的電池?zé)峁芾硇Ч?。然而，樹脂基體在與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后，內(nèi)部所形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)韌性較差，抗沖擊性能不足，在空心微珠尚未完全破碎前就會出現(xiàn)沿浮力材料板材的擴(kuò)展性裂紋、導(dǎo)致材料的整體破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對常規(guī)浮力材料抗沖擊性能不足的問題，本發(fā)明提供了一種高性能抗沖擊浮力板材的制備方法。

2、為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：

3、一種抗沖擊浮力板材的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)在脫模布上鋪設(shè)玻璃纖維布，均勻涂覆玻璃鋼樹脂浸潤玻璃纖維布，重復(fù)鋪設(shè)玻璃纖維布和涂覆玻璃鋼樹脂的操作，固化脫模得到玻璃鋼板；根據(jù)設(shè)計尺寸切割得到玻璃鋼格柵條，相互拼接得到玻璃鋼格柵；

5、(2)將上述玻璃鋼格柵置于模具中，加入浮力材料主體原料，固化后脫模得到浮力材料主體；

6、(3)浮力材料主體表面通過真空灌注法鋪覆玻璃鋼蒙皮；所述玻璃鋼蒙皮由玻璃纖維布和玻璃鋼樹脂復(fù)合而成。

7、按上述方案，所述玻璃鋼格柵厚度為0.5～2mm，浮力材料主體厚度為3～8mm，玻璃鋼蒙皮厚度為0.4～5mm。

8、按上述方案，步驟1中固化溫度為25～30℃固化時間為3～5h。

9、按上述方案，步驟2中固化溫度為20～25℃固化時間為24～72h。

10、按上述方案，所述玻璃纖維布采用型號sw220c-100b。

11、按上述方案，所述浮力材料主體原料按重量份數(shù)計：乙烯基樹脂100份、稀釋劑0.2～0.6份、偶聯(lián)劑1～3份、玻璃微珠粉20～30份，促進(jìn)劑0.2～0.6份、消泡劑0.5～1份、脫泡劑0.5～1份、分散劑2～2.5份、固化劑0.5～1.5份。

12、按上述方案，所述乙烯基樹脂為e22-901樹脂、3201樹脂、820(a)樹脂、820(m)樹脂之中的一種或者兩種。

13、按上述方案，所述稀釋劑為s06稀釋劑、ue6h稀釋劑、乙烯基甲苯中的一種或者兩種。

14、按上述方案，所述偶聯(lián)劑為kh-560偶聯(lián)劑、kh-570偶聯(lián)劑、a-187硅烷偶聯(lián)劑之中的一種或者兩種。

15、按上述方案，所述玻璃微珠粉為k1玻璃微珠粉(粒徑22～200μm)、h20玻璃微珠粉(粒徑22～200μm)、h15玻璃微珠粉(粒徑22～200μm)之中的一種或者兩種。

16、按上述方案，所述促進(jìn)劑為ldb促進(jìn)劑、lda促進(jìn)劑、e5促進(jìn)劑之中的一種或者兩種。

17、按上述方案，所述消泡劑為磷酸三丁酯消泡劑、byk-a530消泡劑之中的一種或者兩種。

18、按上述方案，所述脫泡劑為byk-a560脫泡劑、byk-a570脫泡劑之中的一種或者兩種。

19、按上述方案，所述分散劑為908分散劑、byk-w9010分散劑之中的一種或者兩種。

20、按上述方案，所述固化劑為lc固化劑、k90固化劑、l液固化劑之中的一種或者兩種。

21、按上述方案，所述玻璃鋼樹脂原料按重量份數(shù)計：乙烯基樹脂100份、固化劑2～4份、促進(jìn)劑0.1～4份、偶聯(lián)劑0.5～1份、阻燃劑8～12份、稀釋劑0～5份和固體填料白炭黑0.2～0.5份。

22、按上述方案，所述乙烯基樹脂為e22-901樹脂、3201樹脂、820(a)樹脂、820(m)樹脂之中的一種或者兩種。

23、按上述方案，所述稀釋劑為苯乙烯稀釋劑、s06稀釋劑、ue6h稀釋劑、乙烯基甲苯之中的一種或者兩種。

24、按上述方案，所述偶聯(lián)劑為kh-560偶聯(lián)劑、kh-570偶聯(lián)劑、a-187硅烷偶聯(lián)劑之中的一種或者兩種。

25、按上述方案，所述促進(jìn)劑為ldb促進(jìn)劑、lda促進(jìn)劑、e5促進(jìn)劑、e4促進(jìn)劑之中的一種或者兩種。

26、按上述方案，所述固化劑lc固化劑、k90固化劑、l液固化劑之中的一種或者兩種。

27、按上述方案，所述阻燃劑為fr-685阻燃劑、fr-2025阻燃劑、fr-8705阻燃劑之中的一種或者兩種；

28、按上述方案，所述固體填料為白炭黑，二氧化硅含量90～98％，比表面積161～800m2/g。

29、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有益效果如下：

30、本發(fā)明工藝簡單，成本較低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

31、相對于常規(guī)抗沖擊材料，在配方中添加了玻璃鋼格柵以及玻璃鋼蒙皮，能有效提升浮力材料性能，尤其是在抗沖擊性能方面，添加的玻璃鋼格柵以及玻璃鋼蒙皮在抵抗沖擊力的同時能有效的避免表面以及內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展。

32、玻璃鋼格柵浮力材料板在設(shè)計和制造過程中，可以根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行定制，以滿足不同的使用條件和性能要求。

技術(shù)特征：

1.一種抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述玻璃鋼格柵厚度為0.5～2mm，浮力材料主體厚度為3～8mm，玻璃鋼蒙皮厚度為0.4～5mm。

3.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于步驟1中固化溫度為25～30℃固化時間為3～5h。

4.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于步驟2中固化溫度為20～25℃固化時間為24～72h。

5.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述玻璃纖維布采用型號sw220c-100b。

6.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述浮力材料主體原料按重量份數(shù)計：乙烯基樹脂100份、稀釋劑0.2～0.6份、偶聯(lián)劑1～3份、玻璃微珠粉20～30份，促進(jìn)劑0.2～0.6份、消泡劑0.5～1份、脫泡劑0.5～1份、分散劑2～2.5份、固化劑0.5～1.5份。

7.如權(quán)利要求6所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述乙烯基樹脂為e22-901樹脂、3201樹脂、820(a)樹脂、820(m)樹脂之中的一種或者兩種；

8.如權(quán)利要求1所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述玻璃鋼樹脂原料按重量份數(shù)計：乙烯基樹脂100份、固化劑2～4份、促進(jìn)劑0.1～4份、偶聯(lián)劑0.5～1份、阻燃劑8～12份、稀釋劑0～5份和固體填料白炭黑0.2～0.5份。

9.如權(quán)利要求8所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述乙烯基樹脂為e22-901樹脂、3201樹脂、820(a)樹脂、820(m)樹脂之中的一種或者兩種；

10.如權(quán)利要求8所述抗沖擊浮力板材的制備方法，其特征在于所述阻燃劑為fr-685阻燃劑、fr-2025阻燃劑、fr-8705阻燃劑之中的一種或者兩種；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種抗沖擊浮力板材的制備方法，在脫模布上鋪設(shè)玻璃纖維布，均勻涂覆玻璃鋼樹脂浸潤玻璃纖維布，重復(fù)鋪設(shè)玻璃纖維布和涂覆玻璃鋼樹脂的操作，固化脫模得到玻璃鋼板；根據(jù)設(shè)計尺寸切割得到玻璃鋼格柵條，相互拼接得到玻璃鋼格柵；將上述玻璃鋼格柵置于模具中，加入浮力材料主體原料，固化后脫模得到浮力材料主體；浮力材料主體表面通過真空灌注法鋪覆玻璃鋼蒙皮；所述玻璃鋼蒙皮由玻璃纖維布和玻璃鋼樹脂復(fù)合而成；相對于常規(guī)抗沖擊材料，在配方中添加了玻璃鋼格柵以及玻璃鋼蒙皮，能有效提升浮力材料性能，尤其是在抗沖擊性能方面，添加的玻璃鋼格柵以及玻璃鋼蒙皮在抵抗沖擊力的同時能有效的避免表面以及內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展。

技術(shù)研發(fā)人員：胡京川,黃坤,秦慧,李揚(yáng)帆,余健,嚴(yán)福金,劉佳,余彧,龐曉彬,王靜南,魯程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：咸寧海威復(fù)合材料制品有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19