本發明專利技術涉及一種制造高強度固體浮力材料的方法，所述制備方法利用環氧樹脂、環氧稀釋劑、硅烷偶聯劑、經過空心玻璃微珠和空心微球進行預混合，投入捏合機中捏合15分鐘，加入固化劑繼續捏合25分鐘，至物料混合均勻，置于一個模具中，在平板硫化機內熱壓成型，脫模后，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，經機加工修整的毛坯粘結成固體浮力材料塊。本發明專利技術解決了固體浮力材料密度難于控制重現性差的難題，使固體浮力材料適用于不同的使用場合，擴大了應用范圍。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種低密度高強度結構泡沫材料，具體涉及。
技術介紹
固體浮力材料目前主要有以下幾種類型化學發泡泡沫材料、共聚物泡沫材料、復合泡沫材料和合成復合泡沫材料。美國于20世紀60年代開始研制固體浮力材料，美國海軍應用科學實驗室研制的固體浮力材料密度為O. 35g/cm3時壓縮強度為5. 5Mpa。固體浮力材料制備方法報導較多，美國專利 US 4829094、US 4843104、US 4902722、US 4916173、US4595623,US 6166109報導了一些采用不同方法制備的固體浮力材料，其中包括化學發泡泡沫材料、共聚物泡沫材料、復合泡沫材料。中國專利CN200410030821. 6報道了一種化學發泡法制備的固體浮力材料，由芯材和面材組成，該固體浮力材料密度為O. 33g/cm3，壓縮強度為5. 5Mpa。中國專利CN200610043524.4報道了一種深海用可加工固體浮力材料，是一種空心微珠填充環氧樹脂制備可加工固體浮力材料的方法。可根據要求加工成不同形狀的固體浮力材料，該材料可采用車、鋸、刨、鉆等加工方法，制備各種不同形狀的標準模塊，以滿足不同場合的需要。中國專利CN200710144488. 5報導了一種深水耐壓浮力材料，包括由輕質材料制成的球形內坯，外表面布設陶瓷或碳納米管增強的鋁合金或樹脂基體的復合材料層，使其在深水環境下承受更好的靜水壓能力。中國專利CN201010163843. 5報道了一種超高強度固體浮力材料，由高強度環氧樹脂與經過硅烷偶聯劑活化預處理的空心玻璃微珠制得，材料密度O.65-0. 83g/cm3壓縮強度60_93Mpa。以上專利均未報導按預期要求密度制備高強度浮力材料的方法。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術提出，所述方法可按預期設定的密度，通過選擇高強度環氧樹脂及其固化體系，填充不同的浮力調節介質，對標準空心微珠篩選并按其粒徑大小進行級配，使制得的固體浮力材料達到預期要求的密度，其密度偏差保持在O. 02g/cm3范圍內。以解決固體浮力材料密度難于控制重現性差的難題。使固體浮力材料適用于不同的使用場合，擴大應用范圍。本專利技術的技術方案為，所述制備方法利用環氧樹脂、環氧稀釋劑、硅烷偶聯劑、經過空心玻璃微珠和空心微球進行預混合，投入捏合機中捏合15分鐘，加入固化劑繼續捏合25分鐘，至物料混合均勻，置于一個模具中，在平板硫化機內熱壓成型，脫模后，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，經機加工修整的毛坯粘結成固體浮力材料塊，具體步驟為I)按預期設定的密度，對粒徑20—140U m的空心玻璃微珠和粒徑為60-325目空心微球進行篩選，根據空心微珠的粒徑進行比例搭配，并適量添加大粒徑空心微球進行密度調節；2)選擇環氧樹脂、固化劑及合適的環氧稀釋劑和硅烷偶聯劑；3)將級配的空心微珠及空心微球填充于環氧體系中，混合均勻置于模具中，用平板硫化機熱壓成型，脫模經后固化制得固體浮力材料毛坯，由毛坯粘結而成固體浮力材料塊； 所述的環氧樹脂包括雙酚A環氧樹脂(E-51、E-52、E-44)、雙酚S環氧樹脂(830S)、脂環族環氧樹脂(H-71、6201)或雜環型環氧樹脂(TDE_85、712)；所述的環氧稀釋劑包括正丁基縮水甘油醚(BGE)、苯基縮水甘油醚(PGE)、二縮水甘油醚(DGE)、二縮水甘油基苯胺(DGA)或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(TMPGE)；所述的娃燒偶聯劑包括3_ (2, 3_環氧丙氧基)丙基二甲氧基娃燒(KH560)、3_氛丙基三甲氧基硅烷(KH550)或r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。固體浮力材料化學組成如下環氧樹脂的質量份45-29，環氧稀釋劑的質量份11-8，固化劑的質量份19-13. 5，硅烷偶聯劑的質量份3-1. 5，浮力調節介質的質量份22-48。所述的固化劑包括聚酰胺(300#、400#、650、651)、酸酐(MeTHPA)、芳香族多元胺(DDM、DDS)、脂肪胺(593)或脂環族多元胺(IPDA)。所述的浮力調節介質包括美國三M公司空心玻璃微珠，密度范圍O. 125-0. 60g/cm3、蛘埠玻璃鋼工業設計研究院空心玻璃微珠，密度范圍O. 22-0. 51g/cm3、馬鞍山礦山研究院空心玻璃微珠，密度范圍O. 15-0. 60g/cm3 ;上海玻璃鋼廠空心玻璃球、蘇州化工廠酚醛空心球、廣州伊高化工有限公司聚合物空心球或美國三M公司空心陶瓷球。本專利技術的有益效果為本專利技術采用高強度環氧樹脂及其固化體系，填充浮力調節介質，對空心玻璃微珠篩選并按其粒徑大小進行級配，適量添加大粒徑空心球進行密度調節。使固體浮力材料達到預期要求的密度，其密度偏差保持在O. 02g/cm3范圍內。制得的固體浮力材料各批次之間密度重現性良好，便于按用戶要求的密度生產固體浮力材料。具體實施例方式下面結合實施例進一步詳細描述本專利技術實施例1-6固體浮力材料配方及材料性能指標列于表I中，實施例表明，可根據浮力調節介質中空心玻璃微珠和空心微球篩選與級配，按預期要求的固體浮力材料密度進行調整。對于潛用固體浮力材料而言，高的壓縮強度在水下耐靜水壓強度提高，從而使材料的可服務水深增加。在相同壓縮強度下，材料的密度越低，同體積浮力材料可提供的靜浮力越大。但密度低于極限值時，深潛用固體浮力材料的透水率增加。表I實施例參數比較表權利要求1.，所述制備方法利用環氧樹脂、環氧稀釋劑、硅烷偶聯劑，經過空心玻璃微珠和空心微球進行預混合，投入捏合機中捏合15分鐘，加入固化劑繼續捏合25分鐘，至物料混合均勻，置于一個模具中，在平板硫化機內熱壓成型，脫模后，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，經機加工修整的毛坯粘結成固體浮力材料塊，具體步驟為 1)按預期設定的密度，對粒徑20—140um的空心玻璃微珠和粒徑為60-325目空心微球進行篩選，根據空心微珠的粒徑進行比例搭配，并適量添加大粒徑空心微球進行密度調節; 2)選擇環氧樹脂、固化劑及合適的環氧稀釋劑和硅烷偶聯劑； 3)將級配的空心微珠及空心微球填充于環氧體系中，混合均勻置于模具中，用平板硫化機熱壓成型，脫模，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，由毛坯粘結而成固體浮力材料塊； 所述的環氧樹脂包括雙酚A環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、脂環族環氧樹脂或雜環型環氧樹脂； 所述的環氧稀釋劑包括正丁基縮水甘油醚BGE、苯基縮水甘油醚PGE、二縮水甘油醚DGE、二縮水甘油基苯胺DGA或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚TMPGE ； 所述的娃燒偶聯劑包括3_(2, 3-環氧丙氧基)丙基二甲氧基娃燒KH560、3_氨丙基二甲氧基硅烷KH550或r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570。2.根據權利要求I所述的制造高強度固體浮力材料的方法，其特征是固體浮力材料化學組成如下環氧樹脂的質量份45-29，環氧稀釋劑的質量份11-8，固化劑的質量份19-13. 5，硅烷偶聯劑的質量份3-1. 5，浮力調節介質的質量份22-48。3.根據權利要求I或2所述的制造高強度固體浮力材料的方法，其特征是所述的固化劑包括聚酰胺、酸酐、芳香族多元胺或脂肪胺或脂環族多元胺。全文摘要本專利技術涉及，所述制備方法利用環氧樹脂、環氧稀釋劑、硅烷偶聯劑、經過空心玻璃微珠和空心微球進本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制造高強度固體浮力材料的方法，所述制備方法利用環氧樹脂、環氧稀釋劑、硅烷偶聯劑，經過空心玻璃微珠和空心微球進行預混合，投入捏合機中捏合15分鐘，加入固化劑繼續捏合25分鐘，至物料混合均勻，置于一個模具中，在平板硫化機內熱壓成型，脫模后，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，經機加工修整的毛坯粘結成固體浮力材料塊，具體步驟為：1)按預期設定的密度，對粒徑20？？140u？m的空心玻璃微珠和粒徑為60？325目空心微球進行篩選，根據空心微珠的粒徑進行比例搭配，并適量添加大粒徑空心微球進行密度調節；2)選擇環氧樹脂、固化劑及合適的環氧稀釋劑和硅烷偶聯劑；3)將級配的空心微珠及空心微球填充于環氧體系中，混合均勻置于模具中，用平板硫化機熱壓成型，脫模，經過后固化制得固體浮力材料毛坯，由毛坯粘結而成固體浮力材料塊；所述的環氧樹脂包括：雙酚A環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、脂環族環氧樹脂或雜環型環氧樹脂；所述的環氧稀釋劑包括：正丁基縮水甘油醚BGE、苯基縮水甘油醚PGE、二縮水甘油醚DGE、二縮水甘油基苯胺DGA或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚TMPGE；所述的硅烷偶聯劑包括：3？(2，3？環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷KH560、3？氨丙基三甲氧基硅烷KH550或r？甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉連河，張樹華，
申請(專利權)人：青島海洋新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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