CN103788396A - 一种固体浮力材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂和助剂混合均匀去泡，得到复合环氧树脂；将复合环氧树脂通过液压喷射到放有空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在70-75℃进行下搅拌20-25分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接注入到模具中，以10-15MPa的压力，50-100℃下成型2-4小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料。本发明的积极效果在于：采用该方法制备的固体浮力材料其抗压强度可达到120-250MPa，密度0.35～0.55g/cm3，吸水率小于1%，其适用深度可达5000-12000m。

Description

一种固体浮力材料的制备方法
技术领域
本发明涉及固体浮力材料的制备方法。
背景技术
固体浮力材料技术是将材料的低密度和高强度特性有机地结合在一起，使其在海洋开发技术领域中得到无可比拟的优越性。深潜技术是国防安全和海洋资源开发技术的重要部分。
海洋资源，尤其是深海资源的开发和利用，在各发达国家的发展战略中均占有重要地位。深海探测技术是深海资源开发利用的关键，而深海浮力材料则是实现深海探测的重要保证。为了提高具有足够净浮力的深潜拖体、深潜器和水下机器人的耐压性、结构稳定性，轻质高强固体浮力材料的制备是最关键的环节之一。目前在固体浮力材料的制备技术上多数还只停留在低品位浮力材料的水平，而大深度浮力材料的制备还存在着材料密度较高的缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了如下技术方案。
一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1) 将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂、偶联剂、发泡剂、润湿分散剂按80：35：100-110：0.5-2：2-4：0.4-0.8：0.2-0.5的质量比混合，在80-100℃下以300-400r/min搅拌10分钟，然后超声震荡除去气泡，得到复合环氧树脂；
(2) 将步骤(1)中所得复合环氧树脂通过液压喷射到放有空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在70-75℃进行下搅拌20-25分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接 注入到模具中，以10-15MPa的压力，50-100℃下成型2-4小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料。
进一步的，所述空心玻璃微珠与酚醛环氧树脂的质量比为20-45：35，空心玻璃微珠的粒径为25-70微米，体积密度为0.15-0.4g/cm3，耐压强度大于50MPa。
进一步的，所述固化剂为LT-031、LHS-120、LHS-130中一种或两种的混合物。
进一步的，所述促进剂为钛酸三异丙醇叔胺酯。
进一步的，所述偶联剂为KH560
进一步的，所述发泡剂为正戊烷与1，1，1，4，4，4-六氟丁烷以质量比10：1混合的发泡剂。
进一步的，所述润湿分散剂为BD-3701。
本发明的积极效果在于：采用该方法制备的固体浮力材料其抗压强度可达到120-250MPa，密度0.35 ～0.55g/cm3，吸水率小于1%，其适用深度可达5000-12000m。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围并不受此限制。
实施例1 
一种复合型固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：
(1) 将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、固化剂LT-031、钛酸三异丙醇叔胺酯、偶联剂KH560、发泡剂、润湿分散剂BD-3701按80：35：100：0.5：2：0.4：0.2的质量比混合，在80-100℃下以300-400r/min搅拌10分钟，然后超声震荡除去气泡，得到复合环氧树脂；
(2) 将步骤(1)中所得复合环氧树脂通过液压喷射到放有20份空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在70℃进行下搅拌20分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接 注入到模具中，以10MPa的压力，50℃下成型4小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料。空心玻璃微珠的粒径为25-70微米，体积密度为0.15-0.4g/cm3，耐压强度大于50MPa，所述发泡剂为正戊烷与1，1，1，4，4，4-六氟丁烷以质量比10：1混合的发泡剂。
实施例2 
一种复合型固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：
(1) 将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、固化剂LHS-120、钛酸三异丙醇叔胺酯、偶联剂KH560、发泡剂、润湿分散剂BD-3701按80：35： 110： 2： 4： 0.8： 0.5的质量比混合，在100℃下以400r/min搅拌10分钟，然后超声震荡除去气泡，得到复合环氧树脂； 
(2) 将步骤(1)中所得复合环氧树脂通过液压喷射到放有45份空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在75℃进行下搅拌20分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接 注入到模具中，以15MPa的压力， 100℃下成型2小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料，空心玻璃微珠的粒径为25-70微米，体积密度为0.15-0.4g/cm3，耐压强度大于50MPa，所述发泡剂为正戊烷与1，1，1，4，4，4-六氟丁烷以质量比10：1混合的发泡剂。
实施例3 
一种复合型固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：
(1) 将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、固化剂LHS-130、促进剂钛酸三异丙醇叔胺酯、偶联剂KH560、发泡剂、润湿分散剂BD-3701按80：35：105：1：2-4：0.6：0.4的质量比混合，在85℃下以300-400r/min搅拌10分钟，然后超声震荡除去气泡，得到复合环氧树脂；
(2) 将步骤(1)中所得复合环氧树脂通过液压喷射到放有30份空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在70-75℃进行下搅拌20分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接 注入到模具中，以12MPa的压力，80℃下成型3小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料。空心玻璃微珠的粒径为25-70微米，体积密度为0.15-0.4g/cm3，耐压强度大于50MPa，所述发泡剂为正戊烷与1，1，1，4，4，4-六氟丁烷以质量比10：1混合的发泡剂。

Claims (7)

1.一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1) 将双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、固化剂、促进剂、偶联剂、发泡剂、润湿分散剂按80：35：100-110：0.5-2：2-4：0.4-0.8：0.2-0.5的质量比混合，在80-100℃下以300-400r/min搅拌10分钟，然后超声震荡除去气泡，得到复合环氧树脂；
(2) 将步骤(1)中所得复合环氧树脂通过液压喷射到放有空心玻璃微珠的真空搅拌器中，在70-75℃进行下搅拌20-25分钟，得到混合物A，然后将混合物A从真空搅拌器直接 注入到模具中，以10-15MPa的压力，50-100℃下成型2-4小时，然后脱模便得到复合型固体浮力材料。
2.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述空心玻璃微珠与酚醛环氧树脂的质量比为20-45：35，空心玻璃微珠的粒径为25-70微米，体积密度为0.15-0.4g/cm3，耐压强度大于50MPa。
3.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述固化剂为LT-031、LHS-120、LHS-130中一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述促进剂为钛酸三异丙醇叔胺酯。
5.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为KH560。
6.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为正戊烷与1，1，1，4，4，4-六氟丁烷以质量比10：1混合的发泡剂。
7.根据权利要求1所述的一种复合型固体浮力材料的制备方法，其特征在于：所述润湿分散剂为BD-3701。
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