CN105131495A - 一种玻璃钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃钢的制备方法，先将苯乙烯、正硅酸乙酯、醇酸树脂、硅溶胶、新戊二醇混合，搅拌，再加入氨基树脂、油酸、焦磷酸钠、钛酸钾晶须、聚丁二烯二醇、二甲基聚硅氧烷，然后加入过氧化物引发剂搅拌，得到混合物，最后将所得混合物加压注射到玻纤布上，固化，即得。本发明的玻璃钢具有优良的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力，耐电压强度在55kv以上，压缩弹性模量可达16.1GPa，耐酸性（有机物溶出滴定消耗）为210mL。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种玻璃钢的制备方法。
背景技术
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。
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。
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。
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
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种玻璃钢的制备方法，所得玻璃钢具有优良的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力。
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯2～7份、正硅酸乙酯1～6份、醇酸树脂2～5份、硅溶胶3～6份、新戊二醇1～5份混合，搅拌，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂2～6份、油酸1～4份、焦磷酸钠3～6份、钛酸钾晶须2～5份、聚丁二烯二醇3～5份、二甲基聚硅氧烷2～7份加至步骤1所得混合物A中，搅拌，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂0.5～2.4份加至步骤2所得混合物B中，搅拌，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，固化，即得。
进一步地，步骤1中搅拌速度为300～500rpm，时间为10～15min。
进一步地，步骤2中搅拌速度为200～400rpm，时间为15～20min。
进一步地，步骤2的搅拌过程需要通入CO2。
进一步地，步骤3中搅拌速度为100～300rpm，时间为20～30min。
进一步地，步骤4的固化温度为30～35℃，时间为2～4h。
进一步地，步骤2中还需要加入乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1～0.8份。
本发明的玻璃钢具有优良的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力，耐电压强度在55kv以上，压缩弹性模量可达16.1GPa，耐酸性(有机物溶出滴定消耗)为210mL。
具体实施方式
实施例1
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯2份、正硅酸乙酯1份、醇酸树脂2份、硅溶胶3份、新戊二醇1份混合，300rpm搅拌15min，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂2份、油酸1份、焦磷酸钠3份、钛酸钾晶须2份、聚丁二烯二醇3份、二甲基聚硅氧烷2份加至步骤1所得混合物A中，在通入CO2的条件下200rpm搅拌20min，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂0.5份加至步骤2所得混合物B中，100rpm搅拌30min，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，30℃固化4h，即得。
实施例2
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯4份、正硅酸乙酯5份、醇酸树脂3份、硅溶胶4份、新戊二醇2份混合，400rpm搅拌12min，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂3份、油酸2份、焦磷酸钠5份、钛酸钾晶须4份、聚丁二烯二醇4份、二甲基聚硅氧烷6份加至步骤1所得混合物A中，在通入CO2的条件下400rpm搅拌15min，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂1.1份加至步骤2所得混合物B中，300rpm搅拌20min，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，35℃固化2h，即得。
实施例3
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯6份、正硅酸乙酯5份、醇酸树脂3份、硅溶胶4份、新戊二醇3份混合，500rpm搅拌10min，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂5份、油酸3份、焦磷酸钠5份、钛酸钾晶须4份、聚丁二烯二醇4份、二甲基聚硅氧烷6份加至步骤1所得混合物A中，在通入CO2的条件下400rpm搅拌15min，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂1.7份加至步骤2所得混合物B中，300rpm搅拌20min，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，30℃固化4h，即得。
实施例4
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯7份、正硅酸乙酯6份、醇酸树脂5份、硅溶胶6份、新戊二醇5份混合，300rpm搅拌15min，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂6份、油酸4份、焦磷酸钠6份、钛酸钾晶须5份、聚丁二烯二醇5份、二甲基聚硅氧烷7份加至步骤1所得混合物A中，在通入CO2的条件下200rpm搅拌20min，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂2.4份加至步骤2所得混合物B中，300rpm搅拌20min，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，30℃固化4h，即得。
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于：步骤2中还需要加入乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1～0.8份。具体如下：
一种玻璃钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯6份、正硅酸乙酯5份、醇酸树脂3份、硅溶胶4份、新戊二醇3份混合，500rpm搅拌10min，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂5份、油酸3份、焦磷酸钠5份、钛酸钾晶须4份、聚丁二烯二醇4份、二甲基聚硅氧烷6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.5份加至步骤1所得混合物A中，在通入CO2的条件下400rpm搅拌15min，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂1.7份加至步骤2所得混合物B中，300rpm搅拌20min，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，30℃固化4h，即得。
对实施例1至5所得玻璃钢进行性能测试，以专利CN103497475A作为对照，检测依据参照国家军用标准《GJB5270-2003潜艇用蓄电池玻璃钢壳体规范》的技术要求。具体结果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对照 | |
| 耐电压强度/kv | 55 | 60 | 63 | 57 | 70 | 48 |
| 压缩弹性模量/GPa | 16.3 | 16.3 | 16.8 | 16.1 | 17.5 | 14.2 |
| 耐酸量/mL | 210 | 220 | 250 | 230 | 280 | 100 |
本发明的玻璃钢具有优良的耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力，耐电压强度在55kv以上，压缩弹性模量可达16.1GPa，耐酸性(有机物溶出滴定消耗)为210mL。实施例5中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物后，玻璃钢耐电压强度、力学性能以及耐腐蚀能力均有所提高。
Claims (7)
1.一种玻璃钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将苯乙烯2～7份、正硅酸乙酯1～6份、醇酸树脂2～5份、硅溶胶3～6份、新戊二醇1～5份混合，搅拌，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将氨基树脂2～6份、油酸1～4份、焦磷酸钠3～6份、钛酸钾晶须2～5份、聚丁二烯二醇3～5份、二甲基聚硅氧烷2～7份加至步骤1所得混合物A中，搅拌，得到混合物B；
步骤3，以重量份计，将过氧化物引发剂0.5～2.4份加至步骤2所得混合物B中，搅拌，得到混合物C；
步骤4，将步骤3所得混合物C加压注射到玻纤布上，固化，即得。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤1中搅拌速度为300～500rpm，时间为10～15min。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤2中搅拌速度为200～400rpm，时间为15～20min。
4.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤2的搅拌过程需要通入CO2。
5.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤3中搅拌速度为100～300rpm，时间为20～30min。
6.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤4的固化温度为30～35℃，时间为2～4h。
7.根据权利要求1所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于：步骤2中还需要加入乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1～0.8份。
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| CN201510642960.2A Pending CN105131495A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 一种玻璃钢的制备方法 |
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| CN102268167A (zh) * | 2010-12-25 | 2011-12-07 | 河南科技大学 | 一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法 |
| CN103497475A (zh) * | 2013-10-10 | 2014-01-08 | 成都思摩纳米技术有限公司 | 一种玻璃钢及其制备方法 |
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- 2015-09-30 CN CN201510642960.2A patent/CN105131495A/zh active Pending
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