CN105330879A - 一种光固化玻璃纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光固化玻璃纤维复合材料及其制备方法，通过对环氧乙烯基树脂、偶联剂、活性氧化镁、光固化引发剂、阻聚剂、消泡剂进行高速搅拌成树脂浆料，抽真空进行排泡，再与玻璃短切纤维压制在两层不透明的氯化聚乙烯薄膜中间，形成光固化玻璃纤维复合材料。这种材料使用便捷，有较强的附着力、出色的力学性能、硬度、较高的冲击性能，能够在罐体、管道等破损的修补或者抢修发挥巨大作用，使本发明的光固化玻璃纤维复合材料将在化工设备应急抢修中得到广泛的应用。

Description

一种光固化玻璃纤维复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种光固化玻璃纤维复合材料及其制备方法，具体涉及一种适用于金属罐体和管道临时性修补的光固化修补材料及其制备方法，属于化工新材料技术领域。

技术背景

光固化树脂含有活性官能团，能在紫外光照射下由光敏剂(lightinitiator)引发聚合反应，生成三维交联网格性固体。与增强纤维配合，即可制造光固化复合材料。它基本上可以被描述为由不同的填充材料和基体组分协同组合而成的一种基体得到增强的层合片材。基体树脂是复合材料的基础。对于不同的应用场合来讲，选择正确的基体树脂是非常重要的，这关乎材料是否能够提供长期有效的解决方案这个问题。

特别是化工生产过程中使用大量的不锈钢、碳钢等金属材料制作反应釜，储罐以及管道等，在生产中罐体、管道等经常出现破损并泄露，需要及时修补，但由于存在可燃气体和化工材料存在，不能选择高温电焊，因此现在光固化玻璃纤维复合材料对破损地方进行修补是非常的选择。

光固化复合材料独特的光固化复合材料设计，使得光固化复合材料具有良好的耐磨性、柔韧性，将管道起吊之后，也能与管道良好的协同变形。与管道防腐层粘接力大，不会产生脱落问题。这种坚硬且多功能材料具有用途广泛、力学强度出色、抗冲击性强等优点，光固化材料的用量正在不断增长,但是这类材料仍然处于发展初期，当更多的工程师意识到这些材料使用的便捷性、出色的力学性能、硬度、较高的冲击性能和多功能的特点之后，紫外线固化复合材料的应用会得到不断增长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用便捷，附着力强，固化速度快，可用于不锈钢、碳钢等制品（如：储罐、管道等）的修补和抢修。可以避免在生产过程中使用高温电焊，保证生产和使用中顺利进行，可以承受适当的管道气体压力，等化工生产停产检修后，再进行电焊修补。

本发明所述的光固化玻璃纤维复合材料配方中各组分按照质量比为：环氧乙烯基树脂80~100份、偶联剂0.1~1份、增稠剂0.2~4份、光固化引发剂1~3份、阻聚剂0.05~0.3份、消泡剂0.1~0.8份、玻璃短切纤维20~60份。

1、所述环氧乙烯基树脂为放热峰大于185℃，粘度低于350mpa.s的双酚型环氧乙烯基树脂。

2、所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570与DL171按照1：1比例的混合的复配偶联剂。

3、所述增稠剂为活性氧化镁。

4、所述光固化引发剂为TPO，即2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。

5、所述阻聚剂为TBC、氢醌、对苯醌中的一种。

6、所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

7、所述玻璃短切纤维为长度低于3cm的无碱短切纤维。

8、所述制备方法按照步骤如下：

（1）制备树脂浆料

依次将环氧乙烯基树脂、偶联剂、增稠剂、光固化引发剂、阻聚剂、消泡剂加入密闭的罐体中高速搅拌30分钟，静止并抽真空排除气泡持续20分钟；

（2）玻璃纤维复合材料片制作

将（1）中制得的浆料涂在深色的氯化聚乙烯薄膜上，均匀铺上玻璃短切纤维，上部再喷上（1）中制得的浆料，通过双辊压延机压制成光固化玻璃纤维复合材料。

附图说明

图1为制备好的光固化玻璃纤维复合材料；

图2为光固化玻璃纤维复合材料贴合在不锈钢上面的效果。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

实施案例1样品1#~样品5#的制备

制备步骤：将环氧乙烯基树脂、偶联剂、增稠剂、光固化引发剂、阻聚剂、消泡剂加入密闭的罐体中高速搅拌30分钟，静止并抽真空排除气泡持续20分钟，制得树脂浆料；再制得的浆料涂在深色的氯化聚乙烯薄膜上，均匀铺上玻璃短切纤维，上部再喷浆料，通过双辊压延机压制成光固化玻璃纤维复合材料。

样品编号与各组分的种类和配比的关系如下表所示：

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种光固化玻璃纤维复合材料及其制备方法，其特征在于包括如下步骤：

制备树脂浆料

依次将环氧乙烯基树脂80~100份、偶联剂0.1~1份、增稠剂0.2~4份、光固化引发剂1~3份、阻聚剂0.05~0.3份、消泡剂0.1~0.8份加入密闭的罐体中高速搅拌30分钟，静止并抽真空排除气泡持续20分钟；

玻璃纤维复合材料片制作

将（1）中制得的浆料涂在深色的氯化聚乙烯薄膜上，均匀铺上约20~60份的玻璃短切纤维，上部再喷上（1）中制得的浆料，通过双辊压延机压制成光固化玻璃纤维复合材料。

2.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述环氧乙烯基树脂为放热峰大于185℃，粘度低于350mpa.s的双酚型环氧乙烯基树脂。

3.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570与DL171按照1：1比例的混合的复配偶联剂。

4.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述增稠剂为活性氧化镁。

5.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述光固化引发剂为TPO，即2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。

6.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述阻聚剂为TBC、氢醌、对苯醌中的一种。

7.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料，其特征在于所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

8.如权利要求书1所述的光固化玻璃纤维复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

按照配比将各组分放入密闭的罐体中高速搅拌；

停止搅拌并抽真空，排除气泡，制得树脂浆料；

将在不透明的聚氯乙烯薄膜涂上树脂浆料，并按照配比均匀撒上玻璃纤维短切，并通过压延机压制成片状。

9.如权利要求书8所述的光固化玻璃纤维复合材料制备方法，其特征在于所述高速搅拌为常温搅拌，搅拌时间高于30分钟。

10.如权利要求书8所述的光固化玻璃纤维复合材料制备方法，其特征在于所述抽真空的真空度为-0.02MPa,抽真空时间超过20分钟。