CN106633737A - 一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料 - Google Patents

一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，属于复合材料技术领域，具体由下列物质制成：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、混合改性纤维填料、阻聚剂、增韧剂、固化剂、促进剂。本发明针对现有的玻璃钢材料的缺陷，而对其原料成分进行了合理的配制，以不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂和脲醛树脂为树脂基体，奠定了良好的理化特性基础，添加的混合改性纤维填料提升了玻璃钢的耐低温特性，改善了整体的物化性能，更利于玻璃钢化粪池的推广应用。

Description

一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料。
背景技术
玻璃钢，即纤维强化塑料，一般指用不饱和聚酯树脂等为基体，以玻璃纤维等填料制成的增强塑料，又称为玻璃纤维增强塑料。具有质轻而硬、机械强度较好、不导电等优点，已被开发应用于化粪池等利于生态保护的民用领域。玻璃钢化粪池安设于地下，改变了传统挖土造坑的方式，又比建造水泥化粪发酵池便捷，其实际需求应用量不断上涨，而对于温度较低的季节或寒冷地区，现有的玻璃钢化粪池不能较好的推广应用，因土壤受冻后严重影响了玻璃钢化粪池的力学特性，造成其性能下降、寿命缩短，甚至结构破坏而无法使用的现象。因此，提升玻璃钢材料的耐低温等特性显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，由如下重量份的物质制成：
30~40份不饱和聚酯树脂、6~8份环氧树脂、5~7份酚醛树脂、3~5份脲醛树脂、35~40份混合改性纤维填料、1~3份阻聚剂、5~8份增韧剂、2~4份固化剂、1~4份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：40~50份玻璃纤维、10~15份聚偏氯乙烯纤维、5~8份蕉麻纤维。
优选的，由如下重量份的物质制成：
35份不饱和聚酯树脂、7份环氧树脂、6份酚醛树脂、4份脲醛树脂、38份混合改性纤维填料、2份阻聚剂、6份增韧剂、3份固化剂、3份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：45份玻璃纤维、12份聚偏氯乙烯纤维、7份蕉麻纤维。
进一步的，所述阻聚剂由对苯二酚、甲基苯乙烯、间苯三酚中的至少一种组成。
进一步的，所述增韧剂由邻苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩糠醛中的至少一种组成。
进一步的，所述固化剂由乙二胺、二氨基二苯基甲烷、乙烯基三胺中的至少一种组成。
进一步的，所述促进剂由三乙醇胺、苄基二甲胺、四乙基溴化铵中的至少一种组成。
进一步的，所述混合改性纤维填料的制备方法包括如下步骤：
（1）将蕉麻纤维放入质量分数为6%的氢氧化钠溶液中浸泡处理15min后取出，然后放入质量分数为3%壳聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基硅氧烷的混合水溶液中浸泡处理30min，取出后烘干备用；利用壳聚糖表面的极性基团和可电离基团，配合聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷的交联活性作用，改善了蕉麻纤维的表面特性，更利于其发挥自身的黏弹特性，改善玻璃钢的耐温性等力学性能；
（2）将玻璃纤维放入桐油中浸泡10min后取出，吸附去除表面多余油渍后烘干备用；
（3）将步骤（1）处理后的蕉麻纤维、步骤（2）处理后的玻璃纤维同聚偏氯乙烯纤维共同混合，放入氮气环境下，加热至75℃，不断混合均匀后即可。
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料的制备方法，具体是先将不饱和聚酯树脂、混合改性纤维填料共同混合搅拌均匀，然后将环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、阻聚剂、增韧剂、固化剂、促进剂共同加入，再次搅拌分散均匀，最后注入模具中固化完成即可。
本发明具有如下有益效果：
本发明针对现有的玻璃钢材料的缺陷，而对其原料成分进行了合理的配制，以不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂和脲醛树脂为树脂基体，奠定了良好的理化特性基础，然后对纤维填料进行了混合改性处理，添加的蕉麻纤维原料易得，经过处理后，改善了其表面相容性以及黏弹特性，增强了玻璃钢整体的抗冲击等力学性能，桐油处理后的玻璃纤维分散性更佳，与树脂基体的结合性更好，与聚偏氯乙烯纤维、蕉麻纤维共同形成了致密的交联网状结构，提升了玻璃钢的耐低温特性，改善了整体的物化性能，更利于玻璃钢化粪池的推广应用。
具体实施方式
实施例1
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，由如下重量份的物质制成：
30份不饱和聚酯树脂、6份环氧树脂、5份酚醛树脂、3份脲醛树脂、35份混合改性纤维填料、1份阻聚剂、5份增韧剂、2份固化剂、1份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：40份玻璃纤维、10份聚偏氯乙烯纤维、5份蕉麻纤维。
进一步的，所述阻聚剂由对苯二酚、甲基苯乙烯、间苯三酚组成。
进一步的，所述增韧剂由邻苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇缩丁醛组成。
进一步的，所述固化剂由二氨基二苯基甲烷、乙烯基三胺组成。
进一步的，所述促进剂由三乙醇胺、苄基二甲胺组成。
进一步的，所述混合改性纤维填料的制备方法包括如下步骤：
（1）将蕉麻纤维放入质量分数为6%的氢氧化钠溶液中浸泡处理15min后取出，然后放入质量分数为3%壳聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基硅氧烷的混合水溶液中浸泡处理30min，取出后烘干备用；
（2）将玻璃纤维放入桐油中浸泡10min后取出，吸附去除表面多余油渍后烘干备用；
（3）将步骤（1）处理后的蕉麻纤维、步骤（2）处理后的玻璃纤维同聚偏氯乙烯纤维共同混合，放入氮气环境下，加热至75℃，不断混合均匀后即可。
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料的制备方法，具体是先将不饱和聚酯树脂、混合改性纤维填料共同混合搅拌均匀，然后将环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、阻聚剂、增韧剂、固化剂、促进剂共同加入，再次搅拌分散均匀，最后注入模具中固化完成即可。
实施例2
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，由如下重量份的物质制成：
35份不饱和聚酯树脂、7份环氧树脂、6份酚醛树脂、4份脲醛树脂、38份混合改性纤维填料、2份阻聚剂、6份增韧剂、3份固化剂、3份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：45份玻璃纤维、12份聚偏氯乙烯纤维、7份蕉麻纤维。其余方法步骤同实施例1。
实施例3
一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，由如下重量份的物质制成：
40份不饱和聚酯树脂、8份环氧树脂、7份酚醛树脂、5份脲醛树脂、40份混合改性纤维填料、3份阻聚剂、8份增韧剂、4份固化剂、4份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：50份玻璃纤维、15份聚偏氯乙烯纤维、8份蕉麻纤维。其余方法步骤同实施例1。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，直接将玻璃纤维、聚偏氯乙烯纤维、蕉麻纤维进行混合，不进行对应的改性处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，用等重量份的普通玻璃纤维取代混合改性纤维填料，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，模拟玻璃钢化粪池在低温下的实际使用情况，进行低温粉土力学测试实验，具体为：将上述五种方式对应的玻璃钢材料加工成直径为 61.8 mm、高20mm 的玻璃钢试块。然后，将 2 个直径为 61.8mm、高 20 mm 环刀连接在一起制成 40 mm高样品仓，最后，将20 mm厚玻璃钢试块放入样品仓中，按照设定含水率配制土样，并按照1.68 g/cm3干密度将土样分层置入样品仓。土样填满后表面覆盖玻璃片，再用保鲜膜整体包裹，在-30℃环境下快速冻结 24 h。待样品完全冻结后，用油压千斤顶将试样从样品仓中顶出，制成玻璃钢与粉土接触面直剪试验样品，然后用仪器测定粉土-玻璃钢接触面的抗剪强度，试验时法向应力设为 200kPa，剪切速度设为0.3 mm/min，粉土含水率设为 20.0%，试验温度设为-5℃，具体测试对比数据如下表1所示：
表1
抗剪强度（kPa）
实施例1 188
实施例2 196
实施例3 192
对比实施例1 174
对比实施例2 151
上表1中抗剪强度越大代表在使用时受低温冻土施加的影响越小，由表1对比数据可发现，本申请玻璃钢材料耐低温特性有显著提升，使用价值较好。

Claims (8)

1.一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
30~40份不饱和聚酯树脂、6~8份环氧树脂、5~7份酚醛树脂、3~5份脲醛树脂、35~40份混合改性纤维填料、1~3份阻聚剂、5~8份增韧剂、2~4份固化剂、1~4份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：40~50份玻璃纤维、10~15份聚偏氯乙烯纤维、5~8份蕉麻纤维。
2.根据权利要求1所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
35份不饱和聚酯树脂、7份环氧树脂、6份酚醛树脂、4份脲醛树脂、38份混合改性纤维填料、2份阻聚剂、6份增韧剂、3份固化剂、3份促进剂；所述混合改性纤维填料由如下重量份的物质制成：45份玻璃纤维、12份聚偏氯乙烯纤维、7份蕉麻纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，所述阻聚剂由对苯二酚、甲基苯乙烯、间苯三酚中的至少一种组成。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，所述增韧剂由邻苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩糠醛中的至少一种组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，所述固化剂由乙二胺、二氨基二苯基甲烷、乙烯基三胺中的至少一种组成。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，所述促进剂由三乙醇胺、苄基二甲胺、四乙基溴化铵中的至少一种组成。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料，其特征在于，所述混合改性纤维填料的制备方法包括如下步骤：
（1）将蕉麻纤维放入质量分数为6%的氢氧化钠溶液中浸泡处理15min后取出，然后放入质量分数为3%壳聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基硅氧烷的混合水溶液中浸泡处理30min，取出后烘干备用；
（2）将玻璃纤维放入桐油中浸泡10min后取出，吸附去除表面多余油渍后烘干备用；
（3）将步骤（1）处理后的蕉麻纤维、步骤（2）处理后的玻璃纤维同聚偏氯乙烯纤维共同混合，放入氮气环境下，加热至75℃，不断混合均匀后即可。
8.一种如权利要求1或2所述的用于制造耐低温化粪池的玻璃钢材料的制备方法，其特征在于，具体是先将不饱和聚酯树脂、混合改性纤维填料共同混合搅拌均匀，然后将环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、阻聚剂、增韧剂、固化剂、促进剂共同加入，再次搅拌分散均匀，最后注入模具中固化完成即可。
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