CN107418134A - 一种高强玻璃钢格栅材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强玻璃钢格栅材料，玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂10‑20份、不饱和聚酯树脂5‑10份、乙烯基树脂10‑15份、碳酸钙2‑8份、氢氧化铝2‑8份、玻璃微珠1‑5份、陶瓷粉2‑6份、BYK‑W985润湿分散剂5‑10份、硅微粉3‑10份、高分子韧性剂5‑15份以及阻燃剂3‑10份，本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的玻璃钢格栅材料具有优越的阻燃、耐腐、耐磨、耐高温性能，同时还具有高强度、高韧性的特点，使用寿命长。

Description

一种高强玻璃钢格栅材料
技术领域
本发明涉及玻璃钢格栅技术领域，具体为一种高强玻璃钢格栅材料。
背景技术
模塑玻璃纤维增强塑料格栅（简称玻璃钢格栅）是一种用玻璃纤维作增强材料，不饱和聚酯树脂作基体，经手工缠绕与树脂浇铸方法复合制成的一种带有许多规则空格的片状材料。由于其优良的耐腐、阻燃、轻质高强、抗冲击、绝缘、防滑、无磁性、美观、免维护、安装方便、耐老化、抗疲劳等特性，被广泛应用于石油化工、冶金、电力、食品、交通、环保等众多工业领域。一般的玻璃钢格栅在长时间的外部因素作用下，会产生断裂，或者受到高温的影响而着火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强玻璃钢格栅材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强玻璃钢格栅材料,玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂10-20份、不饱和聚酯树脂5-10份、乙烯基树脂10-15份、碳酸钙2-8份、氢氧化铝2-8份、玻璃微珠1-5份、陶瓷粉2-6份、BYK-W985润湿分散剂5-10份、硅微粉3-10份、高分子韧性剂5-15份以及阻燃剂3-10份。
优选的，优选的成分配比为：酚醛树脂15份、不饱和聚酯树脂8份、乙烯基树脂12份、碳酸钙5份、氢氧化铝5份、玻璃微珠3份、陶瓷粉4份、BYK-W985润湿分散剂8份、硅微粉6份、高分子韧性剂10份以及阻燃剂6份。
优选的，所述阻燃剂由如下成分配比组成：氯化镁20%、二氧化锑20%、柠檬酸10%、十二烷基硫酸钠5%、硼砂10%、硅藻土20%、铝酸钴10%。
优选的，所述高分子韧性剂采用苯乙烯 -丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙基醋酸 -乙烯酯无规共聚物中的任意一种。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为500-1000转/分，搅拌时间为10min-20min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为110℃-160℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3000-4000转/分，搅拌时间为5-10min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为500-1000转/分，搅拌时间为20min-30min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的玻璃钢格栅材料具有优越的阻燃、耐腐、耐磨、耐高温性能，同时还具有高强度、高韧性的特点，使用寿命长；本发明中采用的阻燃剂防火阻燃性效果好，对环境友好，且能在一定程度上改善玻璃钢格栅材料的性能；另外，本发明中添加的高分子韧性剂，能够提高玻璃钢格栅整体的韧性，进一步延长其使用寿命，适合在恶劣的环境下使用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种高强玻璃钢格栅材料,玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂10-20份、不饱和聚酯树脂5-10份、乙烯基树脂10-15份、碳酸钙2-8份、氢氧化铝2-8份、玻璃微珠1-5份、陶瓷粉2-6份、BYK-W985润湿分散剂5-10份、硅微粉3-10份、高分子韧性剂5-15份以及阻燃剂3-10份；其中，阻燃剂由如下成分配比组成：氯化镁20%、二氧化锑20%、柠檬酸10%、十二烷基硫酸钠5%、硼砂10%、硅藻土20%、铝酸钴10%。
实施例一：
玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂10份、不饱和聚酯树脂5份、乙烯基树脂10份、碳酸钙2份、氢氧化铝2份、玻璃微珠1份、陶瓷粉2份、BYK-W985润湿分散剂5份、硅微粉3份、高分子韧性剂5份以及阻燃剂3份。
本实施例中，高分子韧性剂采用苯乙烯 -丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为500转/分，搅拌时间为10min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为110℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3000转/分，搅拌时间为5min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为500转/分，搅拌时间为20min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
实施例二：
玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂20份、不饱和聚酯树脂10份、乙烯基树脂15份、碳酸钙8份、氢氧化铝8份、玻璃微珠5份、陶瓷粉6份、BYK-W985润湿分散剂10份、硅微粉10份、高分子韧性剂15份以及阻燃剂10份。
本实施例中，高分子韧性剂采用乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为1000转/分，搅拌时间为20min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为160℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为4000转/分，搅拌时间为10min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为1000转/分，搅拌时间为30min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
实施例三：
玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂12份、不饱和聚酯树脂6份、乙烯基树脂11份、碳酸钙3份、氢氧化铝3份、玻璃微珠2份、陶瓷粉3份、BYK-W985润湿分散剂6份、硅微粉4份、高分子韧性剂6份以及阻燃剂4份。
本实施例中，高分子韧性剂采用乙基醋酸 -乙烯酯无规共聚物中。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为600转/分，搅拌时间为12min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为120℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3200转/分，搅拌时间为6min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为600转/分，搅拌时间为22min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
实施例四：
玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂18份、不饱和聚酯树脂9份、乙烯基树脂14份、碳酸钙7份、氢氧化铝7份、玻璃微珠4份、陶瓷粉5份、BYK-W985润湿分散剂9份、硅微粉9份、高分子韧性剂14份以及阻燃剂9份。
本实施例中，高分子韧性剂采用苯乙烯 -丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为900转/分，搅拌时间为18min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为150℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3800转/分，搅拌时间为9min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为900转/分，搅拌时间为28min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
实施例五：
玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂15份、不饱和聚酯树脂8份、乙烯基树脂12份、碳酸钙5份、氢氧化铝5份、玻璃微珠3份、陶瓷粉4份、BYK-W985润湿分散剂8份、硅微粉6份、高分子韧性剂10份以及阻燃剂6份。
本实施例中，高分子韧性剂采用乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为800转/分，搅拌时间为15min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为140℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3500转/分，搅拌时间为8min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为800转/分，搅拌时间为25min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
实验例：
将本发明各实施例制备的玻璃钢格栅材料与传统方法制备的玻璃钢格栅材料进行阻燃性和冲击韧性实验，得到数据如下表：
阻燃性 冲击韧性（J/cm2）
常规方法 易燃烧 15
实施例一 不易燃烧 82
实施例二 不易燃烧 81
实施例三 不易燃烧 80
实施例四 不易燃烧 82
实施例五 不易燃烧 85
由以上表格数据可知，实施例五制得的玻璃钢格栅材料具有最佳性能。
本发明制备工艺简单，制备过程环保无污染，制得的玻璃钢格栅材料具有优越的阻燃、耐腐、耐磨、耐高温性能，同时还具有高强度、高韧性的特点，使用寿命长；本发明中采用的阻燃剂防火阻燃性效果好，对环境友好，且能在一定程度上改善玻璃钢格栅材料的性能；另外，本发明中添加的高分子韧性剂，能够提高玻璃钢格栅整体的韧性，进一步延长其使用寿命，适合在恶劣的环境下使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高强玻璃钢格栅材料,其特征在于：玻璃钢格栅材料组份按重量份数包括酚醛树脂10-20份、不饱和聚酯树脂5-10份、乙烯基树脂10-15份、碳酸钙2-8份、氢氧化铝2-8份、玻璃微珠1-5份、陶瓷粉2-6份、BYK-W985润湿分散剂5-10份、硅微粉3-10份、高分子韧性剂5-15份以及阻燃剂3-10份。
2.根据权利要求1所述的一种高强玻璃钢格栅材料,其特征在于：优选的成分配比为：酚醛树脂15份、不饱和聚酯树脂8份、乙烯基树脂12份、碳酸钙5份、氢氧化铝5份、玻璃微珠3份、陶瓷粉4份、BYK-W985润湿分散剂8份、硅微粉6份、高分子韧性剂10份以及阻燃剂6份。
3.根据权利要求1所述的一种高强玻璃钢格栅材料,其特征在于：所述阻燃剂由如下成分配比组成：氯化镁20%、二氧化锑20%、柠檬酸10%、十二烷基硫酸钠5%、硼砂10%、硅藻土20%、铝酸钴10%。
4.根据权利要求1所述的一种高强玻璃钢格栅材料,其特征在于：所述高分子韧性剂采用苯乙烯 -丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙基醋酸 -乙烯酯无规共聚物中的任意一种。
5.实现权利要求1所述的一种高强玻璃钢格栅材料的制备方法,其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂混合后加入搅拌釜中搅拌，搅拌釜转速为500-1000转/分，搅拌时间为10min-20min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入碳酸钙、氢氧化铝、玻璃微珠、陶瓷粉以及硅微粉，充分混合后加入反应釜中进行加热反应，加热过程中不断搅拌，加热温度为110℃-160℃，之后恒温10min后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、在混合物B中加入BYK-W985润湿分散剂、高分子韧性剂和阻燃剂，混合后进行高低速搅拌，先采用高速搅拌，搅拌速度为3000-4000转/分，搅拌时间为5-10min，之后进行低速搅拌，搅拌速度为500-1000转/分，搅拌时间为20min-30min，之后静置1h，即得到玻璃钢格栅材料。
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