CN108485270A - 一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法，涉及玻璃钢格栅相关技术领域；本发明阻燃性玻璃钢格栅包括如下组分：硅树脂、环氧乙烯基酯树脂、环氧树脂、三元乙丙橡胶、聚氨酯、石墨烯颗粒、苯乙酸、硅藻土、陶瓷纤维、玻璃纤维、纳米银颗粒、固化剂、添加剂、聚乙烯亚胺、二甲基乙酰胺、聚氨酯、聚甘油脂肪酸酯、硬酸酸锌、棕榈蜡、阻燃剂；本发明阻燃性玻璃钢格栅：高阻燃性、高耐热性、高韧性、耐疲劳性、耐候性、在干燥环境中仍可保持高阻燃性、高耐热、耐碱酸、耐油类。

Description

一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法

技术领域：

本发明涉及玻璃钢相关技术领域，具体涉及一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法。

背景技术：

玻璃钢格栅又名玻璃钢格板，是一种用玻璃纤维作增强材料，不饱和聚酯树脂为基体，经过特殊的加工复合而成的一种带有许多空格的板状材料，玻璃钢格栅可以作为结构材料，用作有腐蚀环境的地板、地沟盖板、平台、舰艇甲板、楼梯、栈道等。具有耐腐阻燃、无磁绝缘、颜色鲜艳样、有多种样式形式备选等特点。

格栅通过玻璃纤维交错编织，树脂浇注整体模压而成，制作的带有许多规则分布的矩形、方形空格的玻璃钢格栅板材，具有双向同性的力学特征。可广泛应用于石油、化工电子、电力、纸业、印染、电镀、海洋勘探、污水处理等行业的工作平台、设备平台、钻井平台、走道等，是腐蚀环境中的理想产品，同时也适用于民用建筑设施上。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法，阻燃性玻璃钢格栅：高阻燃性、高耐热性、高韧性、耐疲劳性、耐候性、在干燥环境中仍可保持高阻燃性、高耐热、耐碱酸、耐油类。

使用本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种阻燃性玻璃钢格栅，包括具体技术方案如下：本发明提供的阻燃性玻璃钢格栅，包括如下质量份数组分：硅树脂30-45份、环氧乙烯基酯树脂20-34份、环氧树脂8-23份、三元乙丙橡胶2-9份、聚氨酯10-25份、石墨烯颗粒5-15份、苯乙酸8-20份、硅藻土12-25份、陶瓷纤维8-21份、玻璃纤维5-16份、纳米银颗粒2-14份、固化剂2-8份、添加剂15-25份、聚乙烯亚胺2-8份、二甲基乙酰胺17-20份、聚氨酯12-25份、聚甘油脂肪酸酯0.7-1份、硬酸酸锌0.1-0.5份、棕榈蜡2-6份、阻燃剂0.5-2份。

所述阻燃剂由下列重量份的原料制成：云母5-8份、石墨10-20份、陶瓷纤维5-8份、玻璃纤维2-5份、纳米银颗粒0.6-1.2份、煅烧钙铬榴石0.4-2份、聚合松香7-18份、双马来酰亚胺15-20份；阻燃剂的制备方法是将原料投入高速混料机中混合，然后将混合物在高温加热的混料机中熔融，200-320℃熔融时间30-50min，熔融温度分为三个区域，一区温度为200℃，二区温度为200℃，三区温度为320℃；融化成浆状物质再由螺杆机挤出，辊压成片，冷却使混合物固化，随后压成片料，然后将片料物按颗粒分级和分离操作研磨成颗粒状粉末，其粒径为0.5-10μm即得到阻燃剂。

本发明还提供了一种阻燃性玻璃钢格栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅树脂、环氧乙烯基酯树脂环氧树脂、硅藻土、陶瓷纤维加入到其重量5-8倍的混酸溶液中，所述的混酸是由质量比为3-4:1的60-80％的碳酸和80-95％的盐酸溶液组成，在50-60℃下超声17-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，70-76℃下真空干燥30-40分钟，得物料Ⅰ；

(2)取上述物料Ⅰ重量的40-50％，与橡胶、石墨烯颗粒、纳米银颗粒、固化剂混合，加入到混合料重量1-3倍的二甲基乙酰胺中，超声100-120分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为120-127℃，保温反应30-40小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；

(3)将剩余的物料Ⅰ、聚乙烯亚胺、玻璃纤维、阻燃剂混合，加入到混合料重量6-7倍的棕榈蜡中，超声100-110分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为68-70℃，保温反应35-40小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅲ；

(4)取三元乙丙聚氨酯、苯乙酸、添加剂加入剩余的棕榈蜡中，搅拌混合20-30分钟，滴加浓度为3-5mol/L的盐酸，调节pH为5-6，通入氦气，加热至沸腾，保持沸腾55-60分钟，出料，冷却至常温，得物料Ⅳ；

(5)将上述物料Ⅱ、物料Ⅲ、物料Ⅳ混合，在85-90℃下预热4-6分钟，升高温度为250-300℃，保温搅拌30-40分钟，过滤出去大的杂质物料得阻燃性玻璃钢格栅基础底料；

(6)将上述阻燃性玻璃钢格栅基础底料与剩余各原料混合，搅拌均匀，匀质，炼化，高温炉内加温200-360℃热炼2-5h，自然放置冷却至室温，后将阻燃性玻璃钢格栅基础底料进行冷处理，即得阻燃性玻璃钢格栅原料；

(7)后将步骤6阻燃性玻璃钢格栅原料投入玻璃钢格栅制备机中，制备成各种形状或颜色的阻燃性玻璃钢格栅板状材料。

进一步的，所述步骤6的冷冻处理分为第一次冷冻处理、第二次冷冻处理，和第三次冷冻处理，第一次冷冻处理后，将物料恢复室温1小时后，再进行第二次冷冻处理，第二次冷冻处理后，同样将物料恢复室温1小时后，再进行第三次冷冻处理。

进一步的，第一次冷冻处理是在零下5-10℃的环境下连续冷冻2-3小时，第二次冷冻处理是在零下10-20℃的环境下连续冷冻3-5小时，第二次冷冻处理是在零下20-25℃的环境下连续冷冻2-3小时。

本发明阻燃性玻璃钢格栅优点和有益效果是：

1、本发明针对现有技术存在的不足，制备一种阻燃性玻璃钢格栅，阻燃性玻璃钢格栅中加入阻燃性剂，可显著增加阻燃性玻璃钢格栅聚合物的阻燃性性，且制备过程中经过冷处理，最终作用表现为阻燃性玻璃钢格栅阻燃性性强。

2、阻燃剂为阻燃性玻璃钢格栅加工助剂，也促进阻燃性玻璃钢格栅的塑化，防止气泡的合并，以得到均匀发泡、具有良好的外观的阻燃性玻璃钢格栅，可显著提高阻燃性玻璃钢格栅的抗磨损和使用寿命。

3、本发明所采用工艺环保，使用设备简单、操作简便、制备成本低，对改善阻燃性玻璃钢格栅各种性能具有很高的实用价值。

4、本发明制备的阻燃性玻璃钢格栅，具有强的阻燃性性，还具有高效抗老化、耐高温、韧性、耐疲劳性、高摩擦系数、耐候性、耐热水、耐碱酸。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法；

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种阻燃性玻璃钢格栅，包括具体技术方案如下：本发明提供的阻燃性玻璃钢格栅，包括如下质量份数组分：硅树脂30份、环氧乙烯基酯树脂20份、环氧树脂13份、三元乙丙橡胶9份、聚氨酯10份、石墨烯颗粒11份、苯乙酸18份、硅藻土12份、陶瓷纤维8份、玻璃纤维6份、纳米银颗粒12份、固化剂8份、添加剂15份、聚乙烯亚胺6份、二甲基乙酰胺17份、聚氨酯12份、聚甘油脂肪酸酯0.7份、硬酸酸锌0.2份、棕榈蜡3份、阻燃剂0.5份。

所述阻燃剂由下列重量份的原料制成：云母5份、石墨10份、陶瓷纤维5份、玻璃纤维3份、纳米银颗粒0.8份、煅烧钙铬榴石0.6份、聚合松香7份、双马来酰亚胺15份；阻燃剂的制备方法是将原料投入高速混料机中混合，然后将混合物在高温加热的混料机中熔融，200℃熔融时间40min，熔融温度分为三个区域，一区温度为200℃，二区温度为200℃，三区温度为320℃；融化成浆状物质再由螺杆机挤出，辊压成片，冷却使混合物固化，随后压成片料，然后将片料物按颗粒分级和分离操作研磨成颗粒状粉末，其粒径为5μm即得到阻燃剂。

本发明还提供了一种阻燃性玻璃钢格栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅树脂、环氧乙烯基酯树脂环氧树脂、硅藻土、陶瓷纤维加入到其重量5倍的混酸溶液中，所述的混酸是由质量比为3:1的80％的碳酸和95％的盐酸溶液组成，在60℃下超声20分钟，过滤，将沉淀水洗3次，76℃下真空干燥30分钟，得物料Ⅰ；

(2)取上述物料Ⅰ重量的50％，与橡胶、石墨烯颗粒、纳米银颗粒、固化剂混合，加入到混合料重量1倍的二甲基乙酰胺中，超声100分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为125℃，保温反应30小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3次，置于75℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；

(3)将剩余的物料Ⅰ、聚乙烯亚胺、玻璃纤维、阻燃剂混合，加入到混合料重量6倍的棕榈蜡中，超声100分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为68℃，保温反应35小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3次，置于80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅲ；

(4)取三元乙丙聚氨酯、苯乙酸、添加剂加入剩余的棕榈蜡中，搅拌混合30分钟，滴加浓度为3mol/L的盐酸，调节pH为5.5，通入氦气，加热至沸腾，保持沸腾55分钟，出料，冷却至常温，得物料Ⅳ；

(5)将上述物料Ⅱ、物料Ⅲ、物料Ⅳ混合，在90℃下预热4分钟，升高温度为250℃，保温搅拌30分钟，过滤出去大的杂质物料得阻燃性玻璃钢格栅基础底料；

(6)将上述阻燃性玻璃钢格栅基础底料与剩余各原料混合，搅拌均匀，匀质，炼化，高温炉内加温200℃热炼3h，自然放置冷却至室温，后将阻燃性玻璃钢格栅基础底料进行冷处理，即得阻燃性玻璃钢格栅原料；

(7)后将步骤6阻燃性玻璃钢格栅原料投入玻璃钢格栅制备机中，制备成各种形状或颜色的阻燃性玻璃钢格栅板状材料。

进一步的，所述步骤5的冷冻处理分为第一次冷冻处理、第二次冷冻处理，和第三次冷冻处理，第一次冷冻处理后，将物料恢复室温1小时后，再进行第二次冷冻处理，第二次冷冻处理后，同样将物料恢复室温1小时后，再进行第三次冷冻处理。

进一步的，第一次冷冻处理是在零下10℃的环境下连续冷冻2小时，第二次冷冻处理是在零下20℃的环境下连续冷冻3小时，第二次冷冻处理是在零下25℃的环境下连续冷冻3小时。

实施例2：

一种阻燃性玻璃钢格栅及制备方法；

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种阻燃性玻璃钢格栅，包括具体技术方案如下：本发明提供的阻燃性玻璃钢格栅，包括如下质量份数组分：硅树脂35份、环氧乙烯基酯树脂24份、环氧树脂13份、三元乙丙橡胶9份、聚氨酯15份、石墨烯颗粒8份、苯乙酸11份、硅藻土15份、陶瓷纤维11份、玻璃纤维10份、纳米银颗粒9份、固化剂6份、添加剂15份、聚乙烯亚胺5份、二甲基乙酰胺17份、聚氨酯12份、聚甘油脂肪酸酯0.8份、硬酸酸锌0.4份、棕榈蜡4份、阻燃剂0.5份。

所述阻燃剂由下列重量份的原料制成：云母5份、石墨10份、陶瓷纤维8份、玻璃纤维4份、纳米银颗粒0.8份、煅烧钙铬榴石0.7份、聚合松香11份、双马来酰亚胺15份；阻燃剂的制备方法是将原料投入高速混料机中混合，然后将混合物在高温加热的混料机中熔融，280℃熔融时间30min，熔融温度分为三个区域，一区温度为200℃，二区温度为200℃，三区温度为320℃；融化成浆状物质再由螺杆机挤出，辊压成片，冷却使混合物固化，随后压成片料，然后将片料物按颗粒分级和分离操作研磨成颗粒状粉末，其粒径为10μm即得到阻燃剂。

本发明还提供了一种阻燃性玻璃钢格栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅树脂、环氧乙烯基酯树脂环氧树脂、硅藻土、陶瓷纤维加入到其重量5倍的混酸溶液中，所述的混酸是由质量比为4:1的80％的碳酸和95％的盐酸溶液组成，在60℃下超声20分钟，过滤，将沉淀水洗3次，76℃下真空干燥40分钟，得物料Ⅰ；

(2)取上述物料Ⅰ重量的50％，与橡胶、石墨烯颗粒、纳米银颗粒、固化剂混合，加入到混合料重量2倍的二甲基乙酰胺中，超声120分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为125℃，保温反应35小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3次，置于70℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；

(3)将剩余的物料Ⅰ、聚乙烯亚胺、玻璃纤维、阻燃剂混合，加入到混合料重量6倍的棕榈蜡中，超声100分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为68℃，保温反应35小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3次，置于80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅲ；

(4)取三元乙丙聚氨酯、苯乙酸、添加剂加入剩余的棕榈蜡中，搅拌混合30分钟，滴加浓度为3mol/L的盐酸，调节pH为5，通入氦气，加热至沸腾，保持沸腾55分钟，出料，冷却至常温，得物料Ⅳ；

(5)将上述物料Ⅱ、物料Ⅲ、物料Ⅳ混合，在85℃下预热5分钟，升高温度为250℃，保温搅拌35分钟，过滤出去大的杂质物料得阻燃性玻璃钢格栅基础底料；

(6)将上述阻燃性玻璃钢格栅基础底料与剩余各原料混合，搅拌均匀，匀质，炼化，高温炉内加温260℃热炼4h，自然放置冷却至室温，后将阻燃性玻璃钢格栅基础底料进行冷处理，即得阻燃性玻璃钢格栅原料；

(7)后将步骤6阻燃性玻璃钢格栅原料投入玻璃钢格栅制备机中，制备成各种形状或颜色的阻燃性玻璃钢格栅板状材料。

进一步的，所述步骤5的冷冻处理分为第一次冷冻处理、第二次冷冻处理，和第三次冷冻处理，第一次冷冻处理后，将物料恢复室温1小时后，再进行第二次冷冻处理，第二次冷冻处理后，同样将物料恢复室温1小时后，再进行第三次冷冻处理。

进一步的，第一次冷冻处理是在零下5℃的环境下连续冷冻2-3小时，第二次冷冻处理是在零下15℃的环境下连续冷冻5小时，第二次冷冻处理是在零下20℃的环境下连续冷冻3小时。

对本发明提供的实施例中分别进行试验考察，将实施例1和实施例2制备阻燃性玻璃钢格栅进行考察，选择市场非阻燃玻璃钢格栅作为对比例进行对比，结果如表1所示；

表1阻燃性玻璃钢格栅检测结果

检测结果显示：

本发明阻燃性玻璃钢格栅检测结果显示：各项检测指标均优于质量标准，且阻燃性在本领域中优于市场产品，本发明中工艺环保，使用设备简单、操作简便、制备成本低，对改善阻燃性玻璃钢格栅各种性能具有很高的实用价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种阻燃性玻璃钢格栅，其特征在于：阻燃性玻璃钢格栅包括如下质量份数组分：硅树脂30-45份、环氧乙烯基酯树脂20-34份、环氧树脂8-23份、三元乙丙橡胶2-9份、聚氨酯10-25份、石墨烯颗粒5-15份、苯乙酸8-20份、硅藻土12-25份、陶瓷纤维8-21份、玻璃纤维5-16份、纳米银颗粒2-14份、固化剂2-8份、添加剂15-25份、聚乙烯亚胺2-8份、二甲基乙酰胺17-20份、聚氨酯12-25份、聚甘油脂肪酸酯0.7-1份、硬酸酸锌0.1-0.5份、棕榈蜡2-6份、阻燃剂0.5-2份；

所述阻燃剂由下列重量份的原料制成：云母5-8份、石墨10-20份、陶瓷纤维5-8份、玻璃纤维2-5份、纳米银颗粒0.6-1.2份、煅烧钙铬榴石0.4-2份、聚合松香7-18份、双马来酰亚胺15-20份；阻燃剂的制备方法是将原料投入高速混料机中混合，然后将混合物在高温加热的混料机中熔融，200-320℃熔融时间30-50min，熔融温度分为三个区域，一区温度为200℃，二区温度为200℃，三区温度为320℃；融化成浆状物质再由螺杆机挤出，辊压成片，冷却使混合物固化，随后压成片料，然后将片料物按颗粒分级和分离操作研磨成颗粒状粉末，其粒径为0.5-10μm即得到阻燃剂。

2.一种阻燃性玻璃钢格栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅树脂、环氧乙烯基酯树脂环氧树脂、硅藻土、陶瓷纤维加入到其重量5-8倍的混酸溶液中，所述的混酸是由质量比为3-4:1的60-80％的碳酸和80-95％的盐酸溶液组成，在50-60℃下超声17-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，70-76℃下真空干燥30-40分钟，得物料Ⅰ；

(2)取上述物料Ⅰ重量的40-50％，与橡胶、石墨烯颗粒、纳米银颗粒、固化剂混合，加入到混合料重量1-3倍的二甲基乙酰胺中，超声100-120分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为120-127℃，保温反应30-40小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；

(3)将剩余的物料Ⅰ、聚乙烯亚胺、玻璃纤维、阻燃剂混合，加入到混合料重量6-7倍的棕榈蜡中，超声100-110分钟，送入反应釜中，通入氦气，升高温度为68-70℃，保温反应35-40小时，出料，将产物抽滤，用95％乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅲ；

(4)取三元乙丙聚氨酯、苯乙酸、添加剂加入剩余的棕榈蜡中，搅拌混合20-30分钟，滴加浓度为3-5mol/L的盐酸，调节pH为5-6，通入氦气，加热至沸腾，保持沸腾55-60分钟，出料，冷却至常温，得物料Ⅳ；

(5)将上述物料Ⅱ、物料Ⅲ、物料Ⅳ混合，在85-90℃下预热4-6分钟，升高温度为250-300℃，保温搅拌30-40分钟，过滤出去大的杂质物料得阻燃性玻璃钢格栅基础底料；

(6)将上述阻燃性玻璃钢格栅基础底料与剩余各原料混合，搅拌均匀，匀质，炼化，高温炉内加温200-360℃热炼2-5h，自然放置冷却至室温，后将阻燃性玻璃钢格栅基础底料进行冷处理，即得阻燃性玻璃钢格栅原料；

(7)后将步骤6阻燃性玻璃钢格栅原料投入玻璃钢格栅制备机中，制备成各种形状或颜色的阻燃性玻璃钢格栅板状材料；

进一步的，所述步骤6的冷冻处理分为第一次冷冻处理、第二次冷冻处理，和第三次冷冻处理，第一次冷冻处理后，将物料恢复室温1小时后，再进行第二次冷冻处理，第二次冷冻处理后，同样将物料恢复室温1小时后，再进行第三次冷冻处理；

进一步的，第一次冷冻处理是在零下5-10℃的环境下连续冷冻2-3小时，第二次冷冻处理是在零下10-20℃的环境下连续冷冻3-5小时，第二次冷冻处理是在零下20-25℃的环境下连续冷冻2-3小时。